Евглнена зеленая. Образ жизни и среда обитания евглены зелёной

 

В классе жгутиконосцев объединяются живые существа, которые движутся при помощи одного или нескольких жгутиков. Представителей этого класса немало в природе. В этот разряд входят многочисленные обитатели морских и пресноводных пространств, а также те организмы, которых мы привыкли называть паразитами.

Параметры и формы их тел достаточно разнообразны. Чаще всего у них форма яйца, цилиндра, веретена или шара. В процессе жизни тела жгутиконосцев наполняются самыми различными питательными веществами начиная от капелек жироподобных веществ, глюкогенов, крахмала и др.

Особенности, строение и среда обитания

Наиболее часто встречающимся в природе представителем этих существ является евглена зеленая. Этот простейший одноклеточный организм до сих пор остается загадкой для научных сотрудников.

Евглнена зеленая. Образ жизни и среда обитания евглены зелёной

На протяжении уже многих лет ученые спорят между собой по поводу того, к кому относится это странное существо. Одни ученые склоняются к мысли, что это животное, хоть и с простым строением и очень маленькое. Другие же

евглену зеленую относят к водорослям, то есть к растительному миру.

Обитает она в пресных водах. Загрязненные лужи, застоявшаяся вода с подгнивающими в ней листьями – излюбленная среда обитания этого представителя жгутиковых. Для передвижения евглена использует один единственный жгутик, находящийся впереди ее веретеновидного тела. Все тело покрывается оболочкой плотной консистенции.

Основание жгутика украшено хорошо заметным глазком, ярко красного цвета под названием стигма. Этот глазок обладает повышенной светочувствительностью и направляет евглену плыть к самому хорошему освещению в водоеме, что способствует лучшему фотосинтезу.

Также она снабжена пульсирующей вакуолью, отвечающей за дыхательную и выделительную систему этого существа. В этом схожи между собой

амеба и евглена зеленая. Благодаря этому органу организм избавляется от избыточной воды.

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-2

Противоположный конец ее снабжен крупным ядром, которое держит под четким контролем все важные жизненные процессы этого живого существа. Цитоплазма евглены насчитывает в себе немалое около 20 хлоропластов.

Они служат источником хлорофилла, придающего евглене зеленого окраса. Это служит ответом на вопрос – почему евглену зеленую так нарекли. В ее окрасе действительно преобладает насыщенный зеленый цвет.

Кроме этого хлорофилл помогает важному процессу в организме евглены – фотосинтезу. При хорошей освещенности это существо питается, как обычное растение, то есть автотрофно.

С наступлением темноты процесс пищеварения несколько меняется и евглена зеленая питается, как животное, нуждается в органической еде, что превращает ее в гитеротрофный организм.

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-3

 

Поэтому ученые так до сих пор и не определились, к кому именно отнести это уникальное существо – к растениям или к животным. Ее цитоплазма накапливает мелкие зернышки запасных питательных веществ, состав которых приближен к составу крахмала.

Их евглена использует при голодании. Если евглена длительное время находится в темноте разделения ее хлоропластов не происходит. Деление же самих одноклеточных продолжается. Такой процесс заканчивается возникновением евглены, у которой нет хлоропластов.

Тело евглены зеленой имеет вытянутую форму, которое заостряется ближе к задней половине. Ее параметры совсем микроскопические – длина около 60 мкм, а ширина не более 18 мкм.

Подвижность тела – одна из особенностей евглены зеленой. Оно при необходимости сокращается и расширяется. Такое происходит благодаря белковым нитям, имеющимися в строении евглены зеленой. Это помогает ей двигаться без помощи жгутика.

 

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-4

Инфузория туфелька и евглена зеленая – это два существа, у которых по мнению многих людей есть много общего. На самом деле, они совершенно разные. Это проявляется в первую очередь в способе их питания.

Если евглена зеленая может питаться, как животное и растение, то инфузория предпочитает строго органическую пищу. Это простейшее встречается, где угодно. Любой пресноводный водоем может быть полон самых необычных обитателей, евгленой зеленой в том числе.

Характер и образ жизни

Если понаблюдать в микроскоп за жизнью евглены зеленой, можно сделать вывод, что это задиристое и смелое существо. Она с большим энтузиазмом и увлечением пугает инфузорию туфельку и судя по всему это ей приносит необычайное удовольствие.

