Одна клетка – семь полов
Какие генетические процессы отвечают за пол человека, известно достаточно хорошо. Как решает этот вопрос одноклеточная инфузория, ученые не знали до последнего времени. Биологи из калифорнийского Университета Санта-Барбары сообщают, что им удалось восполнить этот пробел на примере инфузории Tetrahymena thermophila. Хоть это одноклеточное размножается обычным делением, но у него есть половые признаки. В каком-то смысле инфузория устроена даже посложнее нашего и насчитывает целых семь вариантов пола. Американские и китайские генетики только вчера, 27 марта, впервые опубликовали в журнале PLoS Biology шокирующие подробности из личной жизни этих микробов.Пол или тип спаривания инфузории определяется генетически: клетки с одинаковым типом спаривания обменяться генетическим материалом не могут, то есть однополая любовь в этом одноклеточном мире запрещена. Зато инфузории могут менять свой пол после каждого полового акта, за это отвечает специальный механизм, сочетающий случайные и точно выверенные действия клетки.
Профессор Ориас, возглавлявший исследование, изучает этих простейших очень давно, и они не перестают его удивлять. «У этих созданий такой завораживающий цитоскелет, – говорит он, – что многие специалисты по микроскопии начали рассматривать его в мельчайших деталях, как только появились электронные микроскопы». Тетрахимена держит весь генетический материал в ядре, точнее, в двух. В первом, большом макронуклеусе собраны многочисленные копии хромосом. Там гены активно работают, управляя всей жизнедеятельностью клетки. Второй, маленький микронуклеус содержит тот же набор генов, но не в виде хромосом, а в виде длинных, плотно упакованных нитей ДНК, которые не работают, а только участвуют в интимной жизни инфузорий и хранят наследственный материал, которого, кстати, у инфузорий больше, чем у человека – около 25 тысяч генов (наши гены, правда, существенно сложнее).
Большое ядро образуется из малого, и инфузория проделывает в макронуклеусе гигантскую работу, чтобы привести гены в надлежащий вид.
Как мы уже сказали, малое ядро ничем особым не занимается в быту и просыпается лишь тогда, когда приходит пора любви, которая у инфузорий называется конъюгацией: две разнополые клетки сближаются, растворяют свои стенки в месте соприкосновения и обмениваются микронуклеусами, оставляя себе копию, которая затем сливается с полученным от партнера ядром. В результате микронуклеус с гибридным геномом дает начало большому и малому ядру, а прежний макронуклеус утилизируется. В целом, секс инфузорий представляет собой многоступенчатое, тщательно выверенное действо, которое, однако, не приводит к образованию потомства. Если у людей в результате слияния половых клеток возникает новый организм, сочетающий генетические особенности родителей, то тетрахимены обмениваются генами, чтобы изменить пол и наследственность друг друга.
Авторы статьи в PLoS Biology выявили в большом ядре два гена, определяющих тип спаривания, которые работают только во время секса (конъюгации) и без которых этот процесс не начинается. Гены, названные mta и mtb, соединены друг с другом «голова к голове», а в хвостовой части у каждого сидят участки, кодирующие мембранные белки. Поскольку, как мы помним, геномы в ядрах этого микроорганизма организованы очень по-разному, биологи не упустили случая проверить, что происходит с этими двумя генами в малом ядре.
Там они обнаружили более богатую картину: сразу шесть пар mta/mtb, выстроенные в ряд, причем у всех, кроме одной, хвостовые участки короче, чем нужно, и все головные последовательности различались между собой. В серии экспериментов удалось показать, что после конъюгации, когда приходит время перестраивать геном, инфузория приделывает к хвостам одной короткой пары недостающие последовательности, а остальные пары при этом уничтожаются. Авторы работы считают, что какую именно пару достроить, инфузория решает случайным образом.
То есть в малом ядре содержится комплект, дающий T. Thermophila право стать существом любого возможного пола. И лишь в результате сложного процесса, включающего разрезание и склеивание генов, инфузория определяется со своей половой принадлежностью. До следующего спаривания.
