Инфузория где обитает: Инфузория туфелька: обитание, инфузория для мальков, разведение, размножение, паразиты

Инфузория туфелька: обитание, инфузория для мальков, разведение, размножение, паразиты

«Инфузория туфелька» ― так была названа всем известная инфузория за ее схожую форму тела с формой подошвы туфли. На самом деле класс инфузории (Infusoria, или Ciliata) очень многочислен и составляет около 6 тысяч видов различных простейших организмов, но среди них хорошо известна и популярна только инфузория туфелька остальные же остаются в тени на страницах энциклопедий.

Тело инфузории туфельки покрыто ресничками, с помощью которых она передвигается в толще воды, а во время питания создает ресничками направленный корту водный поток подгоняя тем самым пищу.

Где обитает инфузория туфелька

Инфузория туфелька обитает в пресных стоячих водоемах. Значение инфузории туфельки в природе только положительное ведь там, где живет инфузория туфелька вода всегда чистая и прозрачная и это не случайно ведь бактерии и микроводоросли как загрязнители водоемов служат пищей инфузориям и в значительной степени ими поедаются.

Большое количество инфузорий в водоемах всегда связано с изобилием корма и наоборот. В природных водоемах инфузория туфелька может служить первым стартовым кормом для мальков.

Инфузории паразиты

Наряду с безвредными инфузориями существуют и инфузории паразиты и они способны нанести вред здоровью различным беспозвоночным и позвоночным животным. В аквариумистике существенный вред приносят инфузории, паразитирующие на теле рыб. Эти болезнетворные инфузории могут вызвать ряд серьезных заболеваний нередко сопровождающихся гибелью рыб.

К инфузориям паразитам относятся: Равноресничная инфузория (заболевание — Ихтиофтириаз), инфузория Cryptocarion (заболевание — Криптокарионоз), Равноресничная инфузория Chilodonella spp. (заболевание — Хилодонеллез или молочная болезнь), инфузория Brooklynella sp. (заболевание — Бруклинеллез), Кругоресничная инфузория Trichodina sp. (заболевание — Триходиниоз), инфузория Tetrahymena sp. (заболевание — Тетрахимена), инфузория Carchesium. Sp Epistylis sp. Vorticella sp. (заболевание — Ложная плесень).

В домашнем аквариуме может присутствовать большое количество различных паразитических инфузорий, но поражают они в первую очередь только рыб с ослабшей иммунной системой.

Инфузории для мальков

В аквариумистике, когда дело касается поднятия мальков инфузория туфелька может принести неоценимую пользу. Инфузория туфелька является мельчайшим живым кормом ее размер составляет 0,1—0,3 мм и она прекрасно подходит как стартовый корм для мальков мелких видов рыб, а также мальков привередов, которые кроме инфузории и видеть более ничего не желают. Для обеспечения мальков стартовым кормом многие аквариумисты разводят инфузорию в домашних условиях.

Как развести инфузорию в домашних условиях

Инфузория туфелька относится к одноклеточным простейшим организмам. Процесс размножения может быть, как бесполым и состоять из клеточного деления, так и половым. Развести инфузорию туфельку можно в обычной трехлитровой банке, но сначала необходимо развести для туфельки корм в нашем случае — это бактерии.

Для размножения бактерий можно использовать: сухую банановую кожуру, колесики моркови, непастеризованое молоко, отвар сена. Вода должна быть взята только из здорового аквариума и в котором ранее не использовались лекарственные препараты.

Примечание: некоторые аквариумисты в своих видеороликах демонстрируют как они для того чтобы извлечь из аквариума как можно больше инфузорий для их последующего разведения снимают с фильтра губку затем отжимают всю эту грязищу в банку. Заниматься подобной глупостью я вам не рекомендую потому что в губке инфузории жить не могут и кроме грязи и мусора там ничего нет.

Далее для развития бактерий помещаем в банку и только совсем немного что не будь из перечисленных продуктов. Например, я всегда использую 2‐3 колесика моркови или небольшой в диаметре 3‐4 см. кусочек сухой банановой кожуры.

Тем, кто хочет разводить инфузорий на молоке нужно знать, что в банку добавляют не более 2‐3 капель, а что касается сенного отвара, концентрация которого может быть у всех получаться неодинаковая тут уж как говорится на глазок или приблизительно не более 2‐3 столовые ложки.

Накрываем банку крышкой и ждем 1‐2 дня до помутнения воды в банке. Когда вода в банке помутнеет обязательно вылавливаем и выкидываем из банки колесики моркови или банановую кожуру, а если вы переборщили с молоком или сенным отваром и появился неприятный запах необходимо разбавить воду в банке водой из аквариума и если этого не сделать вода в банке до такой степени протухнет что инфузория в ней не, то чтобы разводится не сможет в ней даже погибнут расплодившиеся бактерии отсюда и появляется невыносимый запах тухлятины.

Примечания: некоторые аквариумисты которые ранее по всей видимости никогда не разводили инфузорий демонстрируют в видеороликах свои навыки. Приходится удивляться тому сколько в банку ложится банановой кожуры. Зачем разводить тухлятину? Инфузория в ней жить не будет!

После того как вода в банке помутнеет от расплодившихся бактерий, и вы извлечете из банки все продукты для размножения бактерий оставляем банку в покое на 7‐10 дней. Все это время при комнатной температуре 25‐27° градусов инфузории в банке будут активно размножаться, а когда все бактерии ими будут съедены вода станет прозрачной. Инфузории будут хорошо видны невооруженным глазом нет неприятного запаха, а инфузорий можно скармливать малькам отливая вместе с водой из банки.

Примечание: в аквариумной воде живут несколько видов инфузорий среди которых есть и те, которых мальки не едят, а для поднятия мальков желательно использовать только чистую культуру инфузории туфельки. Найти чистую культуру инфузории туфельки можно среди опытных аквариумистов рыборазводчиков или попробовать отделить туфельку от других видов инфузорий самостоятельно.

где обитает, строение и функции

Инфузория туфелька. Образ жизни и среда обитания инфузории туфельки. Статья подробно расскажет об инфузории туфельке и о её особенностях

Научная классификация

Вид инфузорий относится к надцарству эукариотов, то есть организмов, обладающих ядром. Им соответствует тип ресничных, класс Oligohymenophorea и род парамеций. Особенностью представителей этого ранга является предпочтение кислыми условиями среды.

Исследователи в своё время затратили множество усилий на расшифровку генома некоторых видов, относящихся к парамециям. Оказалось, что он содержит 40 000 генов, кодирующих белки, тогда как у человека их всего около 28 000. Увеличение количества генов произошло в результате нескольких дупликаций первоначального генома. Способ кодирования последовательности аминокислотных остатков у инфузорий уникален наличием единичного, а не тройственного, как в универсальном генетическом коде, кодона, который завершает синтез полипептидной цепи.

Источник: http://rybki.guru/kormlenie/razmery-infuzorii-tufelki.html

Описание и особенности организма

Инфузория туфелька — простейшее животное. Соответственно, оно одноклеточное. Однако в клетке этой есть все, чтобы дышать, размножаться, питаться и выводит отходы наружу, двигаться. Это список функций животных. Значит, к ним относятся и туфельки.

Простейшими одноклеточных называют за примитивное в сравнение с прочими животными устройство. Среди одноклеточных даже есть формы, относимые учеными как к животным, так и к растениям. Пример — эвглена зеленая. В ее теле есть хлоропласты и хлорофилл — пигмент растений. Эвглена осуществляет фотосинтез и почти неподвижна днем. Однако ночью одноклеточное переходит на питание органикой, твердыми частицами.

Инфузория туфелька и эвглена зеленая стоят на разных полюсах цепи развития простейших. Героиня статьи признана среди них наиболее сложным организмом. Организмом, кстати, туфелька является, поскольку имеет подобие органов. Это элементы клетки, отвечающие за те или иные функции. У инфузории есть отсутствующие у прочих простейших. Это и делает туфельку передовиком среди одноклеточных.

К передовым органеллам инфузории относятся:

1. Сократительные вакуоли с проводящими канальцами. Последние служат своеобразными сосудами. По ним в резервуар, коим является сама вакуоль, поступают вредные вещества. Они перемещаются из протоплазмы — внутреннего содержимого клетки, включающего цитоплазму и ядро.

Тело инфузории туфельки содержит две сократительные вакуоли. Накапливая токсины, они выбрасывают их вместе с излишками жидкости, попутно поддерживая внутриклеточное давление.

1. Пищеварительные вакуоли. Они, подобно желудку, перерабатывают пищу. Вакуоль при этом движется. В момент подхода органеллы к задней оконечности клетки, полезные вещества уже усвоены.
2. Порошица. Это отверстие в задней оконечности инфузории, подобное анальному. Функция у порошицы такая же. Через отверстие из клетки выводятся отходы пищеварения.
3. Рот. Это углубление в оболочке клетки захватывает бактерии и прочую пищу, проводя в цитофаринкс — тонкий каналец, заменяющий глотку. Имея ее и рот, туфелька практикует голозойный тип питания, то есть захват органических частиц внутрь тела.

Еще совершенным простейшим инфузорию делают 2 ядра. Одно из них большое, именуется макронуклеусом. Второе ядро малое — микронуклеус. Информация, хранящаяся в обоих органеллах идентична. Однако в микронуклеусе она не тронута. Информация макронуклеуса рабочая, постоянно эксплуатируется. Поэтому возможны повреждения каких-то данных, как книг в читальном зале библиотеки. В случае таких сбоев резервом служит микронуклеус.

Инфузория туфелька под микроскопом

Большое ядро инфузории имеет форму боба. Малая органелла шаровидная. Органоиды инфузории туфельки хорошо видны под увеличением. Все простейшее в длину не превышает 0,5 миллиметра. Для простейших это гигантизм. Большинство представителей класса не превышают в длину 0,1 миллиметра.

Источник: http://givnost.ru/infuzoriya-tufelka-opisanie-osobennosti-stroenie-i-razmnozhenie-infuzorii-tufelki/

Строение

Несмотря на внешнюю простоту строение инфузории отнюдь не простое. Снаружи она защищена тонкой эластичной оболочкой, которая также помогает телу инфузории сохранять постоянную форму. Защитные опорные волокна инфузории расположены в слое плотной цитоплазмы, которая прилегает к оболочке.

Помимо этого в цитоскелет инфузории входят различные микротрубочки, цистерны альвеолы, базальные тельца с ресничками, фибриллы и филамены и другие органоиды.

По причине наличия цитоскелета инфузория в отличие от амебы не может произвольно менять форму своего тела.

Схематический рисунок строения инфузории.

Источник: http://poznavayka.org/biologiya/infuzoriya-tufelka/

Строение инфузории туфельки

Строение инфузории туфельки отчасти зависит от ее класса. Их два.  Первый называется ресничным, поскольку его представители покрыты ресничками. Это волосковидные структуры, иначе именуются цилиями. Их диаметр не превышает 0,1 микрометра. Реснички на теле инфузории могут распределяться равномерно или собираться в своеобразные пучки — цирры. Каждая ресничка — пучок фибрилл. Это нитевидные белки. Два волокна являются стержнем реснички, еще 9 располагаются по периметру.

Когда обсуждается реснитчатый класс, инфузории туфельки могут иметь несколько тысяч ресничек. В противовес встают сосущие инфузории. Они представляют отдельный класс, лишены ресничек. Нет у сосущих туфелек и рта, глотки, пищеварительных вакуолей, характерных для «волосатых» особей. Зато, у сосущих инфузорий есть подобие щупалец. Таковых видов несколько десятков против многих тысяч реснитчатых.

Строение инфузории туфельки

Щупальца сосущих туфелек — полые плазматические трубочки. Они проводят питательные вещества в эндоплазму клетки. Питанием служат другие простейшие. Иначе говоря, сосущие туфельки — хищники. Ресничек сосущие инфузории лишены, поскольку не двигаются. У представителей класса есть особая ножка-присоска. С ее помощью одноклеточные закрепляются на ком-то, к примеру, крабе или рыбе, или внутри их и других простейших. Реснитчатые же инфузории активно передвигаются. Собственно за этим и нужны цилии.

Источник: http://givnost.ru/infuzoriya-tufelka-opisanie-osobennosti-stroenie-i-razmnozhenie-infuzorii-tufelki/

Особенности жизнедеятельности

У инфузории-туфельки есть свойство раздражимости. Это значит, что она отвечает на действие факторов окружающей среды (раздражителей) изменением своего поведения. Раздражители – это температура, различные растворенные в воде вещества, освещение. У простейших нет нервной системы, органов чувств и рефлексов. Раздражение воспринимает вся клетка целиком. Реакцией на действие раздражителя будет таксис – это движение в сторону действующего агента или от него.