У помещенных на длительное время евглен в темноту происходило полное исчезновение хлорофилла, что делает ее полностью бесцветной. Это влияет на прекращение фотосинтеза. После чего этому жгутиковому приходится переходить только на органическое питание.

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-6

Двигаясь с помощью жгутика евглена может преодолевать немаленькие расстояния. При этом жгутик словно ввинчивается в водные потоки, напоминая винт моторных лодок или пароходов.

Если сравнивать скорость передвижения евглены зеленой и инфузории туфельки, то первая движется значительно быстрее. Эти перемещения всегда направлены в хорошо освещенные пространства.

Скорость евглены может быть существенно увеличена благодаря использованию вакуоли, которая помогает существу избавляться от всего лишнего, того, что замедляет ее плаванье. Дыхание у этого простейшего происходит благодаря поглощению кислорода всем его телом.

Евглена может выжить в любой среде, этому ее умению может позавидовать любой живой организм. К примеру, в водоеме, который замерз на какое-то время евглена зеленая просто не двигается и не питается, несколько меняя свою форму.

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-5

Хвостик простейшего, так называемый жгутик, отпадает и евглена становится круглой. Она покрывается специальной защитной оболочкой и может переждать таким образом любую непогоду. Это ее состояние называется цистой. В цисте она может пробыть до тех пор, пока условия окружающей ее среды не будут для нее благоприятными.

Питание

Если водоемы все больше приобретают зеленый окрас, значит в них находится много евглен зеленых. Из этого, в свою очередь, можно сделать вывод, что среда подходит простейшему, в ней есть чем подкрепиться. Благодаря хлорофиллу в теле этого интересного существа могут происходить преобразования углекислого газа в углерод и органических веществ в неорганические.

Такое типично растительное питание жгутикового может быть заменено на другое, более близкое животным. Это случается при плохом освещении. Благо, что в загрязненной воде органических веществ более, чем достаточно, поэтому евглена зеленая никогда не остается голодной.

Размножение

Размножается евглена зеленая лишь бесполым путем, при котором происходит деление материнской клетки продольным делением на две дочерние. Стоит заметить, что перед делением происходит метатическое разделение ядра.

Евглнена-зеленая-Образ-жизни-и-среда-обитания-евглены-зелёной-7

После этого клетка начинает делиться спереди. При этом происходит образование нового жгутика а также новой глотки, расходящихся постепенно. Заканчивается процесс разделением задней части.

Таким образом, получается образование двух дочерних клеток, являющихся точными копиями материнской клетки. Следующий этап связан с их постепенным ростом. В дальнейшем подобный процесс деления повторяется.

 

 

Эвглена зеленая

Эвглена зеленая (Euglena viridis) — типичный растительный жгутиконосец, имеет веретеновидное, длинное тело, задний конец которого заострен. 

Длина тела 50—60 микрометров, ширина 14—18 микрометров. Форма тела подвижна: эвглена может сжиматься, становясь короче и шире.

Строение эвглены зеленой

Снаружи клетка покрыта тонким эластичным слоем цитоплазмы — пелликулой, играющей роль оболочки. От переднего конца тела эвглены отходит один жгут, за счет вращения которого она продвигается вперед. У основания жгутика всегда имеется особое утолщение, против которого лежит глазное пятно.

Свое название эвглена получила за цвет, который придают клетке зеленые хроматофоры.

Они имеют овальную форму и обычно располагаются в клетке в виде звезды. В хроматофорах происходит фотосинтез. Образующиеся на свету углеводы откладываются в клетке в виде бесцветных зерен. Иногда их образуется так много, что они закрывают хроматофоры, и эвглена приобретает беловатый цвет. В темноте процессы фотосинтеза прекращаются, а эвглена начинает переваривать накопленные зерна углеводов и снова становится зеленой.

В природе эвглены живут обычно в загрязненных водах с большим количеством растворенных органических веществ, поэтому сочетают обычно оба топа питания — фотосинтез, свойственный растениям, и питание, свойственное животным. Таким образом, эвглена, с одной стороны, является растением, с другой стороны, животным. Такое ее «смешанное» строение до сих пор вызывает споры ученых: ботаники относят эвглен к особому типу растений, тогда как зоологи выделяют их в отряд подтипа жгутиконосцев.