Инфузория на протяжении многих лет остается излюбленным объектом изучения у генетиков и даже успела принести Нобелевскую премию за открытие механизма защиты хромосом от укорачивания. По одной из гипотез, постепенное уменьшение их длины приводит к старению. Награду, присужденную в 2009 году, разделили Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак. Именно эксперименты с T. thermophila позволили ученым обнаружить теломеры (концевые участки хромосом) и фермент теломеразу, умеющий их синтезировать.
Конечно, инфузория слишком далекий наш родственник, чтобы проводить прямые параллели. Однако она позволяет находить базовые генетические и биохимические процессы, присущие большей части животного царства. Впечатляющие возможности генной инженерии инфузории поднимают непростой вопрос из области эволюционной теории: если клетка так эффективно очищает и свой геном в большом ядре, почему она не делает то же самое в малом? Возможно, в микронуклеусе организм сохраняет своего рода эволюционный резерв (evolvability).
Когда я спросил об этом профессора Ориаса, он сказал, что у биологов пока не достает экспериментальных данных, чтобы точно ответить на этот вопрос. «Не все так называемые лишние участки (IES) обязаны быть «мусорной» ДНК, – сказал Ориас. – Лишь немногие из них были подробно исследованы. Только совсем недавно появился первый драфт генома микронуклеуса. Как только он будет тщательно проанализирован, у нас появится более полное представление о возможной полезной роли некоторых IES». Кроме того, он обратил внимание, что сам процесс удаления лишних фрагментов чрезвычайно сложен и высокоорганизован – не исключено, что он сам по себе содержит некие сопутствующие выгоды для организма и, соответственно, поддерживается отбором.
Жгутиконосцы и инфузории | Жгутиконосец бодо, инфузория-туфелька
Главная / Биология 7 класс / Жгутиконосцы и инфузории | Жгутиконосец бодо, инфузория-туфелька
Жгутиконосцы и инфузории | Жгутиконосец бодо, инфузория-туфелька
Жгутиконосцы
В эту широко распространенную в природе группу объединяют простейших, которые имеют один или несколько жгутиков.
Жгутики представляют собой тончайшие выросты цитоплазмы и служат органеллами движения.
Жгутиконосцы — очень мелкие организмы, редко превышающие 50 мкм. Многие жгутиконосцы ведут паразитический образ жизни в различных растительных и животных организмах.
В загрязнённых пресных водоёмах обитает свободно плавающий жгутиконосец бодо. Это мелкое одноклеточное животное имеет овальную форму и достигает в длину 10—25 мкм.
На переднем конце тела у бодо расположены два жгутика. Один из них направлен вперёд. Когда жгутик быстро крутится, ввинчиваясь в воду, бодо движется вперёд. При этом простейшее медленно вращается вокруг своей продольной оси.
Второй жгутик у бодо направлен назад и служит рулём. За 1 с бодо способен проплывать расстояние, которое втрое превышает длину его тела.
Питание и выделениеБодо питается бактериями и мельчайшими растениями.
Вращательными движениями жгутика простейшее вызывает потоки воды, подгоняя пищу к клеточному рту.
Рот расположен у основания жгутиков.
Вокруг заглоченной пищевой частицы образуется пищеварительная вакуоль. Из неё питательные вещества переходят в цитоплазму и используются в процессах жизнедеятельности.
Вакуоли с непереваренными пищевыми остатками опорожняются через клеточный рот наружу.
ДыханиеБодо дышит растворённым в воде кислородом. Он поступает в организм простейшего через всю поверхность тела. Избыток воды и вредные вещества собираются в сократительную вакуоль. Наполнившись, она сливается с клеточным ртом, и содержимое выводится наружу.
РазмножениеЛетом бодо размножается бесполым путём. Вначале у него делится ядро, затем удваиваются все органеллы. После этого бодо делится на два дочерних организма.