Это можно продемонстрировать с помощью опытов:

• На предметное стекло поместим две капли воды – с туфельками и чистую воду и соединим их. Затем в воду с микроорганизмами добавим кристаллы соли. Туфельки начнут быстро перемещаться в чистую воду, потому что высокое содержание соли губительно для микроорганизмов.
• И наоборот, если в воду с инфузориями ничего не добавлять, а к чистой воде капнуть настой с бактериями, то туфельки переберутся в сторону бактерий, то есть к пищи.
• Если через воду с этими микроорганизмами пропускать слабый электрический ток, они выстраиваются вдоль линии тока, а затем перемещаются в сторону катода. Это явление называется гальванотаксис. Оно демонстрирует способность инфузорий реагировать на воздействие раздражителей изменением поведения и связано это, по-видимому, с физико-химическим воздействием электрического тока.

Благоприятные условия для инфузории – это температура около 15-24 градусов тепла. При похолодании туфельки впадают в анабиоз и переходят в форму цисты. В этом состоянии они могут существовать годами. В обычных же условиях продолжительность их жизни около суток.

Рис. 3. Сходство и отличие эвглены зеленой и хламидоманада

Источник: http://nauka.club/biologiya/infuzoriya-tufelka.html

Особенности процессов жизнедеятельности

По строению и жизнедеятельности инфузории обладают одинаковой формой и размером, вне зависимости от того, в каких условиях они находятся. Однако их жизнедеятельность меняется в зависимости от температуры и света.

Инфузории чувствительно относятся к свету и изменениям температуры. Когда температура снижается до 15 градусов, инфузории не питаются и не размножаются, впадая в процесс анабиоза.

То же самое касается света. Чем ярче светит солнце, тем быстрее одноклеточный организм впадает в анабиоз. В этом заключаются особенности ее процесса жизнедеятельности.

Источник: http://tvercult.ru/nauka/infuzoriya-tufelka-osobennosti-stroeniya-i-protsessov-zhiznedeyatelnosti

Среда обитания простейшего

Обитает героиня статьи в пресных, мелких водоемах со стоячей водой и обилием разлагающейся органики. Во вкусах сходятся инфузория туфелька, амеба. Стоячая вода им нужна, дабы не преодолевать течение, которое попросту снесет. Мелководье гарантирует прогрев, необходимый для активности одноклеточных. Обилие же гниющей органики — пищевая база.

По насыщенности воды инфузориями, можно судить о степени загрязненности пруда, лужи, старицы. Чем больше туфелек, тем больше питательной базы для них — разлагающейся органики. Зная интересы туфелек, их можно разводить в обычных аквариуме, банке. Достаточно положить туда сено и залить прудовой водой. Скошенная трава послужит той самой разлагающейся питательной средой.

Среда обитания инфузории туфельки

Нелюбовь инфузорий к соленой воде наглядна, при помещении в обычную частиц поваренной соли. Под увеличением видно, как одноклеточные уплывают подальше от нее. Если же простейшие засекают скопление бактерий, напротив, направляются к ним. Это именуется раздражимостью. Сие свойство помогает животным избегать неблагоприятных условий, находить пищу и других особей своего рода.

Источник: http://givnost.ru/infuzoriya-tufelka-opisanie-osobennosti-stroenie-i-razmnozhenie-infuzorii-tufelki/

Размножение и продолжительность жизни

Инфузория туфелька на фото может быть в 2 раза больше, чем по стандарту. Это не зрительная иллюзия. Дело в особенностях размножения одноклеточного. Процесс бывает двух типов:

1. Половой. В этом случае две инфузории сливаются боковыми поверхностями. Оболочка здесь растворяется. Получается соединительный мостик. Через него клетки меняются ядрами. Большие растворяются вовсе, а малые дважды делится. Три из полученных ядер исчезают. Оставшееся снова делится. Два получившихся ядра переходят в соседнюю клетку. Из нее тоже выходят две органеллы. На постоянном месте одна из них преобразуется в большое ядро.
2. Бесполый. Иначе именуется делением. Ядра инфузории членятся, каждое на два. Клетка делится. Получается две. Каждая — с полным набором ядер и частичным прочих органелл. Они не делятся, распределяются меж вновь образовавшимися клетками. Недостающие органоиды образуются уже после отсоединения клеток друг от друга.

Как видно, при половом размножении число инфузорий остается прежним. Это называется конъюгацией. Происходит лишь обмен генетической информацией. Число клеток остается прежним, но сами простейшие по факту получаются новыми. Генетический обмен делает инфузорий живучее. Поэтому к половому размножению туфельки прибегают в неблагоприятных условиях.

Если условия становятся критическими, одноклеточные образуют цисты. С греческого это понятие переводится как «пузырь». Инфузория сжимается, становясь шаровидной и покрывается плотной оболочкой. Она защищает организм от неблагоприятных влияний среды. Чаще всего туфельки страдают от пересыхания водоемов.

Размножение инфузории туфельки

Когда условия становятся пригодными для жизни, цисты расправляются. Инфузории принимают обычную форму. В цисте инфузория может прибывать несколько месяцев. Организм находится в своеобразной спячке. Обычное же существование туфельки длится пару недель. Далее, клетка делится или обогащает свой генетический фонд.

Источник: http://givnost.ru/infuzoriya-tufelka-opisanie-osobennosti-stroenie-i-razmnozhenie-infuzorii-tufelki/

Функции

Инфузории, как впрочем, и другие простейшие организмы выполняют ряд важных биологических функций. Они уничтожают многие виды бактерий, и сами в свою очередь служат пищей для мелких беспозвоночных организмов. Порой их специально разводят в качестве корма для мальков некоторых аквариумных рыбок.

Источник: http://poznavayka.org/biologiya/infuzoriya-tufelka/

Рекомендованная литература и полезные ссылки

• Ehrenberg C. G. Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes (нем.) // Abhandlungen der Koniglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833 : magazin. — Leipzig, 1835. — S. 268—269, 323.
• Ehrenberg C. G. 502. Paramecium caudatum, geschwanztes Pantoffelthierchen // Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen. — Leipzig, 1838. — P. 351—352.
• Полянский Ю. И. Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa) // Жизнь животных / под ред. Ю. И. Полянского, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — Т. 1. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. — С. 95—101. — 448 с.
• Warren, A. (2015). Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833. In: Warren, A. (2015) World Ciliophora Database. — WoRMS — World Register of Marine Species

Источник: http://poznavayka.org/biologiya/infuzoriya-tufelka/

Источники

• http://zoo.rin.ru/cgi-bin/index.pl?idr=11&art=63
• http://www.aquaria.com.ua/infuzoria.html
• (Официальный сайт Инфузории-Туфельки 😉
• http://petsmania.ru/publ/43-1-0-113

Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/941205

Еще тесты

• Анатомия
• Английский язык
• Астрономия
• Биология
• Физика
• История
• Педсовет
• Естествознание
• Финансы и кредит
• Правоведение
• Товароведение
• Экономика
• Социология
• Маркетинг
• Обществознание
• Культурология
• Математика
• Философия
• Литература
• Психология
• Политология
• Делопроизводство
• Бухгалтерия
• ОБЖ
• Орфография
• География
• Биографии
• Пунктуация
• Краткие содержания
• Химия
• Русский язык
• Менеджмент

Источник: http://nauka.club/biologiya/infuzoriya-tufelka.html

Видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском языке – Paramecium Caudatum – the Most Complex of the Simplest.

Источник: http://poznavayka.org/biologiya/infuzoriya-tufelka/

Ссылки

• Вид Paramecium caudatum (англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species).
• Инфузория-туфелька
• Инфузории
• Инфузория-туфелька

Эта страница в последний раз была отредактирована 30 апреля 2021 в 15:39.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Источник: http://wiki2.org/ru/%D0%98%D0%BD%D1%84%D1%83%D0%B7%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F-%D1%82%D1%83%D1%84%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BA%D0%B0

Примечания

1. ↑ http://www.gazeta.ru/1002610.shtml

Wikimedia Foundation. 2010.

Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/941205

Каждая клетка — маленький мир: исследован состав микробиомов инфузорий

Научная работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Микробиом — это совокупность микроорганизмов, населяющих общую экологическую нишу. Он существует и в природных биотопах (например, водоеме или участке лесной почвы), и у живых многоклеточных организмов-хозяев (человека, животного или растения). В состав микробиома могут входить бактерии, археи и одноклеточные эукариоты — протисты и грибы.

На протяжении трех лет ученые проводили анализ микробиомов двух видов инфузорий: туфелек (Paramecium, или парамеций) и трубачей (Stentor, или стенторов). Результаты исследования инфузорий-туфелек были опубликованы минувшей зимой. Новая публикация — следующий шаг на пути изучения микробиомов протистов.

Исследования микробиомов человека и животных сейчас очень популярны, но микробиомы протистов только начинают изучать. Ранее вопрос о том, могут ли сами протисты обладать микробиомом, то есть выступать в качестве хозяев для сообщества прокариот, практически не затрагивался, поэтому наши результаты, по сути, формируют новое научное направление.

Руководитель исследования, профессор кафедры микробиологии СПбГУ кандидат биологических наук Алексей Потехин

Мысль о том, что у инфузорий может быть свой микробиом, возникла не случайно: ученым известно, что эти организмы погибают в стерильных условиях. Для поддержания их в жизнеспособном состоянии необходимо присутствие бактерий в среде. Однако охарактеризовать состав этих бактерий подробно, а также отделить «население» инфузории от обитателей водоема, из которого она была взята, было практически невозможно из-за отсутствия методов. Приблизиться к разгадке позволил метагеномный анализ, который раньше практически не применялся к протистам.

«Этот подход позволяет выявить и прочитать все маркерные последовательности ДНК в образце, по которым можно затем идентифицировать их хозяев (для бактерий и архей это последовательность гена 16S рРНК). Благодаря метагеномному анализу и высокопроизводительному секвенированию в последние 10–15 лет колоссально выросли наши представления о разнообразии микроорганизмов в природе. Мы применили метагеномный анализ для выявления бактерий, ассоциированных с клетками широко распространенных пресноводных инфузорий — Stentor и Paramecium», — рассказывает ученый.

Инфузория Stentor

Исследователи выяснили, что состав микроорганизмов в среде обитания инфузорий, будь то природный водоем или лабораторная культура, всегда заметно отличается от совокупности бактерий, в значительном количестве обнаруживающихся в ассоциации с самими инфузориями. Разнообразие микроорганизмов в природных водоемах всегда богаче, чем в клетках инфузорий, однако ученым удалось обнаружить в них представителей десятков родов бактерий. Каждая клетка инфузории оказалась самостоятельной экологической нишей. «Таким образом, у инфузорий, действительно, существует собственный микробиом», — подчеркивает Алексей Потехин.

Второй важный вывод, к которому пришли ученые, — микробиом стенторов отличается от микробиома парамеций, то есть разные инфузории, даже выделенные из одного водоема, сосуществуют с разными бактериями. Однако чтобы определить видовые особенности микробиомов, их стабильность и специфичность, понадобятся дальнейшие исследования.

И наконец, третье открытие, которое сделали биологи, — в микробиомах инфузорий, особенно трубачей, живут представители родов бактерий, в которых встречаются виды-комменсалы, оппортунисты и патогены человека и животных (например, Mycobacterium, Streptococcus и Neisseria). Метод исследования не позволяет точно определять виды (только роды), поэтому на данный момент нельзя утверждать, что инфузории являются переносчиками патогенных бактерий. «В любом случае очевидно, что в сожительство с инфузориями вступают преимущественно такие бактерии, которые «умеют» жить в ассоциации с организмами-хозяевами. По всей видимости, эти бактерии, оказавшись вне хозяина, в водоеме, за неимением лучшего приспосабливаются к колонизации протистов — как-никак это крупные эукариотические клетки, сходные с клетками многоклеточных, и выжить некоторое время можно или у них внутри, или снаружи, в зависимости от тактики конкретной бактерии. Бактерии-сожители редко чувствуют себя в таких ассоциациях по-настоящему хорошо для быстрого размножения (их количества, как показал наш анализ, всегда невелики), но им достаточно комфортно для того, чтобы пережить трудные времена. Таким образом, инфузории (и, весьма вероятно, другие протисты) выступают в роли природного резервуара для бактерий, которые оказались вне предпочтительного для них многоклеточного хозяина», — заключает ученый.