Некоторые представители отряда эвгленовых (родственники эвглены зеленой) вообще не способны к фотосинтезу и питаются, как животные, например, астазия (Astasia). У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.

Как передвигаются зеленые эвглены

Не все эвглены движутся только с помощью жгутиков. У некоторых из них движение обеспечивается волнообразными сокращениями тела. Механизм, лежащий в основе такого типа движения, еще до конца не ясен. Под оболочкой клетки этих простейших обнаружены спирально расположенные белковые ленты, которые способны к сокращению. Предполагается, что существует связь между органеллами клетки, вырабатывающими энергию, и этими сократимыми белковыми нитями С таким типом движения может быть связана и слизь, которая выделяется клеткой через особый выводной канал.

Размножение эвглен зеленых

Часто в природе при определенных благоприятных условиях происходит массовое размножение эвглен. Тогда вода в пруду или речной заводи, которая вчера еще была прозрачна, становится мутно-зеленой или буроватой. В капле этой воды под микроскопом можно увидеть массу эвглен.

Ближайшими родственниками эвглены зеленой являются эвглена кровавая (Euglena sanguined) и эвглена снежная (Е. nivalis). При массовом размножении этих существ могут происходить удивительные вещи. Еще Аристотель в IV веке до н.э. описал появление «кровавого» снега. Ч. Дарвин наблюдал это явление во время путешествия на корабле «Бигль».

В нашей стране «цветение» снегов неоднократно наблюдалось на Кавказе, Урале, Камчатке и на некоторых островах в Арктике. Объясняется все просто — некоторые жгутиконосцы способны жить даже на таких неподходящих для живых существ местах, как снег и лед. В результате при массовом размножении жгутиковых снег приобретает ту окраску, которую имеет цитоплазма этих простейших. Известно зеленое, желтое, голубое и даже черное «цветение» снегов, однако чаще наблюдается красное, вызываемое большим количеством размножившихся эвглен — кровавой и снежной. 

Эвглена зелёная как простейшее, совмещающее признаки животных и растений. Колониальные жгутиковые

Дата

Урок 5 биологии в 7 классе

Тема: Эвглена зелёная как простейшее, совмещающее признаки животных и растений. Колониальные жгутиковые

Задачи:

1) раскрыть особенности строения и процессов жизнедеятельности Эвглены зелёной;

2) доказать принадлежность эвглены к царству животных.

Ход урока

I. Повторение материала.

Фронтально:

1) Назовите царства живой природы.
2) Перечислите признаки растительных организмов.
3) Перечислите признаки животных организмов.

II. Изучение нового материала.

Учитель:

1) Сегодня мы с вами познакомимся с удивительным представителем живой природы. Этот представитель перед вами (на доске рисунок организма).

2) Зачитать текст об этом представителе (поставить проблему).

Если взять зелёную плёнку с поверхности небольшой лужи, застоявшейся на проезжей дороге или около скотного двора, то мы увидим под микроскопом зелёные одноклеточные организмы. Тело у них стройное и продолговатое с одним жгутиком.

Присутствие хлорофилла придаёт им зелёный цвет, а маленький красноватый “глазок” на переднем конце вполне соответствует такому же “глазку” у хламидомонады. Эти организмы, как и водоросли, способны к фотосинтезу.

Кто же это? Что это за организм?

3) Назвать этот организм.

Учитель: – А вы знаете, как зовут этот организм?

Ученики: – Это эвглена!

4) Разобрать систематическое положение.

Вид
Род
Класс
Тип
Царство

Постепенно заполняем эту схему:

Эвглена – какая систематическая единица (род), тогда вид – эвглена зелёная, почему зелёная?

– Т. к. этот организм зелёного цвета, он содержит хлорофилл.

– Что мы еще можем сказать о нём?

Читая выданный текст, учащиеся могут определить класс, тип; царство нельзя.

Получается на доске схема:

5) Почему нельзя определить царство, читая текст (есть сходство с растениями).

6) Разбираем признаки эвглены (находим противоречия).

Учащиеся в удивлении, кто же это, растение или животное.