Инфузории
Простейших, которые покрыты многочисленными ресничками, объединяют в группу инфузорий, или ресничных.
Большинство из них обитает в пресных водоёмах, но много их и в морях.
Среди инфузорий есть виды, которые ведут паразитический образ жизни. По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют наиболее сложное строение и передвигаются при помощи органелл движения — ресничек.
В пресноводных водоёмах обитает инфузория-туфелька.
Своё название она получила за форму тела, напоминающую дамскую туфельку. Тело инфузории-туфельки имеет постоянную форму и покрыто множеством коротких ресничек. Они волнообразно колеблются, и животное движется тупым концом вперёд, вращаясь вдоль продольной оси.
Питание
Инфузория-туфелька питается в основном бактериями.
Ресничками она создаёт ток воды и загоняет пищевые частицы в клеточный рот. Здесь вокруг пищевой частицы образуется пищеварительная вакуоль. Цитоплазма у туфельки, как и у других простейших, находится в постоянном движении. Поэтому пищеварительная вакуоль перемещается по организму простейшего. В заднем конце тела инфузории-туфельки непереваренные остатки удаляются наружу через отверстие в мембране — порошицу.
Дыхание и выделение
ДЫХАНИЕ и ВЫДЕЛЕНИЕ у инфузории-туфельки осуществляется через плазмалемму и с помощью двух сократительных вакуолей.
Каждая из них имеет несколько приводящих каналов. В них накапливается избыток воды с продуктами обмена веществ и углекислым газом. Наполнившись, каналы сокращаются, и их содержимое изливается в круглый центральный резервуар, из которого удаляется наружу через пору.
В цитоплазме инфузории-туфельки расположены два ядра: большое и малое. Большое ядро регулирует обмен веществ в организме.
Малое ядро участвует в половом процессе и размножении.
При благоприятных условиях инфузории-туфельки интенсивно питаются, быстро растут и размножаются делением надвое, как амёбы.
Малое ядро отходит от большого и разделяется на две части, которые расходятся к переднему и заднему концам тела. Затем делится большое ядро.
Туфелька посередине перетягивается. В каждую из её частей попадает по одному вновь образовавшемуся ядру.
Перетяжка становится всё более глубокой, и наконец обе половинки отходят друг от друга — получаются две молодые инфузории. Через сутки деление повторяется вновь.
В жизненном цикле инфузорий наблюдается половой процесс, который приводит не к увеличению числа особей, а к обмену наследственным материалом между клетками, повышению наследственного многообразия и вероятности выживания особей.
Изучение многообразия свободноживущих водных простейших
- 1. Невооружённым глазом рассмотрите воду в пробирках с культурами простейших. Что вы можете сказать о цвете воды, наличии в ней включений?
- 2. С помощью ручной лупы рассмотрите пробирки с культурами простейших. Что наблюдаете?
- 3. Возьмите из пробирки каплю воды с культурой простейших.
- 4. Поместите каплю с культурой простейших на предметное стекло и рассмотрите под малым увеличением микроскопа.
- 5. Определите форму тела, величину, характер передвижения и окраску простейших.
Зарисуйте увиденных простейших в рабочей тетради. - 6. Рассмотрите инфузорию-туфельку при малом увеличении. Найдите передний (тупой) и задний (заострённый) концы её тела.
- 7. Рассмотрите инфузорию-туфельку при большом увеличении. На поверхности её тела найдите реснички. Рассмотрите сократительные вакуоли в передней и задней частях тела.
- 8. Последовательно рассмотрите и зарисуйте все культуры простейших.
Зарисуйте увиденных простейших в рабочей тетради.Разделы биологии
Эксперименты по биологии инфузорий рубца коз
%PDF-1.7 % 1 0 объект > эндообъект 2 0 объект >поток 2018-08-14T20:10:21-07:002018-08-14T20:10:21-07:002018-08-14T20:10:21-07:00Заявитель ПриложениеPDF Pro 5.5uuid:57c6eefd-a95d-11b2-0a00- 782dad000000uuid:57c71fff-a95d-11b2-0a00-10c4bcf3fe7fapplication/pdf
Библиотека 10.1.0 конечный поток
эндообъект
5 0 объект
>Стать устойчивым — Практическое рыболовство
После вирусной пандемии Covid-19 мы не столько нашли брешь в доспехах хобби, сколько нашли хобби обнаженным и дрожащим, пытающимся скрыть свою скромность.