Инфузория трубач

Формой тела инфузория трубач (Stentor) напоминает граммофонную трубу начала XX в., широко раскрывшуюся на переднем конце. 

В отличие от туфельки трубач обладает способностью сокращаться, превращаясь в почти правильный шар. Если постучать по стеклу, на котором в капле воды под микроскопом можно наблюдать этих инфузорий, видно, как длинные трубы мгновенно превращаются в шарики.

Строение инфузории трубач

В спокойном состоянии трубачи медленно расправляются, принимая характерную форму. В расправленном состоянии длина этих инфузорий 1—2 миллиметра. Способность трубачей сокращаться обусловлена наличием внутри клетки простейших особых мускульных волокон.

Обычно трубачи медленно плавают в воде широким концом вперед, но иногда временно с помощью выделяемой слизи прикрепляются к водным растениям, камням, корягам задним узким концом тела, на котором при этом образуется небольшая присоска.

Все тело трубача покрыто продольными рядами ресничек. Около широкого переднего конца реснички расположены двумя тесно сближенными рядами, они спирально заворачивают внутрь воронки (трубы), где расположено ротовое отверстие. С помощью этого ресничного аппарата трубач ловит свою добычу — бактерий, жгутиконосцев и одноклеточные водоросли.

Где обитает инфузория трубач

В пресноводных водоемах обитают разнообразные виды трубачей. Некоторые из них имеют довольно яркую окраску. Например, трубач изменчивый (Stentor polymorphus) окрашен в зеленый цвет, который придают ему обеспечивает защиту водорослям и снабжает их углекислотой, которая образуется в результате его дыхания. Водоросли дают трубачу кислород, выделяющийся в процессе фотосинтеза. Кроме того, видимо, часть водорослей еще и переваривается инфузорией. Ярко-голубая окраска голубого трубача (Stentor coeruleus) обусловлена тем, что в его цитоплазме находятся мелкие зерна синего пигмента.

Все трубачи обладают способностью к восстановлению утраченных частей тела (регенерации). Если инфузорию разрезать на несколько частей, то каждая из них через несколько часов превратится в маленького трубача, который затем, интенсивно питаясь, дорастет до нужного размера.

Какие бактерии дружат с инфузориями

Инфузории дают приют бактериям, которые потеряли своего основного многоклеточного хозяина.

Инфузория-туфелька. (Фото: Nguyen Tan Tin / Flickr.com)  Инфузории трубачи. (Фото: Jasper Nance / Flickr.com) 

‹

›

Мы очень часто слышим о микроорганизмах, которые живут в кишечнике, на коже, в полости рта, и в совокупности составляют наш микробиом – так называют бактерий, вирусы, грибы, которые находятся с нами в симбиотических отношениях: они от нас получают какую-то пользу, и мы от них – тоже. (А польза нам от бактерий может быть очень велика.) Но «свои» микробы есть не только у людей, но и у зверей, у птиц, у насекомых, у растений. Более того, даже одноклеточные организмы, вроде инфузорий, держат при себе каких-то бактерий, хотя до последнего времени микробиомы простейших почти не изучали.

Известно, что инфузории гибнут в стерильных условиях, то есть им для жизни нужны бактерии. Однако довольно трудно отделить тех бактерий, которые просто живут в воде вместе с инфузориями, от тех, которые обитают прямо в клетках инфузорий или же для которых нужно присутствие инфузорий в среде обитания. Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета, Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, университетов Пизы и Флоренции сумели описать инфузорийных бактерий с помощью новейших методов секвенирования (то бишь чтения) ДНК и анализа прочитанных последовательностей. Авторы работы анализировали особые участки генома, которые чрезвычайно медленно меняются в ходе эволюции и по которым можно отличить одних микробов от других. В итоге удалось описать – по крайней мере, отчасти – микробиом инфузорий-туфелек (статья про которых была опубликована в январе) и инфузорий трубачей – про них недавно вышла статья в Scientific Reports.

Оказалось, что бактерии, которые обитают в инфузориях, отличаются от тех, которые плавают в воде вокруг инфузорий (хотя разнообразие микробов в инфузориях, разумеется, меньше, чем разнообразие микробов в среде вокруг). Иными словами, клетки инфузорий представляют собой самостоятельные экологические ниши со своим набором микроорганизмов. Причём бактерии, которые живут с инфузориями-туфельками – это не те же самые бактерии, которые живут с трубачами,  даже если трубачи и туфельки обитают в одном водоёме.

В-третьих, оказалось, что в инфузориях живут представители родов бактерий, которых можно найти у животных и у человека. В частности, в инфузориях обитают бактерии групп Mycobacterium, Streptococcus и Neisseria. К ним принадлежат многие патогенные виды, однако есть ли эти патогенные виды в инфузориях, сказать пока нельзя: нужны дополнительные исследования.

В любом случае, как говорит профессор кафедры микробиологии СПбГУ и кандидат биологических наук Алексей Потехин, «очевидно, что в сожительство с инфузориями вступают преимущественно такие бактерии, которые «умеют» жить в ассоциации с организмами-хозяевами. По всей видимости, эти бактерии, оказавшись вне хозяина, в водоеме, за неимением лучшего начинают колонизировать инфузорий и прочих протистов – как-никак это крупные эукариотические клетки, сходные с клетками многоклеточных, и выжить некоторое время можно или у них внутри, или снаружи, в зависимости от тактики конкретной бактерии». Нельзя сказать, чтобы бактерии в сожительстве с инфузориями чувствовали себя хорошо – по словам Алексея Потехина, бактерий в инфузориях всегда немного, значит, им там не очень хорошо размножаться. Но пережить трудные времена в таком хозяине вполне можно. Таким образом, инфузории (и, весьма вероятно, другие протисты) выступают в роли природного резервуара для бактерий, которые потеряли удобного многоклеточного хозяина.

 

По материалам пресс-службы СПбГУ.

Инфузория-туфелька — строение тела, значение в природе

Описание

Инфузория-туфелька — не экзотика, она живет в пресных водоемах со спокойной водой, в лесной луже, в аквариуме. Нужно только, чтобы присутствовали источники органических веществ — водоросли, растения, погибшие живые организмы, обыкновенный ил. Благодаря изящной форме, инфузория получила свое название: клетка похожа на подошву миниатюрной туфельки, один конец которой более узкий, а другой — широкий. Для того чтобы внешний вид клетки был постоянным, у туфельки есть эластичная наружная мембрана и сложная система цитоскелета (микрофиламенты и микротрубочки, а также другие опорные органоиды). Размеры клетки — от 0,1 до 0,5 миллиметров. Рис. 1. Инфузория-туфелькаЕсли в воде увеличивается количество растворенных солей или уменьшается количество жидкости, форма клетки немного меняется — становится более округлой, овальной. Снаружи на клетке заметны многочисленные реснички. Они нужны для перемещения туфельки. Всего ресничек около 10-15 тысяч, они постоянно и согласованно двигаются. Реснички работают, как весла, и перемещают клетку очень быстро.

Важно! Инфузория-туфелька может плыть со скоростью до 2,5 миллиметров в секунду, а это в 5-10 раз больше длины ее тела. Помимо движения вперед, клетка вращается вокруг своей оси. При высыхании скорость движения уменьшается.

Инфузория-туфелька не является беззащитной, для отражения атаки хищников или нападения на противника у нее есть специальные органоиды — трихоцисты. Это мелкие тельца, похожие на веретено, они находятся между ресничками. В случае необходимости, например, при нападении врага — трихоцисты стреляют, то есть сильно удлиняются и поражают противника. На месте выстреливших ниточек вырастают новые, всего их обычно около 5-8 тысяч.

Строение клетки

Далее рассмотрим все особенности строения и жизнедеятельности этого микроорганизма.

Ядра и процессы размножения

В клетке инфузории-туфельки два ядра:

• Большое ядро похоже на фасолину и называется макронуклеус. В нем находятся гены, которые регулируют образование белков в клетке. То есть большое ядро контролирует процессы обмена веществ и бесполое размножение.
• Малое ядро называется микронуклеус. Оно контролирует половое размножение. Клетка после разрушения малого ядра остается жизнеспособной.

Поперечное деление, то есть бесполое размножение, идет у инфузорий-туфелек очень быстро, если есть хорошее питание. При этом материнская клетка разделяется на две дочерние, в них достраиваются недостающие органеллы. Такое деление происходит до двух раз в сутки. В результате полового размножения численность популяции не возрастает. Смысл полового процесса — обмен генетической информацией между двумя особями. Благодаря этому повышается выживаемость микроорганизмов, они лучше адаптируются к изменяющейся окружающей среде. Для полового размножения две инфузории как бы склеиваются между собой в области перистома. Защитная мембрана частично исчезает, а из цитоплазмы формируется своеобразный мостик. Этот тип полового процесса называется конъюгация. Макронуклеусы распадаются, а микронуклеусы делятся путем мейоза (при этом виде деления количество хромосом уменьшается в два раза). Затем три из получившихся четырех ядер также разрушаются, а оставшееся в каждой клетке ядро делится путем митоза. Таким образом, в каждой дочерней клетке образуются два новых ядра — мужское и женское. По образованному мостику туфельки обмениваются мужскими ядрами, в каждой новой особи женское и мужское ядра сливаются. Вновь образуются макро- и микронуклеусы. После этого инфузории отходят друг от друга. Рис. 2. Строение инфузории-туфельки

Питание и пищеварение

В основном пищей для инфузорий-туфелек служат бактерии и одноклеточные водоросли. Интересно, что эти простейшие очень прожорливы, они питаются почти непрерывно, останавливаются только на период размножения. На одной стороне тела есть углубление с отверстием, которое называется перистом, или клеточный рот. Вокруг него реснички длиннее, чем в остальных участках клетки. Работая, они направляют воду с пищевыми частицами в рот и далее в глотку. В ее задней части пищевые частицы скапливаются, а затем в окружении жидкости проникают в цитоплазму, образуя фагосому, или пищеварительную вакуоль. Процесс пищеварения занимает примерно час. Пищеварительная вакуоль движется по определенной траектории: к заднему концу, потом описывает окружность по часовой стрелке. В это время в фагосоме пища с помощью ферментов переваривается. Сначала среда в фагосоме кислая, потом реакция меняется на щелочную. В цитоплазму попадают питательные вещества, которые используются для дальнейшей жизнедеятельности. Непереваренные остатки пищи в пищеварительной вакуоли удаляются из клетки в определенном месте. Оно называется порошица и находится позади ротового углубления. Фагосома сливается с наружной мембраной клетки и почти сразу отделяется от нее, распадаясь на много мелких пузырьков. Они перемещаются в сторону дна глотки и формируют новые пищеварительные вакуоли.

Дыхание

Растворенный в воде кислород проникает в клетку диффузно через всю ее поверхность. Органические соединения окисляются с выделением энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности. Если кислорода в воде мало, инфузория-туфелька может использовать другие пути получения энергии (гликолиз — анаэробный, то есть не требующий кислорода, процесс).

Осморегуляция

За удаление лишней жидкости и некоторых продуктов обмена веществ отвечают две сократительные вакуоли. Они похожи на цветок, в котором серединка — это резервуар, а лепестки — приводящие каналы. Они вбирают в себя воду и перемещают ее в резервуар. При заполнении он отделяется и выбрасывает излишки жидкости через пору.

Важно! Инфузорию всегда окружает вода, а ее наружная оболочка проницаема для жидкости. Поэтому сократительные вакуоли трудятся напряженно: в течение часа они удаляют из клетки столько жидкости, сколько занимает объем самой клетки.

Особенности жизнедеятельности

У инфузории-туфельки есть свойство раздражимости. Это значит, что она отвечает на действие факторов окружающей среды (раздражителей) изменением своего поведения. Раздражители — это температура, различные растворенные в воде вещества, освещение. У простейших нет нервной системы, органов чувств и рефлексов. Раздражение воспринимает вся клетка целиком. Реакцией на действие раздражителя будет таксис — это движение в сторону действующего агента или от него. Это можно продемонстрировать с помощью опытов:

• На предметное стекло поместим две капли воды — с туфельками и чистую воду и соединим их. Затем в воду с микроорганизмами добавим кристаллы соли. Туфельки начнут быстро перемещаться в чистую воду, потому что высокое содержание соли губительно для микроорганизмов.
• И наоборот, если в воду с инфузориями ничего не добавлять, а к чистой воде капнуть настой с бактериями, то туфельки переберутся в сторону бактерий, то есть к пищи.
• Если через воду с этими микроорганизмами пропускать слабый электрический ток, они выстраиваются вдоль линии тока, а затем перемещаются в сторону катода. Это явление называется гальванотаксис. Оно демонстрирует способность инфузорий реагировать на воздействие раздражителей изменением поведения и связано это, по-видимому, с физико-химическим воздействием электрического тока.