Далее учитель зачитывает текст:

Если поместить этот живой организм в полную темноту, прибавив к воде картофельного отвара, и подержать его там 20-25 дней, то тогда мы увидим, что организмы не погибли, хотя и лишились своей зелёной окраски.

– Что мы можем сказать теперь?

– Этот организм способен к гетеротрофному питанию, потому он и не погиб, т. е. он питался органическими веществами картофельного отвара.

Так кто же это?

Учащиеся говорят, что это животное, тогда учитель спрашивает, а как же быть с признаками растений. Дети снова в недоумении.

После чего учитель сообщает, что более тщательные исследования ученых, показали наличие у эвглены ротового отверстия.

– Вот тогда учащиеся убеждены, что это животное.

7) Почему? Доказать?

Растения не могут в темноте питаться, т. к. органические вещества образуются у них только при действии света, и у растений нет ротового отверстия.

8) Формулируем вывод и знакомство с новым типом питания.

Вывод:

Эвглена зелёная относится к царству животных, в темноте питается гетеротрофно, но она может питаться и как растение (автотрофно) на свету, значит у неё смешанный тип питания.

Учитель: Да, у эвглены смешанный тип питания, а называется он – МИКСОТРОФНЫЙ.

В результате определили царство организма – царство Животные. Вопрос с доски убираем.

9) Почему этот организм вызвал у нас затруднение, удивление?

– Потому что он сочетает в себе признаки растений и животных.

– А о чём это говорит?

– Это говорит о единстве происхождения органического мира.

III. Закрепление материала (работа в тетрадях).

а) Запись темы урока.

б) Систематическое положение эвглены зелёной.

в) Вывод.

г) Подписать органоиды клетки и написать выполняемые функции (рисунок выдан).

IV. Запись дом. задания. Стр. 97.

Эвглена зеленая

В пресных водоемах обитает еще один широко распространенный вид простейших животных — эвглена зеленая. Она имеет веретенообразную форму, наружный слой цитоплазмы уплотнен и образует оболочку, способствующую сохранению этой формы .

От переднего конца тела у эвглены зеленой отходит длинный тоненький жгутик, вращая которым, эвглена передвигается в воде. В цитоплазме эвглены расположено ядро и несколько окрашенных овальных телец — хроматофоров, содержащих хлорофилл. Поэтому на свету эвглена питается как зеленое растение (автотрофно). Находить освещенные места эвглене помогает светочувствительный глазок.

Если эвглена долго находится в темноте, то хлорофилл исчезает и она переходит к гетеротрофному способу питания, то есть питается готовыми органическими веществами, всасывая их из воды всей поверхностью тела. Дыхание, размножение, деление надвое, образование цисты у эвглены зеленой сходны с таковыми у амебы.

Вольвокс

Среди жгутиковых встречаются колониальные виды, например, вольвокс.

Форма его шаровидная, тело состоит из студенистого вещества, в которое погружены отдельные клетки — члены колонии. Они мелкие, грушевидные, имеют по два жгутика. Благодаря согласованному движению всех жгутиков вольвокс передвигается. В колонии вольвокса есть немного клеток, способных к размножению; из них образуются дочерние колонии.

Зеленая эвглена: строение, с помощью чего передвигается

Мир живых организмов нашей планеты разнообразен до неприличия, ведь природа сумела создать огромное количество самых разных существ, отличающихся как размерами, так и более концептуальными деталями. Одним из подобных существ, о существовании которого многие даже и не знают, является зеленая эвглена – небольшой одноклеточный организм, информация о котором куда интереснее, нежели может показаться на первый взгляд.

Что такое зеленая эвглена ?

Выражаясь научным языком, этот микроорганизм является эвгленозоей из вида протистов. Согласитесь, что такое описание вряд ли скажет что-либо большинству несведущих в биологии людей. Поэтому имеет смысл привести более доступное широким массам описание, а звучать оно будет так: зеленая эвглена – это одноклеточный микроорганизм, имеющий длину примерно в 60 микрометров, клетка которого имеет ядро. Размножение происходит за счет продольного деления клетки бесполым путем.