Ни один аспект отрасли не остался невредимым. Магазины ограничены в том, как они могут торговать, и в то же время изо всех сил пытаются поддерживать уровень запасов. Производители нервничают. Оптовики отзывают непогашенные долги, а мелкие независимые розничные торговцы выплачивают их с уменьшающихся банковских счетов. Фермы сидят на голодной рыбе, которую они не могут переложить, но должны платить, чтобы выжить. На Дальнем Востоке, скорее всего, недвижимость, предназначенная в настоящее время для разведения декоративных рыб, теперь будет перенаправлена на устойчивые — более безопасные — предприятия. Ближе к дому многие британские водные работники уволены, не зная, выдержит ли их работодатель этот шторм.
Для домашних любителей онлайн-заказ стал спасением. Несколько магазинов остались открытыми, особенно те, которые не были «включены» в другой объект (например, второстепенный садовый центр), который был вынужден закрыться. Некоторые разрешают доступ для предметов первой необходимости, а некоторые предлагают услугу «плати и собирай».
По крайней мере, у нас, домашних аквариумистов, есть достаточно времени, чтобы позаботиться о наших рыбках во время всего этого. Никогда еще не было так мало оправдания задушенной водорослями домашней обстановке.
Владельцы заурядных сообществ или цистерн с низким спросом прямо сейчас будут убирать. Владельцы рифов самого высокого уровня будут бороться с забитыми линиями подачи воды обратного осмоса или живых кормов. Без них великолепный рифовый аквариум вскоре может замариноваться в собственных выделениях, в то время как рыба и инвертированные рыбы будут голодать.
По крайней мере, мы должны усвоить из этого, что готовность делает нас сильными, и что наше хобби только выиграет от уверенности в себе, насколько это возможно.
Хотя нам нужно сделать все возможное, чтобы поддержать наших ритейлеров — если у нас нет магазинов, значит, у нас нет хобби, кроме какой-нибудь подпольной суеты — мы также можем подготовиться к возможному Covid-20.
Есть несколько областей, где любитель может освободиться от зависимости от разорванной цепочки поставок.
Когда хобби началось, это была золотая лихорадка изобретательности и инноваций. Мы можем обратиться к нашему водному прошлому за некоторыми указаниями…
Вода
Мы живем в достаточно развитой цивилизации, чтобы водопроводная вода продолжала течь, но для владельцев нежных рыб — слишком мягководных видов или обитателей коралловых рифов — наши бытовые запасы обычно не на высоте.
Единицы обратного осмоса можно приобрести, хотя их приобретение и эксплуатация обходятся дорого; на каждый литр «чистой» воды обратного осмоса, производимой установкой, приходится еще несколько литров в процессе промывки. Для морского хранителя с нежными кораллами они неизбежны, поэтому вам придется стиснуть зубы.
Для пресноводных аквариумистов дождевая вода, как правило, в изобилии (особенно в преддверии апрельских ливней), и с некоторыми предосторожностями она может стать прекрасной альтернативой воде обратного осмоса. Действительно, некоторые аквариумисты предпочитают его.
Дождевая вода может быть собрана в безопасные для пищевых продуктов ведра или большие бочки через водосточные желоба. Пока водосточные желоба и трубопроводы, по которым течет вода, тщательно чисты (в идеале выходить туда раз в неделю и быстро осматривать их), вода должна поступать с небольшим количеством мусора. Небольшой внутренний фильтр, работающий в стволе, должен удалить это, если вы беспокоитесь об этом.