Благоприятные условия для инфузории — это температура около 15-24 градусов тепла. При похолодании туфельки впадают в анабиоз и переходят в форму цисты. В этом состоянии они могут существовать годами. В обычных же условиях продолжительность их жизни около суток. Рис. 3. Сходство и отличие эвглены зеленой и хламидоманада

Сходство и отличия от эвглены зеленой

Эвглена зеленая — тоже одноклеточный микроорганизм, то есть единственная клетка, которая существует автономно.

Сходства

• Оба микроорганизма — одноклеточные;
• Живут в воде;
• Являются эукариотами, то есть имеют оформленные ядра;
• Поддерживают постоянную форму тела благодаря плотной клеточной стенке.

Отличия

• У инфузории — два ядра, а у эвглены — только одно.
• Туфелька размножается бесполым и половым путем, а эвглена — только делением.
• Передвижение инфузории обеспечивают множество ресничек, а эвглена плавает с помощью жгутика.
• Инфузория-туфелька бесцветная, а эвглена — зеленая из-за наличия специального пигмента — хлорофилла.
• Питается инфузория органическими веществами путем фагоцитоза. Эвглена, помимо этого, может фотосинтезировать, то есть получать питание из углекислого газа и воды на свету с помощью хлорофилла.
• У эвглены зеленой есть светочувствительный глазок, у инфузории такой орган отсутствует.

Место в пищевой цепочке

Инфузории-туфельки употребляют в пищу бактерии и водоросли, а сами являются кормом для мальков многих рыб и амфибий. С этой целью инфузорий даже нарочно размножают в рыбных хозяйствах и используют для кормления личинок аквариумных рыбок. То есть инфузория-туфелька образует звено в пищевой цепочке между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Интересные факты

Инфузории-туфельки обладают способностью различать малейшие концентрации химических веществ в воде. С такой чувствительностью им легче находить колонии бактерий, то есть пищу. А в лаборатории эту суперспособность иногда используют для определения примесей в воде. Проводилась даже дегустация высушенной массы инфузорий. Оказалось, что на вкус они напоминают курицу или сухой творог. В белке инфузорий есть все необходимые аминокислоты. Его состав похож на казеин. Скопления инфузорий-туфелек можно увидеть невооруженным глазом, и это реально даже в домашних условиях. Достаточно положить маленький кусочек морковки в банку с водой и поставить ее в темное теплое место. Воду можно взять из природного водоема, но подойдет и водопроводная вода. Лучше всего брать воду с небольшим количеством ила из аквариума — там точно есть туфельки. Через пару дней в мути, которая окружает морковь, сначала можно будет при помощи микроскопа обнаружить инфузорий. А немного позже, когда уменьшится количество кислорода в воде, ближе к поверхности появятся скопления белых точек — это и есть скопления инфузорий. Инфузория-туфелька — удивительный  представитель одноклеточных микроорганизмов. Она устроена примитивно и в то же время сложно. В природе инфузория-туфелька занимает свою экологическую нишу. Она стала отличной моделью для изучения всех  основных процессов жизнедеятельности. Кроме того, этих простейших используют в качестве корма для рыб и как маркер загрязнения жидкости. Как выглядит этот микроорганизм и особенности его жизнедеятельности вы можете посмотреть в видео.

Инфузории кишечного тракта копытных

Царство Животные (Zoa). Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa), Тип Инфузории (Infusoria, или Ciliophora)

Среди инфузорий имеется множество видов, ведущих эндопаразитический образ жизни, т. е. живущих внутри (в различных органах и тканях) животных-хозяев. Особенно многочисленны и разнообразны инфузории, населяющие кишечный тракт копытных животных. У жвачных (рогатый скот, овцы, козы, антилопы, олени, лоси) эти инфузории в огромных количествах населяют передние отделы желудка. Желудок жвачных состоит из четырех отделов — рубца, сетки, книжки и сычуга. Из них только сычуг соответствуют желудку других млекопитающих: он имеет пищеварительные железы, в него выделяются пищеварительные ферменты и соляная кислота. Реакция среды в сычуге сильнокислая. Первые три отдела не имеют пищеварительных желез. Их внутренняя стенка частично ороговевает. Эти три отдела по происхождению следует рассматривать как нижние расширенные части пищевода. Названия сетки и книжки даны по форме и характеру складок их внутренней стенки. Самый вместительный отдел — рубец. Заглоченная и почти не пережёванная растительная пища сначала проходит в рубец. Сюда же попадает большое количество слюны. В рубце пища подвергается сложным процессам брожения, которые увеличивают её усвояемость. В этом отделе в огромных количествах живут разнообразные микроорганизмы, вызывающие процессы брожения, которые протекают в условиях нейтральной или слабощелочной реакции. В рубце наряду с бактериями обитает масса простейших — очень мелких жгутиконосцев и инфузорий.

Из рубца через сетку пища отрыгивается в ротовую полость, где дополнительно пережевывается (жвачка). Проглатываемая вновь пищевая пережеванная масса по особой трубке, образуемой складками пищевода, идет уже не в рубец, а в книжку и оттуда в сычуг, где подвергается действию пищеварительных соков жвачного. В сычуге в условиях кислой среды и наличия пищеварительных ферментов инфузории погибают. Попадая туда со жвачкой, они перевариваются.

Количество простейших в рубце (а также в сетке) может достигать колоссальных величин. Если взять каплю содержимого рубца и рассмотреть её под микроскопом (при нагревании, так как при комнатной температуре инфузории останавливаются), то в поле зрения инфузории буквально кишат. Количество инфузорий в 1 см³ содержимого рубца достигает 1 млн., а нередко и более. В пересчёте на весь объём рубца это дает астрономические цифры! Богатство содержимого рубца инфузориями в большой степени зависит от характера пищи жвачного. Если пища богата клетчаткой и бедна углеводами и белками (трава, солома), то инфузорий в рубце относительно немного. При добавлении в пищевой рацион углеводов и белков (отруби) их количество резко увеличивается. Нужно иметь в виду, что существует постоянный отток инфузорий. Попадая вместе с жвачкой в сычуг, они погибают.

У непарнокопытных (лошадь, осел, зебра) в пищевом тракте тоже имеется большое количество инфузорий, однако локализация их в хозяине иная. У непарнокопытных нет сложного желудка, благодаря чему возможность развития простейших в передних отделах пищевого тракта отсутствует. Зато у непарнокопытных очепь сильно развиты толстая и слепая кишка, которые обычно забиты пищевыми массами и играют существенную роль в пищеварении. В этом отделе кишечника, подобно тому как в рубце и сетке жвачных, развивается очень богатая фауна простейших, преимущественно инфузорий, большинство которых также относится к отряду энтодиниоморф. Однако по видовому составу фауна рубца жвачных и фауна толстого кишечника непарнокопытных не совпадают.

Наибольший интерес представляют собой инфузории семейства офриосколецид (Ophryoscolecidae). Общее количество видов инфузорий семейства офриосколецид — около 120.

Строение инфузорий кишечного тракта копытных

Характерный признак этого отряда — отсутствие сплошного ресничного покрова. Сложные ресничные образования — цирры — расположены на переднем конце тела инфузорий в области ротового отверстия. К этим основным элементам ресничного аппарата могут прибавиться ещё дополнительные группы цирр, расположенные либо на переднем, либо на заднем конце тела. Наиболее просто устроены инфузории рода энтодиний (Entodinium). На переднем конце тела их имеется одна околоротовая зона цирр. Передний конец тела, на котором расположено ротовое отверстие, может втягиваться внутрь. Резко разграничены эктоплазма и эндоплазма. Хорошо видна на заднем конце анальная трубка, служащая для выведения наружу непереваренных остатков пищи. Несколько сложнее строение аноплодиния. У них имеются две зоны ресничного аппарата — околоротовые и спинные цирры. Обе они расположены на переднем конце. На заднем конце тела изображённого на рисунке вида имеются длинные острые выросты — это довольно типично для многих видов офриосколецид. Высказывалось предположение, что эти выросты способствуют «проталкиванию» инфузорий между растительными частицами, заполняющими рубец.

Виды рода эудиплодиний сходны с аноплодинием, но, в отличие от них, имеют скелетную опорную пластинку, расположенную по правому краю вдоль глотки. Эта скелетная пластинка состоит из вещества, близкого по химической природе к клетчатке, т. е. к веществу, из которого состоят оболочки растительных клеток.

У рода полипластрон наблюдается дальнейшее усложнение скелета. Строение этих инфузорий близко к эудиплодиниям. Отличия сводятся прежде всего к тому, что вместо одной скелетной пластинки эти инфузории имеют пять. Две из них, наиболее крупные, расположены по правой стороне, а три, более мелкие,— по левой стороне инфузории. Вторая особенность полипластрона — увеличение количества сократительных вакуолей. У энтодиниев одна сократительная вакуоля, у аноплодиниев и эудиплодиниев две, у полипластрона их около десятка.

У эпидиниев, обладающих хорошо развитым углеводным скелетом, расположенным по правой стороне тела, спинная зона цирр смещается с переднего конца на спинную сторону. На заднем конце инфузорий часто развиваются шипы.

Наиболее сложное строение обнаруживает род офриосколекс (Ophryoscolex), по которому названо и всё семейство инфузорий. У них хорошо развита спинная зона цирр, охватывающая около 2/3 окружности тела и скелетные пластинки. На заднем конце образуются многочисленные шипы, из которых один бывает обычно особенно длинным.

Знакомство с некоторыми типичными представителями офриосколецид показывает, что в пределах этого семейства произошло усложнение организации (от энтодиниев до офриосколекса).

Очень часто, как мы это увидим, например, при знакомстве с червями, паразитизм, особенно эндопаразитизм, приводит к значительному упрощению организации, к регрессивным изменениям многих систем органов. У инфузорпй, живущих в кишечнике копытных, этого не произошло. Напротив, здесь имело место прогрессивное развитие, не упрощение, а усложнение организации.

Кроме инфузорий семейства офриосколецид, в рубце жвачных встречаются в небольших количествах представители других групп инфузорий. В общей массе инфузорного населения рубца они не играют заметной роли, и поэтому мы не будем здесь останавливаться на их рассмотрении.

Способ питания инфузорий кишечного тракта копытных

Пища офриосколецид довольно разнообразна, и у разных их видов наблюдается известная специализация. Самые мелкие виды рода энтодиниев питаются бактериями, зёрнами крахмала, грибками и другими небольшими частицами. Очень многие средние и крупные офриосколециды поглощают частицы растительных тканей, которые составляют главную массу содержимого рубца. Эндоплазма некоторых видов бывает буквально забита растительными частицами. Можно видеть, как инфузории набрасываются на обрывки растительных тканей, буквально разрывают их на кусочки и затем заглатывают, нередко закручивая их в своём теле спиралью. Иногда приходится наблюдать, как само тело инфузории оказывается деформированным благодаря заглоченным крупным частицам.

У офриосколецид наблюдается иногда хищничество. Более крупные виды пожирают более мелкие. Хищничество сочетается со способностью питаться растительными частицами.

Пути заражения копытных офриосколецидами

Новорожденные жвачные не имеют в рубце инфузорий. Они отсутствуют также пока животное питается молоком. Но как только жвачное переходит на растительную пищу, сразу же в рубце и сетке появляются инфузории, количество которых быстро нарастает. Откуда они берутся? Долгое время предполагали, что инфузории рубца образуют какие-то покоящиеся стадии (вероятнее всего, цисты), которые широко рассеиваются в природе и, будучи проглоченными, дают начало активным стадиям инфузорий. Дальнейшие исследования показали, что у инфузорий рубца жвачных никаких покоящихся стадий нет. Удалось доказать, что заражение происходит активными подвижными инфузориями, которые проникают в ротовую полость при отрыгивании жвачки. Если исследовать под микроскопом взятую из ротовой полости жвачку, то в ней всегда имеется большое количество активно плавающих инфузорий. Эти активные формы легко могут проникнуть в рот и далее в рубец других особей жвачного из общего сосуда для пойла, вместе с травой, сеном.