Столь «сухое» описание также не дает нам полного понимания того, почему же этот микроорганизм заслуживает такого внимания. Для того же, чтобы оценить всю необычность и замысловатость зеленой эвглены, стоит рассмотреть еще несколько аспектов ее жизнедеятельности.

Среда обитания

Традиционно данный вид эвглены обитает в таких насыщенных разнообразными простейшими и одноклеточными местах как болота, канавы и другие грязные водоемы. Тем не менее существует весьма высокая вероятность поселения этого микроорганизма и в чистой воде, однако такая среда обитания хоть и допустима, но имеет ряд отрицательных для эвглены свойств, подробнее которые мы рассмотрим в разделе о ее питании.

Строение эвглены зеленой

Как и у любого другого одноклеточного, строение эвглены зеленой не отличается особой сложностью. В ее состав входят:

  • Оболочка;
  • Цитоплазма;
  • Ядро;
  • Жгутик;
  • Глазок;
  • Хлоропласты;
  • Прочие органеллы.

Рассмотрим данные пункты чуть подробнее: снаружи этот организм имеет тонкую оболочку, скрывающую цитоплазму – внутренности клетки, в которой содержится ее ядро, а также органеллы – своеобразный аналог внутренних органов.

Цитоплазма зеленой эвглены достаточно плотна, но все же пластична, что позволяет клетке изменять свою форму в небольших пределах, в частности, она способна удлиняться и сжиматься. Такое свойство, наряду с наличием жгутика, позволяет этому микроорганизму перемещаться в свойственной ему среде.

Если внимательно присмотреться к данной разновидности эвглены, можно найти у нее маленький «глазок», реагирующий на свет. Этот элементарный орган зрения позволяет микроорганизму иметь базовые способности ориентирования в пространстве.

Однако наибольший интерес вызывает наличие у этого одноклеточного хлоропластов и хроматофоров. Именно благодаря им, а точнее? присутствующему в хлоропластах хлорофиллу, данная разновидность эвглены и получила свое название.

Питание зеленой эвглены

Это небольшое одноклеточное относится к так называемым миксотрофам – организмам, способным использовать несколько источников для получения энергии. В обычных условиях основным потребляемым «продуктом» эвглены является солнечный свет, который взаимодействует с содержащимся в ней хлорофиллом. Такой способ питания называется автотрофным и подразумевает отсутствие потребления питательных компонентов извне.

Однако, если зеленая эвглена слишком долго остается в темноте, то с ней происходят крайне занятные метаморфозы. В первую очередь она меняет свой окрас – постепенно теряя зеленый цвет, этот микроорганизм становится в прямом смысле этого слова прозрачным и, дабы хоть как-то поддержать свою жизнедеятельность, переходит на гетеротрофный тип питания, подразумевающий поглощение органических микроэлементов из окружающей среды. Впрочем, если средой обитания эвглены является чистый водоем, то дефицит микроэлементов может привести к сокращению ее популяции.

Если же условия становятся совсем уж враждебными (водоем пересыхает или замерзает), то этому микроорганизму не остается ничего, кроме как «превратиться» в цисту – отбросить жгутик и отрастить плотную защитную оболочку, которая будет сохраняться до возникновения более благоприятных условий.

Зеленая эвглена как доказательство теории эволюции

Традиционно мы привыкли разделять окружающие нас организмы на флору и фауну. Каждой из этих категорий свойственны некоторые качества:

  1. Способ питания;
  2. Способ размножения;
  3. Способ перемещения в пространстве.

Уникальность зеленой эвглены заключается в том, что она сочетает в себе качества, как растений, так и более «подвижных» живых организмов. При благоприятных условиях она ведет себя как типичное растение – практически не передвигается и получает питательные вещества за счет фотосинтеза. Но как только среда становится менее дружественной, этот крошечный организм превращается в подвижное существо, которое вынуждено передвигаться в пространстве в поиске пропитания.

Тот факт, что существует такой «универсальный» организм, прекрасно доказывает наличие единого предка, как у растений, так и у животных. Можно легко сделать вывод, что эволюция развилась по двум путям – одни организмы со временем предпочли продолжить получать и накапливать энергию от солнечных лучей, в то время как другие научились потреблять разнообразную органику, дабы продлить свое существование.

Краткое понимание движения Эвглена

Понравилось? Поделись!