Использование большого мешка с активированным углем (100 г или около того в бочке) и оксигенация с помощью воздушного насоса помогут удалить любые нежелательные вещества, которые могли проникнуть внутрь, когда дождь просочился сквозь атмосферу.
И, судя по свидетельствам заводчиков, которые его используют, есть вероятность, что вы также увидите увеличение нереста благодаря его использованию. Что подводит нас к…
Займитесь разведением
Сейчас самое подходящее время, чтобы рассмотреть проекты разведения, особенно если вы один из многих аквариумистов, которые оказались в «запасном» аквариуме.
Возможно, вам вообще не понадобится резервуар — несколько баночек для мороженого или маргарина с дополнительной перфорацией могут быть всем, что вам нужно, чтобы начать проект или два.
По своей сути, разведение рыб требует изоляции взрослых особей и выращивания молодняка. Если вы можете изолировать половозрелых взрослых особей от любопытных, потенциально поедающих яйца ртов соседей по аквариуму, вы уже прошли большую часть пути.
Подготовка рыб к размножению (обычно) включает их отделение друг от друга на некоторое время. Отсутствие делает сердце более любящим и все такое.
Их также нужно откармливать, особенно самок, которым требуются дополнительные калории и материалы для производства сотен или тысяч рыбьих икринок.
Почти во всех случаях это связано с повышением содержания белка в их рационе, но без излишеств. Для ваших типичных всеядных рыб, таких как барбусы, коридорасы и тетры, несколько дней живого корма, такого как дафния, могут иметь большое значение.
А что разводить — что у тебя есть? Несмотря на то, что отрасли не потребуется много времени, чтобы вернуться к прежним темпам с «хлебом с маслом» рыбой, такой как Platies и Angelfish, все, что немного отклоняется от центра, вероятно, будет пользоваться спросом. Будет востребован лорикариевый сом, и не обязательно только высококачественная рыба, такая как Hypancistrus zebra. Даже скромный щетинистый сом, вероятно, будет востребован магазинами и любителями, когда торговля возобновится.
Разведение карликового гурами в общественном аквариуме
Честно говоря, высококачественные карликовые гурами, Trichogaster lalius, запасы были в каком-то состоянии еще до Covid-19, и это типичная рыба, к которой я бы стремился. домашний нерест. Известно, что они размножаются в общественных аквариумах, хотя мальков всегда съедают.
Вам потребуется:
- Ванночка для мороженого с тонкими отверстиями по бокам
- Либо небольшие плавающие растения, такие как ряска, либо пучок растений с мелкими листьями
- Одна пара карликовых гурами (самцы ярко окрашены, самки обычно полнее и невзрачнее)
- Немного инфузорий и вареный яичный желток
- Небольшой цветочный горшок или аналогичный тайник
- *дополнительно* воздушный камень, подключенный к слабому воздушному потоку
Как это сделать:
Поместите ванночку для мороженого в резервуар.
Возможно, вам придется использовать что-то, чтобы закрепить его на месте, чтобы он не двигался. Изготовление «ремней» из старых утяжелителей растений обычно хорошо работает, все, что прикрепит ванну к стеклу.
Поставьте цветочный горшок на один конец ванны. Добавьте плавающие или сгруппированные растения и добавьте самок гурами из основного аквариума. Теперь проведите неделю, откармливая ее дафнией и мотылем. В это время начните выращивать свои инфузории, для которых вы найдете простой рецепт ниже.
Через неделю добавьте самца, и через день-два он должен начать делать гнездо из растений. Если он постоянно нападает на самку, уберите его и подождите еще неделю, прежде чем пытаться снова.
Он сделает плавучее гнездо из листьев и слюны, заманит ее туда, и они будут нереститься в форме «соединенной подковы» под ним. Как только они закончат, переместите ее обратно в основной резервуар, или он убьет ее.
Икра вылупится через день, а мальки будут плавать через три.