Если покоящиеся стадии у офриосколецид отсутствуют, то, очевидно, легко получить «безинфузорных» животных, изолировав их, когда они ещё питаются молоком. Если не допускать прямого контакта между растущим молодняком и имеющими инфузорий жвачными, то молодые животные могут остаться без инфузорий в рубце. Такие опыты были проведены несколькими учёными в разных странах. Результат был однозначен. При отсутствии контакта между молодняком (отнятым от матери ещё в период кормления молоком) и имеющими в рубце инфузорий жвачными, животные вырастают стерильными в отношении инфузорий. Однако достаточно даже кратковременного контакта с животными, имеющими инфузорий (общая кормушка, общее ведро для питья, общее пастбище), чтобы в рубце стерильных животных появилась фауна инфузорий.

Симбиотические взаимоотношения инфузорий кишечного тракта копытных

Массовое развитие фауны простейших в рубце и сетке, естественно, ставит вопрос о характере взаимоотношений между простейшими и их хозяевами — жвачными. Мы уже видели на примере жгутиконосцев, паразитирующих в кишечнике термитов, какие тесные симбиотические взаимоотношения могут возникать между простейшими, населяющими кишечный тракт, и их хозяевами. Не существует ли между инфузориями, населяющими рубец и сетку, аналогичных симбиотических взаимоотношений? Этот вопрос ставился многими исследователями. Однако до сих пор окончательный ответ на него не получен, и требуются дальнейшие исследования. Ввиду большого биологического и практического интереса этого вопроса рассмотрим его подробнее.

Как отражается отсутствие инфузорий в рубце на жизни хозяина? Отрицательно или положительно влияет отсутствие инфузорий на хозяина? Для ответа на эти вопросы на козах провели сдедующие опыты. Были взяты козлята-близнецы (одного помёта и одного пола), чтобы иметь более сходный материал. Затем один из близнецов данной пары воспитывался без инфузорий в рубце (ранняя изоляция), другой же с самого начала питания растительной пищей обильно заражался множеством видов инфузорий. Оба получали совершенно одинаковый рацион и воспитывались в одинаковых условиях. Единственное различие между ними сводилось к наличию или отсутствию инфузорий. На нескольких изученных таким образом парах козлят не было обнаружено каких-либо различий в ходе развития обоих членов каждой пары («инфузорного» и «безинфузорного»). Таким образом, можно утверждать, что сколько-нибудь резкого влияния на жизненные функции животного-хозяина инфузории, живущие в рубце и сетке, не оказывают.

Приведённые выше результаты опытов не позволяют, однако, утверждать, что инфузории рубца совершенно безразличны для хозяина. Эти опыты проводились при нормальном пищевом рационе хозяина. Не исключена возможность, что при других условиях, при ином пищевом режиме (например, при недостаточном кормлении) удастся выявить влияние на хозяина фауны простейших, населяющих рубец.

В литературе высказывались различные предположения о возможном положительном влиянии протозойной фауны рубца на пищеварительные процессы хозяина. Указывалось, что многие миллионы инфузорий, активно плавающие в рубце и размельчающие растительные ткани, способствуют брожению и перевариванию пищевых масс, находящихся в передних отделах пищеварительного тракта. Значительное количество инфузорий, попадающее вместе с жвачкой в сычуг, переваривается, и белок, составляющий значительную часть тела инфузорий, усваивается. Инфузории, таким образом, могут быть дополнительным источником белка для хозяина. Высказывались также предположения, что инфузории способствуют перевариванию клетчатки, составляющей основную массу пищи жвачных, переводу её в более усвояемое состояние. Все эти предположения не являются доказанными, и против некоторых из них выдвигались возражения. Указывалось, например, что инфузории строят протоплазму своего тела из белков, которые поступают в рубец с пищей хозяина. Поглощая белок растительный, они переводят его в животный белок своего тела, который затем переваривается в сычуге. Даёт ли это какие-нибудь преимущества хозяину, остается неясно.

В последние годы стали широко применять методы искусственного культивирования офриосколецид вне организма хозяина, на разных питательных средах. Удалось показать, что некоторые их виды также могут расщеплять клетчатку.

Офриосколециды жвачных обладают, как правило, широкой специфичностью. В видовом отношении население рубца и сетки рогатого скота, овец, коз очень близко между собой. Если сравнить видовой состав рубца африканских антилоп с рогатым скотом, то и здесь около 40% от общего числа видов окажется общим. Однако существует немало видов офриосколецид, которые встречаются только в антилопах или только в оленях. Таким образом, на фоне общей широкой специфичности офриосколецид можно говорить об отдельных более узкоспецифичных их видах.

ПОДЦАРСТВО ПРОСТЕЙШИЙЕ, ИЛИ ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ

Тип Саркомастигофоры

Подтип Саркодовые

Подтип Жгутиконосцы

Тип Споровики

Тип Книдоспоридии

Тип Микроспоридии

Тип Инфузории

Эволюция простейших

В начало страницы

Спецвыпуск: Биоразнообразие инфузорий и их симбионтов

Уважаемые коллеги,

Инфузории встречаются по всему миру во множестве разнообразных местообитаний: не только в пресноводных, солоноватых и морских средах, но также в почве или связанных с животными или растениями. В основном они существуют там, где достаточно влажности для их выживания. Они хищники таких микроорганизмов, как другие простейшие, грибы, бактерии и археи. Как миксотрофы, они вносят вклад в первичную продукцию и, как добыча, служат связующим звеном с более высокими трофическими уровнями.Другая важная, но все еще часто упускаемая из виду роль — это их функция в качестве среды обитания или хозяина для других микроорганизмов, включая бактерии, археи и даже другие эукариоты.

Изучение инфузорий и их симбионтов имеет вековую традицию, восходящую к наблюдениям Хафкина и Буетчли в конце 19-го, ^{-го и} -го века. Последние технологические инновации в области микроскопии и секвенирования позволяют по-новому взглянуть на их разнообразие, что привело к молекулярной характеристике многих новых и «старых» симбионтов.Кроме того, методологические усовершенствования облегчают более пристальное изучение различных взаимодействий, а также роли и вклада симбионтов, которые до сих пор неизвестны для подавляющего большинства систем.

Этот специальный выпуск «Биоразнообразие инфузорий и их симбионтов» предоставляет платформу для освещения новых исследований и значительных достижений в описании инфузорий и их симбионтов. Лучшее представление о разнообразии симбионтов инфузорий поможет улучшить наше понимание различных видов симбиотических отношений между этими партнерами, а также их совместной эволюции.

Д-р Мартина Шралльхаммер
Приглашенный редактор

Информация для подачи рукописей

Рукописи должны быть представлены онлайн по адресу www.mdpi.com, зарегистрировавшись и войдя на этот сайт. После регистрации щелкните здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до установленного срока. Все статьи будут рецензироваться. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска.Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для запланированных статей название и краткое резюме (около 100 слов) можно отправить в редакцию для объявления на этом сайте.

Представленные рукописи не должны были публиковаться ранее или рассматриваться для публикации в другом месте (за исключением трудов конференции). Все рукописи тщательно рецензируются в рамках процесса одинарного слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая важная информация для подачи рукописей доступна на странице Инструкции для авторов. Diversity — это международный рецензируемый ежемесячный журнал открытого доступа, публикуемый MDPI.

Пожалуйста, посетите страницу Инструкции для авторов перед отправкой рукописи. Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 1800 швейцарских франков. Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и написаны на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время редактирования автора.

Первые волосатые микробы | MIT News

Любой, кто изучал биологию в средней школе, вероятно, контактировал с инфузорией.Хорошо изученный парамеций — один из 7000 видов инфузорий, обширной группы микроорганизмов, имеющих общую морфологию: одноклеточные капли, покрытые крошечными волосками, или ресничками. Эти реснички — по-гречески «ресницы» — используются, чтобы продвигать микроб через воду и ловить добычу.

Сегодня эти волосатые микробы повсеместно распространены в морской среде. Однако неясно, как долго инфузории населяли Землю: после смерти представители большинства видов просто распадаются в своей водной среде, не оставляя после себя окаменелых останков.

Теперь геологи из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета обнаружили редкие микрофоссилии в форме колб, возраст которых составляет от 635 до 715 миллионов лет, и они представляют собой самые старые известные инфузории в летописи окаменелостей. Останки более чем на 100 миллионов лет старше любых ранее идентифицированных окаменелостей инфузорий, и исследователи говорят, что открытие предполагает, что ранняя жизнь на Земле могла быть более сложной, чем считалось ранее. Более того, они говорят, что такие доисторические микробы, возможно, помогли запустить многоклеточную жизнь и эволюцию первых животных.

«Эти огромные изменения в биологии и химии за это время привели к эволюции животных», — говорит Таня Босак, доцент Сесила и Иды Грин, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института. «Мы не знаем, как быстро произошли эти изменения, и теперь мы находим доказательства увеличения сложности».

Босак и ее коллеги сообщили о своих открытиях в статье, опубликованной на этой неделе в Интернете в журнале Geology .

Каменистая дорога жизни

Группа обнаружила окаменелости в породах на юго-западе Монголии. В 2008 году Фрэнсис Макдональд, доцент геологии Гарварда и соавтор статьи, прошел пешком через формацию Цагаан Олум, каменистую местность, полную ледниковых отложений. Эти отложения являются остатками двух самых суровых ледниковых периодов, или событий «Земля-снежок», в криогенный период, от 635 до 715 миллионов лет назад. С этого времени было найдено относительно мало окаменелостей, что затрудняет определение точного определения того, что жило в этот период, для геологов.

Макдональд привез образцы горных пород обратно в Кембридж, где Босак и ее коллеги начали тщательную охоту за крошечными окаменелостями. Команда растворила куски породы в кислоте, затем прочесала остатки в поисках интересных форм под микроскопом.

Вскоре команда обнаружила сотни «прекрасно сохранившихся» окаменелостей, напоминающих миниатюрные колбы, говорит Босак, с узкими шейками и расширяющимися воротниками. Каждая окаменелость была покрыта пузырьковидными структурами. Босак сравнил окаменелости с современными организмами, найдя почти идеальное совпадение в группе инфузорий, называемых тинтиннидами.

Срок службы скорлупы

В отличие от большинства инфузорий, тинтинниды имеют прочную, похожую на вазу оболочку, которая одновременно устойчива и гибка. Тинтиннид живет в этой раковине, протягиваясь через отверстие волосковидными придатками, чтобы втягивать пищу. Пузырьки на поверхности раковины служат флотационными устройствами, удерживая микроб на плаву, пока его реснички продвигают его через воду.

Из-за своей толстой раковины тинтинниды — редкие инфузории, которые окаменелости. В то время как большинство незащищенных инфузорий просто растворяются, устойчивые органические раковины тинтиннид могут опускаться на дно океана.Босак говорит, что это отложение углерода, возможно, способствовало эволюции первых животных.

«У вас есть этот стойкий материал, который погружается в анаэробные океаны, где требуется больше времени для разложения», — говорит Босак. «В результате вы могли бы изолировать больше углерода… который, в свою очередь, выделяет больше кислорода».

Больше кислорода в атмосфере будет способствовать развитию сложной, дышащей кислородом жизни. Согласно Босаку, геологическое время согласуется с этой теорией: окаменелости инфузорий датируются периодом между двумя ледниковыми периодами; вскоре после второго ледникового периода были идентифицированы окаменелости первых эмбрионов животных.

Появление тинтиннид уже в криогенный период предполагает, что могли существовать и другие организмы, что, возможно, заложило основу для эволюции животных.

«Обнаружив это, мы знаем, что там должны были быть другие объекты, возможно, не оставившие летописи окаменелостей», — говорит Босак. «И это действительно показывает, что могло происходить гораздо больше, чем мы думали».

Николас Баттерфилд, преподаватель палеобиологии в Кембриджском университете в Великобритании, говорит, что выводы группы убедительно свидетельствуют о существовании древних организмов, которые «в значительной степени похожи» на современные инфузории.Однако, по его мнению, окаменелости отмечают минимальную дату эволюционного появления тинтиннид — волосатые организмы могли плавать на сотни миллионов лет раньше.

«Вполне возможно, что в это время они только эволюционировали или стали экологически важными», — говорит Баттерфилд, который не принимал участия в исследовании. «Инфузории, вероятно, действительно играют важную роль в том, как работают океаны, но нет оснований полагать, что эта роль не была определена намного раньше».

Команда планирует более внимательно изучить раковины тинтиннид и провести химический анализ, чтобы понять, какие условия могли побудить такие раковины развиваться.Исследователи также будут измерять углеродный состав отдельных окаменелостей из разных слоев, чтобы точно определить, как углерод мог циклически изменяться, и какие изменения могли произойти до появления первых животных.

«Это дает некоторую надежду на то, что мы действительно можем начать изучать биологические изменения», — говорит Босак. «Есть записи об этих изменениях, и это то, что мы демонстрируем, находя эти окаменелости».