Передвижение и движение — одна из самых интересных особенностей этого уникального организма. Читайте дальше, чтобы обогатить свои знания о движении и других важных аспектах Эвглены.

Эвглена — это род одноклеточных организмов, которые обитают в пресной воде пруду, бассейне или даже тихой лужице.его можно определить по овальному / эллиптическому строению тела, которое имеет закругленную переднюю часть и более прямую заднюю. Он имеет двойственные характеристики растений и животных. Он похож на растение, поскольку может самостоятельно готовить пищу путем фотосинтеза. С другой стороны, качество, которое делает его похожим на животных, — это его движение и способность гетеротрофно ловить пищу.

Эвглена Классификация

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Научная классификация эвглены выглядит следующим образом:

Домен: Eukarya
Kingdom: Excavata
Superphylum: Discoba
Тип: Euglenozoa
Класс: Euglenoidea
Отряд: Euglenales
Семейство: Euglenaceae
Род: Euglena

Факты об эвглене

Одноклеточное тело эвглены ярко-зеленого цвета. Это связано с наличием в нем тонких стержневидных структур — хлоропластов.Однако клеточная структура эвглены сильно отличается от клеточной структуры растений, поскольку у эуглиноидов нет клеточной стенки из целлюлозы. Скорее, есть жесткая пленка на внешней части клеточной мембраны. Это помогает ему сохранять свою эллиптическую форму.

Отличительным качеством эвглены является то, что она является одновременно автотрофной и гетеротрофной по своей природе. Если доступно достаточное количество солнечного света, то его хлоропласты поглощают солнечный свет и синтезируют пищу посредством фотосинтетического метода.Когда производство продуктов питания невозможно из-за отсутствия солнечного света, они потребляют другие микроорганизмы, такие как амеба, парамеций и другие органические вещества, присутствующие в воде.

Эвглена может всасывать через осмос столько воды, что может лопнуть. Такое последствие предотвращается за счет наличия специальной органеллы, известной как сократительная вакуоль. Это звездообразная структура в задней части ячейки. Он помогает выводить лишнюю воду и отходы из тела эвглены.

Размножение эвглены происходит в процессе митоза. Клетка делится на две половины, и образуются два одноклеточных организма. Идеальные условия, необходимые для размножения — теплая температура воздуха и достаточное питание для организма.

Движение Эвглена

Эвглена перемещается с места на место, как животное.Когда они сами производят еду, им приходится переезжать в такое место, где они могут получать необходимое количество солнечного света. На его теле есть две особенности, которые облегчают его движение. Самым важным является жгутик, представляющий собой длинный хлыстоподобный отросток, прикрепленный к телу. Он вращается и крутится в воде, чтобы протолкнуть тело сквозь воду. Другая физическая особенность, которая играет жизненно важную роль в определении направления его движения, — это глазное пятно, также расположенное в передней части его тела.Это светочувствительная пигментированная органелла, способная обнаруживать солнечный свет. Таким образом, он ориентирует движение в направлении света, где они могут собирать солнечный свет, необходимый для приготовления пищи.

Способность двигаться играет важную роль в жизненно важных процессах эвглены, таких как синтез пищи. Пока он не движется в сторону освещенного солнцем участка, фотосинтез даже не начнется. Если вам интересно взглянуть на жгутик черного цвета и красное пятно глаза на эвглене, то вам нужно увидеть их под микроскопом.Как и все другие одноклеточные организмы, его размер настолько мал, что его не видно невооруженным глазом.

Похожие сообщения

  • Euglena Reproduction

    Euglena — это род одноклеточных организмов, которые размножаются путем деления на две части. Читайте дальше, чтобы узнать больше о процессе.

  • Amoeba Movement

    Амеба движется вперед, изменяя структуру своего тела. Мы объяснили процесс так, чтобы вам было легко понять. Продолжай читать…

.

Жители пруда по имени Эвглена плавают полигонами, чтобы избежать света

Кредит: CC0 Public Domain

В любом, казалось бы, тихом пруду в тихой воде на самом деле обитают крошечные обитатели пруда, которых называют Euglena gracilis. Невидимый невооруженным глазом одноклеточный организм движется по спирали в воде, увлекаемый по относительно прямому пути похожим на хлыст отростком в поисках нужного уровня света.