Удалите самца и посадите его обратно в основной аквариум на стадии свободного плавания, затем начните кормить мальков парой столовых ложек инфузорий в течение дня. При этом зорко следите за качеством воды в основном аквариуме и меняйте воду при первых намеках на повышение аммиака, нитритов или нитратов (боюсь, что-то повысится). По мере роста мальков переводите их на порошкообразный яичный желток, мелко измельченный хлопьевидный корм и крошечные живые корма, такие как черви Гриндала.
Легко.
Выращивание инфузорий
Если вы выращиваете мальков, вам понадобится живой корм для мальков. Для выращивания инфузорий вам понадобится:
- Одна стеклянная банка
- Немного воды из резервуара
- Подоконник
- Капустный лист или скошенная трава
Чтобы сделать это, добавьте воду из аквариума в банку. Насыпьте травы или капустного листа и поставьте на светлом подоконнике.
Подождите, пока вода не помутнеет.
Оставьте его еще немного, пока он снова не станет прозрачным. Вы знаете инфузорию.
Готовьте продукты сами
Маловероятно, что сушеные продукты исчезнут совсем, но производителям сейчас трудно найти ингредиенты. Пока вы все еще можете добраться до рынков и бакалейных лавок, сейчас самое подходящее время, чтобы попробовать сделать рыбные диеты на заказ.
Готовить собственные свежие продукты настолько просто, что вы будете корить себя за то, что не сделали этого раньше. В следующий раз, когда вы будете охотиться за рулонами туалетной бумаги, возьмите обычный желатин — листовой или порошковый, это не имеет значения. Я использую Dr Oetker Vege-Gel для получения отличных результатов. Одного пакетика хватит на литр воды, чего нам вполне достаточно.
Далее соберите много того, что вашей рыбке хотелось бы. Если они всеядны, используйте рыбное филе, возможно, курицу, креветки, мидии, кальмары и смешайте их со свежим шпинатом, горохом, морковью, брокколи и другими овощами.
Избегайте кислых фруктов, просто придерживайтесь простых овощей. Я даже добавляю в свою поливитамины вместе с любыми хлопьями, срок годности которых близится к концу (хлопья годны в течение примерно шести месяцев после того, как вы открыли упаковку. Используйте их или потеряйте).
Нарежьте, нарежьте кубиками и смешайте. все в кашицу, приготовьте раствор желатина и смешайте все вместе, пока желатин еще теплый. Разложите его по нескольким пакетам для заморозки и раскатайте в виде пластины. Отправьте пакеты в морозилку. Presto, замороженный корм для ваших рыб.
Измените ингредиенты в пользу мяса, если вы владеете плотоядными животными, и в пользу овощей, если они травоядные. Я всегда обнаруживал, что рыба на всех концах шкалы (видите, что я там сделал?) с удовольствием съест мою стандартную смесь всеядных.
О, поздравляю, вы только что сэкономили кучу денег.
Купи подарочный сертификат!
Все это хорошо, но даже когда мы начинаем защищать хобби, розничные продавцы — наша самая жизненная кровь — быстро тонут вокруг нас.
По возможности поддерживайте местные магазины. Если они предлагают оплату и сбор, примите их как часть покупки «предметов первой необходимости». У вас есть законное требование, чтобы ваши питомцы были счастливы и здоровы, поэтому вам понадобятся такие вещи, как продукты питания и лекарства. Ничто не говорит о том, что вы не можете дополнить этот заказ другими битами, пока вы это делаете.
Если вы действительно не можете пойти в магазин, и если они не могут доставить вам товар, подумайте о том, чтобы сыграть на подарочном ваучере. Почему азартная игра? Магазин может не выжить. Ваши 40 фунтов могут исчезнуть навсегда. Или, если достаточное количество из вас примет участие, это может быть разница между тем, что магазин все еще существует через три месяца, когда вы снова захотите начать покупать рыбу.
Вступите в клуб
В обозримом будущем все клубные встречи будут отменены, но если к тому времени, когда Covid-19 у вас станет меньше магазинов, вам понадобится хорошая сеть аквариумистов-единомышленников, которые будут делиться рыбой и знание между ними.