Tetrahymena Biogeography

Tetrahymena in the Real Word

На главную | Протисты и происхождение видов |

Тетрахимена Биогеография

Содержание A.Природа видов инфузорий B. Эволюционное распространение видов Tetrahymena C. Коллекции штаммов Tetrahymena D. Мировое распространение видов — Таблица 1 — Глобальные местонахождения E. Распространение обычных видов в Северной Америке — Таблица 2 — Места сбора в Северной Америке

A. Природа видов инфузорий Бланд Финлей и его коллеги (Finlay et al., 1996) в течение некоторого времени утверждали и повторили недавно (Finlay, 2002), что «есть веские доказательства того, что простейшие и другие микробные эукариоты в целом не имеют биогеографии …». Смысл утверждения состоит не просто в том, что географическое распространение видов инфузорий не было установлено, но в том, что на самом деле никакой значимой биогеографии не существует: виды инфузорий космополитичны. В какую бы часть мира ни отправился инфузорий-натуралист, одни и те же общие места обитания дают одни и те же морфологически неотличимые виды.Хотя космополитическое распределение основных морфологических типов инфузорий неоспоримо, этот вывод ошибочен по двум причинам. Вильгельм Фойсснер (1999), например, утверждает, что тщательное изучение корковых особенностей инфузорий дает гораздо более значимые различия, чем выявляются при рутинном цитологическом анализе. Он подозревает, что несколько разные морфотипы связаны с немного разными средами обитания. Не менее важен и тот факт, что «скопление» сходных морфотипов отрицает значимость криптических видов, давно известных инфузориям.Мухи-комки сталкиваются с фрагментарными, но вряд ли незначительными доказательствами генетических различий между фенотипически сходными простейшими в разных средах обитания и в разных регионах мира. Этот вопрос может иметь большое значение для нашего понимания глобального биоразнообразия, поскольку значение биоразнообразия простейших не ограничивается наименованием простейших с ресничками, но также касается их роли в естественной экономике. Более того, как указывает Финли, проблема не ограничивается мерцательными простейшими, но охватывает все царство эукариотических протистов. За последние полвека значительные усилия были сосредоточены на генетических системах инфузорий тетрагименид, начиная с открытия типов спаривания у тетрагименов Эллиоттом и Хейсом (1953) и демонстрацией Грючи (1955) множественных изолированных системы спаривания (генетические виды) среди морфологически близких штаммов тетрагимен. Со временем описывалось все больше и больше генетических видов (Elliott, 1973; Nanney and McCoy, 1976; Simon, в стадии подготовки). Споры о том, как называть скрытые виды простейших, начались рано, еще до того, как у тетрагименов были обнаружены типы спаривания.Он продолжает развиваться, поскольку биологи пытаются понять экологическое и эволюционное значение видов-братьев-микробов. Первым защитником реальности и первым интерпретатором значения скрытых видов инфузорий была Трейси Соннеборн, которая ранее обнаружила такие виды у другого инфузории — Paramecium aurelia (Sonneborn, 1939). Хотя Соннеборн твердо утверждал, что генетически изолированные системы спаривания представляют собой особые генетические системы, играющие разные роли в естественных условиях, он с пониманием относился к проблемам, которые они ставят перед систематиками.По этой причине он предложил не обозначать братьев и сестер латинскими двучленами, но сохранить такие формальные обозначения для морфовидов. Он разработал неологизм «синген» для обозначения генетически изолированной популяции под зонтиком морфовидов (Sonneborn, 1957). Его аргумент в пользу отказа от технических названий видов заключался в том, что потеря живых эталонных штаммов может привести к потере способности исследователей идентифицировать виды вновь приобретенных штаммов. Однако он пообещал предоставить латинские названия, как только молекулярные методы позволят идентифицировать штамм без использования стандартов жизни.В конце концов родственные виды комплекса P. aurelia можно было отличить с помощью молекулярных методов, и Соннеборн (1975) послушно присвоил латинские названия 14 сингенам, первоначально определенным исключительно с помощью тестов спаривания. Эрнст Майр (1957), как публицист, историк и защитник «современного эволюционного синтеза» (Provine, 1986), был возмущен отказом Соннеборна применять формальные таксономические названия к видам парамеций, когда он (Майр) думал подходящее время. Он утверждал, что Зоннеборн не понимал эволюции (см. Schloegel, 1999).Неспособность Майра позволить микробным системам войти в «современный синтез» на их собственных условиях, вероятно, окаменела этот синтез в интеллектуальных отложениях 1940-х годов и помешала слиянию генетической и эволюционной теории включить в себя системы спаривания микробов, которые были только начали исследовать в 1930-40-х годах. Эта узкая антропная перспектива не только испортила популяционную генетику инфузорий и других эукариотических протистов, но в конечном итоге сделала «современный» синтез устаревшим, не применимым напрямую к истории жизни до появления эукариот (см. Часть III: Протисты и происхождение of Species) или к эволюционной экономике, все еще проявляющейся в прокариотическом мире в наше время.Продолжающееся сопротивление многих эволюционистов микробному и молекулярному вкладу иллюстрируется обменом мнений между Эрнстом Майром (1998) и Карлом Вёзе (1998). Теперь, когда глобальные изменения климата признаны опасными для здоровья всей биосферы, более серьезное внимание уделяется правильной инвентаризации видов на Земле (май, 1988 г.) и лучшему пониманию их экологической роли. Молекулярные методы раскрывают гораздо больше о обитателях грязи и глубин (Pace, 1992) и демонстрируют целые клады существующих протистов, которых еще предстоит увидеть в лаборатории (Lopez-Garcia et al.2001; Swung Yeo Moon et al. 2001). Молекулярные методы обеспечивают основу для более надежной оценки взаимоотношений, молекулярного разнообразия видов инфузорий и, в частности, биогеографии тетрагименид.

B. Эволюционное расселение видов Tetrahymena Эволюционные расстояния между видами тетрагимены и расстояния до других инфузорий и других простейших (Brunk et al. 1990; Preparata et al.1989; Sogin et al. 1987; Liepe et al., 1994) были установлены путем изучения консервативных нуклеиновых последовательностей. Наибольшее количество штаммов тетрагимены было оценено с использованием одной короткой последовательности области D2 большой молекулы рРНК (Nanney et al., 1998). Хотя эта более короткая область была выбрана для экономии усилий, результаты в целом сопоставимы с результатами, полученными с меньшим числом видов, но с более длинными и более консервативными последовательностями. Филогенетическое дерево (рис. 1) дает основу для объединения видов в пять основных групп.Группа T. thermophila состоит из четырех видов, находящихся на значительном расстоянии от всех остальных видов. Были скрещены три вида; один является бесполым и определяется исключительно на основании значительных различий в консервативных молекулах. Группа T. pyriformis состоит из семи видов, ни один из которых не был успешно выведен в лабораторных условиях. И их размещение в одной группе, и их обозначение в качестве разных видов основано на анализе высококонсервативных молекул. Группа T. tropicalis включает пять видов, отличающихся друг от друга на молекулярном уровне, по которым у нас мало информации о размножении. Эллиотт и Хейс (1955) сообщили о 5 типах спаривания, карионидально унаследованных у T. tropicalis, и это подтверждается Саймоном (в печати). Группа T. borealis представляет собой эволюционный кластер с шестью видами, два из которых были скрещены в лабораторных условиях и проявляют карионидное наследование. Когда тесты на спаривание недоступны, статус вида присуждается на основании различий в последовательностях рРНК. Штаммы группы americanis обычно сохраняют свои микроядра в лабораторных условиях и, следовательно, легче скрещиваются в лаборатории, чем штаммы некоторых других групп. Селекционные исследования выявляют большую группу генетически изолированных видов с минимальными эволюционными дистанциями. Действительно, десять видов в группе americanis не обнаруживают различий в своих областях D2, даже несмотря на то, что тесты по разведению четко устанавливают их генетическое разделение. По аналогии, штаммы, отнесенные к одному и тому же виду в других группах на основании молекулярного сходства, могут нуждаться в разделении, если станут доступны тесты на спаривание.Определение типа спаривания у видов americanis, по-видимому, напрямую генетическое, с серией множественных аллелей, демонстрирующих преобладание клевого порядка. Рис. 1. Древо эволюции видов тетрагимены, основанное на нуклеиновой последовательности области D2 большой молекулы рибосомной РНК (Nanney et al., 1998).

C. Коллекции штаммов Tetrahymena Наша информация, касающаяся биогеографии штаммов тетрагимены и их генетических и эволюционных взаимоотношений, основана главным образом на коллекциях пресной воды, сделанных лабораторией Эллиотта в Центральной и Южной Америке, Австралии и на островах Тихого океана, а также в Европе (Elliott, 1973), и лабораторией Нанни (Nyberg, 1981; Simon et al., 1985 и неопубликованные). Они дополняются информацией из лаборатории Doerder (1995,1996), хотя использовались несколько иные методы сбора. Образцы значимых штаммов были депонированы в Американской коллекции типовых культур (The Simon-Nanney Tetrahymena Collection), где они могут быть получены. Лаборатория Иллинойса больше не может поставлять штаммы. Несмотря на то, что оригинальные штаммы T. thermophila Вудс-Хоул (вид, который тогда называли «T. pyriformis»} произошли из соленого пруда в Массачусетсе (Elliott and Hayes, 1953), тетрагимены, которые нас интересуют в первую очередь, являются свежими -водные протисты; большинство мест сбора — озера, ручьи и придорожные канавы. Методы отбора проб разнообразны. Иногда образцы воды инокулировали в пробирки с протеозой и пептоном и инкубировали с антибиотиком перед исследованием. Иногда образцы перемещались на значительное расстояние, прежде чем попадали в лабораторию. После того, как образцы попали в лабораторию, отдельные клетки были выделены непосредственно из образца воды в антибиотик / пептон или в бактериальный церофил (настой ржаной травы). Многие клетки, которые кажутся тетрагименами при препарировании, не дают культур при выделении в предоставленную среду.Тот факт, что многие из культур, которые действительно процветают в лаборатории, были подвергнуты лечению антибиотиками перед исследованием, ограничивает их использование для оценки естественных симбионтов, которые они могли содержать. Тот факт, что многие лабораторные культуры оказались аминоядерными, не обязательно указывает на отсутствие микроядер в их естественной среде обитания. В первые годы сбора, когда поиски проводились в первую очередь для племенного поголовья, многие штаммы быстро выбрасывались, если предварительное цитологическое исследование не показало микроядер.Некоторые штаммы оставались в лаборатории годами, прежде чем подверглись критическому анализу. Некоторые места сбора дали много жизнеспособных изолятов. Обычно штаммы, выделенные из одного образца (2-5 унций), принадлежали к одному виду, но часто имели разные генетические признаки (см. Doerder et al. 1995, 1996). С другой стороны, из одного образца иногда выделяли штаммы двух или более разных видов. Из одной пробы редко извлекалось до 4-5 видов, например с песчаного берега озера Мичиган или с берега малайзийской реки.Таким образом, один сайт может иногда появляться в записях более одного раза. Одно только это наблюдение указывает на то, что криптические виды тетрахимены, по крайней мере в их дисперсионной фазе, могут быть симпатрическими. Эволюционный анализ включает некоторые штаммы, собранные в очень разных условиях, и они исключены из географического анализа. Особые места обитания, в которых они были обнаружены, породили ожидания, что эти организмы эволюционно далеки и заслуживают родового или, по крайней мере, особого различия.Например, Ichthyoptheris multifiliis (ick) — хорошо известная тетрагимена, паразитирующая на рыбах в аквариумах. Lambornella clarkii (Edgeter et al. 1986) обнаружена паразитирующим на анофолиновых комарах на пнях в Калифорнии. Батсон (1983) описывает замечательное цитологическое поведение вида, который он назвал T. dimorpha, собранного в личинках симулид. Первоначально T. chironomus был собран из личинок хирономид. Были получены сообщения о T. rostrata у улиток в Польше. Штаммы из этих особых местообитаний иногда доступны в лабораторных культурах и секвенированы, но их географическое происхождение не имеет значения. Даже после того, как штамм был установлен в лабораторных условиях, происхождение и история могут стать нечеткими. Очевидно, что многие штаммы были неправильно маркированы, а их основные источники ошибочны (Borden, Whitt and Nanney, 1973). Например, некоторые сомнения все еще существуют в отношении того, какие из современных лабораторных штаммов, обозначенных как GL, на самом деле произошли от оригинального выделения Андре Льоффа 1923 года. Несмотря на неопределенность в отношении того, откуда произошли некоторые из этих штаммов и насколько они репрезентативны для природных популяций, эти лабораторные штаммы, которых насчитывается около 600, представляют собой единственную доступную базу данных. Информация о собранных штаммах часто «публиковалась» в тезисах встреч, заявках на гранты и других труднодоступных местах. Некоторые из них похоронены в студенческих отчетах и ​​лабораторных тетрадях. Эллен Саймон взяла на себя трудную задачу собрать информацию из опубликованной литературы и из лабораторных записей Нанни (uiuc.edu, 1959-2001) и готовит скомпилированные данные для всеобъемлющей публикации. Она позволяет нам резюмировать некоторые из основных наблюдений.