Но новая статья опубликована сент.24 в Nature Physics описывает, как при некоторых обстоятельствах Эвглена останавливает свой прогресс и начинает обводить сложные многоугольники против часовой стрелки — треугольники, квадраты, пятиугольники — в математически определенных усилиях по поиску лучшей среды.

Открытие, возглавляемое Ингмаром Ридель-Крузе, доцентом кафедры биоинженерии в Стэнфордском университете, может помочь ученым разработать крошечных плавательных роботов будущего, которые будут более эффективными и эффективными при маневрировании, например, в кровотоке или в водной среде.

«Мы пытаемся понять биологические системы математическим способом», — сказал Ридель-Круз. «Кажущиеся простыми петли обратной связи в отдельных ячейках на самом деле могут генерировать довольно сложное поведение для выполнения различных задач».

Хорошо изученный организм

Ученые 1800-х годов однажды изумились, обнаружив под микроскопом эвглену — зеленоватую продолговатую форму с красным глазком и длинным хлыстоподобным жгутиком для плавания. С тех пор за этим организмом наблюдали бесчисленные поколения студентов-биологов.С такой историей наблюдений стало неожиданностью, когда научный сотрудник Алан Цанг впервые заметил новое поведение Эвглены в компьютерной модели, которую он разработал для изучения того, как она движется по отношению к свету. В своей модели, когда он моделировал усиленное освещение, организм начал вычерчивать полигоны.

Ридель-Круз вспомнил, как скептически относился к тому, что Цанг впервые описал то, что предсказывала его модель.

«Трудно было поверить, что это правда», — сказал Ридель-Круз. «Я подумал, что с кодом что-то не так.»Но когда пара проверила под микроскопом — уровень освещенности увеличился, как в моделировании, — обнаружились многоугольники.

Формы являются результатом того, как Эвглена ориентируется в мире. Поскольку организм обычно катится по воде по своей длинной оси, глазное пятно поворачивается, чтобы рассмотреть 360 градусов света. В условиях постоянного освещения — что является нормальным для микроскопа — он извивается по относительно прямому пути.

Однако, сказал Цанг, если глазное пятно обнаруживает повышенную интенсивность света, эвглена делает резкий поворот.

Справа Эвглена плавает многоугольниками, стараясь избежать света. Слева — модель плавательной схемы. Предоставлено: Стэнфордский университет

. «Тогда они не видят света и снова плывут прямо», — сказал Ридель-Круз. «Но поскольку они продолжают катиться, то после полного цикла они снова видят яркий свет, поэтому они делают еще один сильный боковой поворот».

Достаточно прямых, за которыми следуют крутые повороты, и получается треугольник.

Цанг заметил, что в течение примерно 30 секунд Эвглена адаптировалась к более сильному свету, и повороты стали менее резкими, создавая постоянно расширяющиеся многоугольники — квадраты, затем пятиугольники — пока, наконец, Эвглена не двинулась по относительно прямой линии.

Что касается того, почему никто не видел этого раньше, Ридель-Круз сказал, что люди редко меняют уровни освещенности, наблюдая Эвглену под микроскопом. Но поскольку Цанг специально пытался смоделировать, как организм движется по отношению к свету, он сделал что-то необычное, и поведение появилось.

Новое поведение

Ридель-Круз утверждал, что такое поведение имеет смысл для эвглены, плавающей в пруду под удобным источником тени. Когда он внезапно сталкивается с ярким солнечным светом, он может быстро повернуться в поисках тени. Медленно разворачиваясь наружу, если первые несколько поворотов не сработали, эвглена увеличивает свои шансы в конечном итоге выйти из-под солнечного света.

Лаборатория Ридель-Круз изучает Эвглену частично, чтобы лучше понять, как микроорганизмы перемещаются по своим водным мирам.Исследователи также интегрируют то, что они узнают об Эвглене, в интерактивные учебные программы по биологии. Эвглена — необычный организм, который может как добывать себе пищу, так и есть то, что находит в воде. Он связан с растениями, животными и грибами, известными как эукариоты, но представляет собой отдельную группу с некоторыми уникальными характеристиками.