D. Мировое распространение видов. Общее количество мест сбора жизнеспособных лабораторных культур в нашем анализе составляет 617 (100% см. Таблицу 1). Из них 522 (84,6%) приходятся на Северную Америку, включая Канаду, США, Мексику, Центральную Америку и Карибский бассейн. В некоторых частях Северной Америки отобраны гораздо более интенсивные пробы, чем в других, например Северо-восток по сравнению с юго-западом. Всего 95 сайтов (15.4%) представляют остальной мир. Хотя некоторые образцы поступили из Южной Америки, Европы, Китая, Австралии, Африки и островов Тихого океана, нельзя утверждать, что эти образцы адекватно отражают глобальное распространение тетрагименид. В Северной Америке распространены два вида группы T. thermophila. T. thermophila происходит с 54 участков (включая пруды Пенсильвании, исследованные Дёрдером), как и T. elliotti. T. elliotti, однако, был обнаружен на 8 широко разбросанных участках по всему миру, а T.thermophila обнаружена только в северо-восточной и северо-центральной частях Северной Америки. T. malaccensis был выделен Саймоном только на двух участках в Малайзии. Шесть из 7 видов группы T. pyriformis были изолированы в Северной Америке, всего на 40 участках, а три были собраны на 8 участках в других местах, в Европе и Малайзии. На шестидесяти участках в Северной Америке, в основном на юге, были обнаружены виды группы T. tropicalis. Шесть глобальных ареалов этого вида включали Гавайи и Таиланд. В восьмидесяти североамериканских коллекциях были обнаружены виды группы T. borealis. Наибольшее количество (54) было T. borealis, на втором месте T. canadensis (18). За пределами Северной Америки T. borealis был однажды обнаружен в Германии, а T. canadensis был обнаружен в Малайзии. Наиболее часто встречающейся группой в нашей выборке является группа T. americanis, которая включает 50% всех охарактеризованных штаммов и около 7/8 штаммов, собранных в Северной Америке (включая Центральную Америку и Карибский бассейн).Эта группа состоит из 17 видов, что делает ее наиболее специфичной и в целом наиболее генетически компактной. Самый распространенный вид — T. americanis americanis, вылавливаемый 107 раз в Северной Америке и только 4 раза в других странах мира (Китай). Следующий по частоте вид в этой группе — T. australis, впервые собранный Эллиоттом (1973) в Австралии. Его собирали всего 47 раз, но это наиболее часто собираемый вид (18 раз) за пределами Северной Америки. Он был найден в Северной Америке 29 раз.Группа americanis включает единственный известный случай частичной совместимости между видами тетрагимен при спаривании. В некоторых комбинациях типов спаривания наблюдалась конъюгация между T. pigmentosa pigmentosa и T. pigmentosa europigmentosa (изначально синген 6 и синген 8), хотя жизнеспособное потомство не было восстановлено. Европейский подвид был зарегистрирован только один раз в Северной Америке, в то время как американский подвид в основном ограничен Северной Америкой. Глобальное распространение основных эволюционных групп тетрахимены не показывает убедительных доказательств географической предвзятости.(Таблица 1) Географическое соотношение североамериканских и глобальных мест сбора) составляет 84,6%. Коэффициент для кластера borealis немного выше (92%), а для кластера americanis немного ниже (78%). Соотношения для кластеров термофилы и грушевидной (89% и 83%) близки к глобальному среднему. Однако распространение обычных видов в Северной Америке показывает, что отдельные виды имеют отличительные ареалы. (Таблица 2).

Э.Распространение обычных видов в Северной Америке Распределение обычных видов тетрахимены представлено в таблице 2, см. Карту 1. T. thermophila (одомашненная тетрахимена) была собрана только в Северной Америке, и 20 из 55 мест сбора находились в Новой Англии. Остальные объекты находились в прилегающих районах Среднего Запада и Канады (в основном в районе Великих озер). T. elliotti принадлежит к тому же кластеру видов, что и T. thermophila, и его часто собирают в Северной Америке, примерно так же часто, как и T.thermophila (54 против 55 раз). С меньшей вероятностью его можно будет найти в Новой Англии (13 против 20 коллекций) и на Северо-Востоке (7 против 27), и с большей вероятностью можно будет найти на Юго-Востоке (14 против 0 коллекций). T. elliotti также встречается в Мексике (7 раз), на западе США (7 раз), Европе (5) и Азии (3). Т. elliotti, кажется, действительно является кандидатом на роль поистине космополитической тетрахимены. Другой вид, обычно собираемый в Северной Америке, — T. borealis, член другой группы видов.Он был собран с 55 сайтов, но только один раз за пределами Северной Америки (в Германии). Его распространение в США перекрывает распространение T. thermophila, но распространяется на юго-восток и горный запад. Однако наиболее часто встречающаяся тетрагимена в Северной Америке относится к четвертой группе — T. americanis americanis. Этот вид был зарегистрирован в 107 местах в Северной Америке и регулярно встречается во всех регионах от Мексики до Канады. Единственное место сбора T.americanis за пределами Северной Америки, однако, находится в Китае. T. tropicalis — еще один распространенный вид в Северной Америке, но в Северной Америке он имеет более ограниченное распространение. Собирается обычно (56 раз), в основном в Мексике и странах Карибского бассейна (15 раз) и на юго-востоке США (20 раз). Он также был обнаружен по одному разу в Соединенном Королевстве, на Гавайях и в Китае. Эти наблюдения подтверждают возможность значительных географических предубеждений в распределении общих генетических видов и закладывают основу для подозрений в экологической специализации.

Ученые описывают генетические механизмы процесса спаривания инфузорий

Спряжение (или спаривание) инфузорий — уникальное явление среди живых существ. Они занимаются сексом не для размножения или удовольствия — они стремятся увеличить генетическую изменчивость. Ученые из Санкт-Петербургского университета вместе с коллегами из Польши и Франции изучили процесс спаривания у пяти видов-братьев комплекса Paramecium aurelia.Их открытия позволили им описать генетические механизмы, стоящие за этим явлением. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Genome Biology and Evolution.

Процесс спаривания — один из важнейших механизмов поддержания генетической изменчивости в естественных популяциях. Возникновение полового размножения оказалось важнейшим эволюционным нововведением, которое облегчило эволюцию эукариот. Paramecium — хорошо известный род ресничных протистов со сложной системой «полов» или типов спаривания.Парамеций размножается бесполым путем, путем бинарного деления, которое не связано с процессом спаривания.

Во время конъюгации Paramecium совместимых типов спаривания обмениваются гаплоидными ядрами, эквивалентными гаметам. Затем ядра каждого организма сливаются, образуя диплоидный геном. Этот геном хранится в микроядрах зародышевой линии экзонъюгантов. Затем он подвергается крупномасштабным перестройкам в соматическом макронуклеусе, включая удаление практически всей некодирующей ДНК. Таким образом, есть две клетки Paramecium до образования конъюгированной пары, а также после конъюгации: потомство не производится.Однако к тому времени, когда две клетки разойдутся, обе они изменятся. Во-первых, теперь они станут генетически идентичными, а, во-вторых, они оба приобретут новую генетическую идентичность, отличную от их «родительского» генотипа.

Проведу аналогию с людьми, сексуальная активность которых также не всегда связана с деторождением. Это как если бы после полового акта оба партнера стали однояйцевыми близнецами. Более того, трансформация настолько радикальна, что они превращаются непосредственно в свое собственное потомство, как если бы перевоплощались в одном теле, но генетически различались.«

Д-р Алексей Потехин, профессор кафедры микробиологии СПбГУ

В течение нескольких лет ученые изучали системы брачного типа у пяти близкородственных видов инфузорий Paramecium. Они стремились выяснить, как полиморфизм брачного типа сохраняется у организмов, не проявляющих никаких половых признаков. «Инфузории необычны в отношении секса. Например, разные виды Paramecium имеют множественные, а также бинарные системы типов спаривания.Множество видов вязки значительно расширяет выбор партнеров для спаривания. Самое главное, что спаривание происходит между клетками разных генотипов, то есть разных типов спаривания. Что касается бинарных систем, то их мы, люди, называем «бисексуальными». Как показала практика, двух полов вполне достаточно, — говорит Алексей Потехин.

Некоторые виды Paramecium имеют два типа спаривания, O (нечетное) и E (четное), которые можно широко назвать представителями разных «полов», поскольку конъюгация происходит только между клетками разных типов спаривания.Однако механизмы определения пола или брачного типа долгое время оставались неизвестными.

Предыдущая работа с Paramecium tetraurelia показала ключевую роль гена mtA. Он кодирует трансмембранный белок, который специфически экспрессируется в сексуально реактивных клетках типа E. Белок mtA принимает непосредственное участие в видоспецифическом распознавании реактивных клеток типа О. Для экспрессии E белку mtA требуются два других белка, mtB и mtC, которые кодируют факторы, необходимые для транскрипции mtA в E-реактивных клетках.Все три белка специфически необходимы для экспрессии типа E, тогда как для экспрессии типа O не требуется никакого гена.

Для восстановления функциональных генов в соматическом геноме инфузории полагаются на запрограммированные перестройки генома, которые включают удаление ненужных элементов из кодирующих последовательностей в макронуклеусе. Это событие эксцизии зависит от особого класса малых РНК, которые сканируют родительский макронуклеарный геном, чтобы идентифицировать отсутствующие последовательности и соотносить их с новой, которая должна быть сформирована после конъюгации.

Следовательно, все последовательности ДНК, которые отсутствуют в родительском макронуклеусе, удаляются. Затем родительский макронуклеус разрушается, и формируется новое функциональное макронуклеус. «Между тем новые макронуклеарные генотипы отличаются от родительского, что и ожидается в результате конъюгации», — отмечает Алексей Потехин.

Тип спаривания Paramecium tetraurelia наследуется по материнской линии посредством запрограммированных перестроек генома. Другими словами, каждое потомство приобретает тип спаривания своего цитоплазматического родителя.Клетка типа O имеет ген mtA, который инактивирован во время развития, потому что сегмент ДНК, содержащий промотор mtA (его сайт начала транскрипции) и элементы, расположенные непосредственно ниже по течению, напоминает транспозоны.

Последние также известны как мобильные элементы или прыгающие гены. Они составляют значительную часть некодирующей ДНК и могут быть удалены из макронуклеарного генома за ненадобностью. В таком случае этот фрагмент всегда будет удален в следующих поколениях во время макроядерного развития.Ведь он уже пропал из «шаблона». Таким образом, ген mtA инактивируется, и потомство наследует тип спаривания О », — поясняет Алексей Потехин.

Среди видов с цитоплазматическим наследованием типов спаривания есть несколько видов комплекса Paramecium aurelia: P. biaurelia, P. sexaurelia, P. septaurelia, P. octaurelia, P. decaurelia и P. dodecaurelia. В новом исследовании ученые показали, что эти виды-братья и сестры используют один и тот же механизм, но разные способы определения типа спаривания.

Некоторые виды используют тот же механизм регуляции, что и P. tetraurelia — эпигенетически унаследованную делецию фрагмента, содержащего промотор mtA и элементы, расположенные непосредственно ниже стартового сайта. Напротив, у P. sexaurelia это последняя из пар оснований кодирующей последовательности гена mtA, которая подвергается коррекции во время перестройки генома. У двух других видов Paramecium, P. biaurelia и P. septaurelia, было обнаружено, что ген mtB перестраивается по-разному — некоторые фрагменты гена mtB могут быть удалены, что приводит к дефициту mtB.Из-за отсутствия функционального mtB ген mtA не может функционировать должным образом. Таким образом, отсутствие функционального mtB определяет тип спаривания O у этих видов.