«Поскольку это часть внешней группы по отношению к большей части эукариотической жизни, вы можете узнать что-то общее, и вы также можете узнать, насколько разнообразной может быть эукариотическая жизнь», — сказал Ридель-Круз.«Это делает Эвглену действительно интересной для меня».

Более того, Ридель-Круз и Цанг сказали, что полученные ими знания и разработанные ими математические модели могут быть полезны для микромасштабной робототехники.

«Появляется новая область, в которой люди пытаются разработать и запрограммировать микроскопическую робототехнику для таких вещей, как микрохирургия или доставка лекарств, — сказал Цанг. «Я определенно вижу людей, которые ищут эффективные механизмы контроля на микромасштабах».


Микроскоп биоинженерии показывает интерактивные микробы
Дополнительная информация: Алан С.H. Tsang et al. Полигональное движение и адаптируемый фототаксис за счет переключения биений жгутиков у микропловца Euglena gracilis, Nature Physics (2018). DOI: 10.1038 / s41567-018-0277-7 Предоставлено Стэндфордский Университет

Ссылка : Жители пруда призвали Эвглену плавать в многоугольники, чтобы избежать света (2018, 25 сентября) получено 28 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2018-09-pond-dwellers-euglena-polygons.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Euglena — Википедия

Википедия, свободная энциклопедия.

Euglena Ehrenberg, 1830 — это род простейших флагеллат одноклеточных, принадлежащих семейству Euglenaceae. [1]

Un genere di Alghe appartenenti alla Divisione Euglenoficofite, ordine Euglenali, composta da specie unicellulari solitarie, Libramente natanti grazie a un Lungo flagello, что si origina dal citofaringe. Le cellule sono fusiformi, dotate di cuticola ispessita da strie elicoidali che permettono all’alga di cambiare forma per movimenti Metabolici (contrazione, estensione).Le Cellule Convengono Numerosi Plastidi Verdi Con o Senza Pirenoide. Парамилон присутствует в экстрапластических гранулах. Этот жанр — это типично прекрасного голубя, богатого органическим соком, в подходящих условиях, качественный вид, сделанный из цветов и красок. Эвглена — это важные зоологи и род простейших мастигофори.

Sono riconosciute le seguenti, вид: [1]

  • Euglena acusformis J.Шиллер
  • Euglena adhaerens Матвиенко, 1938
  • Euglena allorgei Deflandre, 1924
  • Euglena ascusformis Schiller, 1925
  • Euglena cantabrica Pringsheim, 1956
  • Euglena chadefaudii Bourrelly, 1951
  • Euglena chlamydophora Mainx, 1927
  • Euglena clara Skuja, 1948
  • Euglena contabrica E.Г.Прингсхайм, 1956
  • Euglena deses Ehrenberg, 1833
  • Euglena ehrenbergii Klebs, 1883
  • Эвглена эластичная Прескотт, 1944
  • Euglena elongata Schewiakoff, 1891
  • Euglena geniculata Dujardin, 1841
  • Euglena gracilis Klebs, 1883
  • Euglena granulata (Klebs) F.Шмитц, 1884
  • Euglena hemichromata Skuja, 1948
  • Euglena limnophila Lemmermann, 1898
  • Euglena magnifica E.G. Pringsheim, 1956
  • Euglena minima Francé, 1897
  • Euglena mutabilis F.Schmitz, 1884
  • Euglena oblonga F.Schmitz, 1884
  • Euglena obtusa F.Шмитц, 1884
  • Euglena ostendensis H.Kufferath
  • Euglena pisciformis Klebs, 1883
  • Euglenaxima P.A.Dangeard, 1901
  • Euglena pseudochadefaudii Zakrys & Kosmala, 2009
  • Euglena pseudostellata Zakrys & Kosmala, 2009
  • Euglena repulsans Дж. Шиллер, 1952
  • Euglena sanguinea Ehrenberg, 1830
  • Euglena splendens P.А. Дангерд, 1901
  • Euglena texta (Dujardin) Hübner, 1886
  • Euglena tuberculata Свиренко, 1915
  • Euglena variabilis Г.А. Клебс, 1883
  • Euglena velata Г.А. Клебс, 1883
  • Euglena viridis (О.Ф. Мюллер) Ehrenberg, 1830
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о