«Когда я был студентом 25 лет назад, я был поражен тем, что в небольшой группе инфузорий существует три различных способа определения типа спаривания и наследования. Такая эволюционная пластичность систем брачного типа уникальна и не может быть обнаружена у многоклеточных организмов. В то время это было абсолютной загадкой, потому что тогда никто не имел представления ни о сканировании генома, ни о генах брачного типа.Наша исследовательская группа смогла внести большой вклад в изучение этого явления, и я доволен научными результатами, которых мы достигли. Это был настоящий научный поиск », — подчеркивает Алексей Потехин.

В Paramecium tredecaurelia типы спаривания не наследуются цитоплазматически, а следуют классическому паттерну менделевского наследования. Было показано, что у этих видов типы спаривания O и E генетически определяются потерей одного нуклеотида в промоторе mtA в клонах типа E.Геном P. tredecaurelia не содержит функционального гена mtB; следовательно, свою роль играет другой фактор транскрипции.

Проведенные эксперименты позволили ученым установить, что сайт связывания фактора транскрипции находится в области промотора с обнаруженной делецией одного нуклеотида, а ген mtA активируется таким промотором. Если делеции нет, то сайт не распознается, и ген mtA не экспрессируется во время сексуальной реактивности. Тот же самый сайт связывания в промоторе mtA также наблюдается у трех видов комплекса Paramecium aurelia, причем у всех из них отсутствует ген mtB.

‘Это означает, что в эволюции этих видов-братьев произошло несколько эволюционных переходов между системами детерминации типа спаривания. Несмотря на разные молекулярные решения, результат всегда был одинаковым: в естественной популяции будут клетки обоих типов спаривания. История эволюции Paramecium aurelia показывает, что любой механизм регуляции для поддержания полиморфизма типа спаривания в популяциях клеток может иметь место, включая предвзятую экспрессию генов типа спаривания и запрограммированные перестройки генома.Это показывает, насколько важен процесс спаривания даже для одноклеточных организмов, — отмечает Алексей Потехин.

Источник:

Ссылка на журнал:

Sawka-Gądek, N., et al. (2020) Эволюционная пластичность механизмов детерминации типа спаривания у видов-братьев Paramecium aurelia. Биология и эволюция генома. doi.org/10.1093/gbe/evaa258.

(PDF) Методы и инструменты для видовой идентификации инфузорий: обзор

Скачано с www.microbiologyresearch.org по

IP: 106.67.86.40

On: Mon, 28 Jan 2019 10:51:58

11. Makhija S., Gupta R, Toteja R, Abraham JS, Sripoorna S. ультраструктурные изменения инфузорий, Stylonychia

mytilus (Ciliophora, Hypotrichida). J Cell Tissue Res 2015b; 15: 1–7.

12. Махве С., Арора С., Гупта Р., Сапра Г.Р. Цисплатин индуцирует модификации в развитии структур клеточной поверхности инфузорий.

Cell Biol Int 2001; 25: 1131–1138.

13. Тотея Р., Махиджа С., Срипурна С., Абрахам Дж. С., Гупта Р. Влияние токсичности меди и кадмия на активность антиоксидантного фермента

у пресноводных инфузорий. Индийский журнал J Exp Biol 2017; 55: 694–701.

14. Guti

errez JC, Amaro F, Díaz S, de Francisco P, Cubas LL et al.

Инфузионные металлотионеины: уникальные микробные эукариотические тяжелые —

молекул металла-связующего. Журнал J Biol Inorg Chem 2011; 16: 1025–1034.

15. Ла Терца А., Мичели С., Лупорини П.Ген белка теплового шока

70 Euplotes focardii, антарктической психрофильной инфузории.

Antarct Sci 1999; 16: 23–28.

16. Гупта Р., Абрахам Дж. С., Срипурна С., Тотея Р., Махиджа С. и др.

Таксономическое и морфогенетическое описание пресноводных ресничек

ита Aponotohymena isoaustralis n. sp. (Ciliophora; Oxytrichidae)

, выделен из озера Санджай, Дели, Индия. Acta Protozool 2017; 56:

93–107.

17. Фойсснер В.Наземные и полупустынные инфузории (Protozoa,

Ciliophora) из Венесуэлы и Gal

apagos. Denisia 2016; 35: 1–

912.

18. Гупта Р., Камра К., Сапра Г.Р. Морфология и деление клеток

окситрихид Architricha indica nov. ген., ноя. sp., и Histricu-

lus histrio (Müller, 1773), Corliss, 1960 (Ciliophora, Hypotrichida).

Eur J Protistol 2006; 42: 29–48.

19. Corliss JO. Ресничные простейшие: характеристика, классификация

и руководство по литературе, 2-е изд.США, Нью-Йорк: Pergamon

press; 1979.

20. Ван П., Гао Ф., Хуанг Дж., Штрудер-Кипке М., Йи З. Пример

оценивает применимость вторичных структур гена SSU-рРНК

в таксономии и филогенетическом анализе инфузорий. Zool Scr

2015; 44: 574–585.

21. Гентекаки Э., Колиско М., Боскаро В., Брайт К.Дж., Дини Ф. и др.

Крупномасштабный филогеномный анализ выявляет филогенетическое положение

проблемного таксона Protocruzia и раскрывает глубокое филогенетическое родство

линий инфузорий.Mol

Phylogenet Evol 2014; 78: 36–42.

22. Zhang Q, Yi Z, Fan X, Warren A, Gong J et al. Дальнейшие исследования

в филогении двух классов инфузорий Nassophorea и Pros-

tomatea (Protista, Ciliophora). Mol Phylogenet Evol 2014; 70: 162–

170.

23. Гао Ф, Уоррен А., Чжан Кью, Гонг Дж., Мяо М. и др. Все данные —

основаны на эволюционной гипотезе реснитчатых протистов с пересмотренной классификацией

филума Ciliophora (Eukaryota, Alveolata).

Sci Rep 2016; 6: 1–14.

24. Адл С.М., Басс Д., Лейн С.Е., Лукес Дж., Шох К.Л. и др. Классификация

эукариот: изменения в классификации, номенклатуре

и разнообразии эукариот. J Eukaryot Microbiol 2018 https: //

doi.org/.

25. Маурер-Алкал

a XX, Ян Й., Пиллинг О.А., Найт Р., Кац Л.А. Скрученные сказки

: понимание разнообразия генома инфузорий с использованием одноклеточных

’омиков. Геном Biol Evol 2018; 10: 1927–1938.

26. Линн Д.Х., Колиско М., Бурланд В. Филогеномный анализ Nas-

sula variabilis n. sp., Furgasonia blochmanni и Pseudomicro-

thorax dubius Подтверждает насофорическую кладу. Protist 2018; 169:

180–189.

27. Чен Х, Ван И, Шенг Й, Уоррен А., Гао С. GPSit: автоматический

связанный метод для эволюционного анализа некультивируемых реснитчатых

микроэукариот. Мол Экол Ресур 2018; 18: 700–713.

28. Фойсснер В. Обновленная версия «основных световых и сканирующих электронных методов

микроскопических методов для таксономических исследований реснитчатых простейших».

Int J Syst Evol Microbiol 2014; 64: 271–292.

29. Сковородкин И. Устройство для иммобилизации биологических объектов в

исследованиях светового микроскопа. Цитилогия 1990; 32: 301–302. (на русском языке

с аннотацией на английском языке).

30. Фернандес-Галиано Д. Импрегнация реснитчатых простейших по Сиверу:

процедура, дающая хорошие результаты при использовании метода пиридинового сивер-кар-

боната. Trans Am Microsc Soc 1976; 95: 557–560.

31. Чаттон Э., Львофф А.Impr

egnation, par diffusion argentique, de

l’infraciliature des cili

es marins et d’eau douce, апр

es fixation

cytologique et sans desiccation. CR Seances Soc Biol 1930; 104:

834–836.

32. Wilbert N. Eine verbesserte Technik der Protargolimp €

anation

für Ciliaten. Микрокосмос 1975; 64: 171–179.

33. Montagnes DJS, Lynn DH. Количественное окрашивание протарголом (QPS)

для инфузорий: описание метода и проверка его количественной природы

.Мар Микроб Пищевые Сети 1987; 2: 83–93.

34. Уиклоу Б.Дж., Хилл Б.Ф. Краткая процедура окрашивания протарголом.

В: Lee JJ и Soldo AT (редакторы). Протоколы в протозоологии. Кан-

sas, США: Allen Press; 1992. С. C-5.1–-5.5.

35. Фойсснер В. Методы протаргола. В: Lee JJ and Soldo AT (edi-

tors). Протоколы в протозоологии. Канзас, США: Allen Press; 1992.

с. C-6.1–-6.0.

36. Линн Д.Х., Окрашивание П. Окрашивание протарголом. В: Lee JJ and Soldo AT

(редакторы).Протоколы в протозоологии. Канзас, США: Allen Press;

1992. стр. C-4.1 – C-4.8.

37. Chatton E. Sur une m

ethode rapide d’impregnation a l’argent

r

eduit par l’hydroquinone. C R Seanc Soc Biol 1940; 134: 229–232.

38. Франкель Дж., Хекманн К. Упрощенная процедура пропитки чаттон-львофф серебром

для использования в экспериментальных исследованиях с инфузориями

. Trans Am Microsc Soc 1968; 87: 317–321.

39. Робертс Д.М., Каустон Х.Пропитка нитратом серебра реснитчатых

простейших. Archiv für Protistenkunde 1988; 135: 299–318.

40. Pan X, Bourland WA, Song W. Синтез протаргола: собственный протокол

. J Eukaryot Microbiol 2013; 60: 609–614.

41. Ji D, Wang Y. Оптимизированный протокол окрашивания протарголом для инфузорий

простейших. J Eukaryot Microbiol 2018; 65: 705–708.

42. Курилов А.В. Совершенствование техники импрегнирования серебром с использованием

синтезированного in situ Протаргола.Acta Protozool 2017; 56: 109–118.

43. Фойсснер В. Основные методы световой и растровой электронной микроскопии

Методы таксономического исследования ресничных простейших. Eur J

Protistol 1991; 27: 313–330.

44. Ким Дж. Х., Юнг Дж. Х. Цитологическое окрашивание простейших: тематическое исследование

по импрегнации гипотрихов (Ciliophora: spirotrichea)

с использованием синтезированного в лаборатории протаргола. Систограмма животных клеток 2017;

21: 412–418.

45. Бергер Х, Фойсснер В.Кладистические взаимоотношения и родовой признак —

Актеризация окситрихид гипотрих (простейшие, цилиофора).

Archiv für Protistenkunde 1997; 148: 125–155.

46. Шао К., Лу X, Ма Х. Общий обзор типичных 18-лобных

таль-вентрально-поперечных цирри окситрихидов. л. родов (Ciliophora,

Hypotrichia). J Ocean Univ China 2015; 14: 522–532.

47. Arregui L, Muñoz-Fontela C, Guinea A, Serrano S. FLUTAX facil-

позволяет визуализировать инфузорию гипотрихов окситрихид.Eur J

Protistol 2003; 39: 169–172.

48. Arregui L, Muñoz-Fontela C, Serrano S, Barasoain I, Guinea A.

Прямая визуализация микротрубочкового цитоскелета реснитчатых простейших

с флуоресцентным таксоидом. J Eukaryot Microbiol 2002; 49:

312–318.

49. Schliwa M, van Blerkom J. Структурное взаимодействие компонентов цитоскелета

. J Cell Biol 1981; 90: 222–235.

50. Петрони Дж., Росати Дж., Ваннини С., Модео Л., Дини Ф. и др.Идентификация in situ с помощью флуоресцентно меченных олигонуклеотидных зондов мор-

, физиологически сходных, близкородственных видов инфузорий. Microb Ecol

2003; 45: 156–162.

51. Аманн Р., Людвиг В. Типирование на месте с помощью зондов. В: Priest FG,

Ramos-Cormenzana A и Tindall BJ (редакторы). Бактериальные

Разнообразие и систематика. Бостон, Массачусетс: Спрингер; 1994. pp. 115–

135.

52. Fried J, Ludwig W, Psenner R, Schleifer KH.Улучшение идентификации и количественного определения инфузорий

: новый протокол для

Abraham et al., Int J Syst Evol Microbiol

15

Необычный симбиоз инфузорий, зеленой водоросли и пурпурной бактерии — ScienceDaily

Dr Sebastian Гесс и его команда из Института зоологии Кельнского университета изучили очень редкий и загадочный трехсторонний симбиоз. Этот консорциум состоит из инфузорий в качестве хозяина и двух типов эндосимбионтов: зеленой водоросли и ранее неизвестной пурпурной бактерии.Путем генетического анализа розово-зеленой инфузории исследователи обнаружили, что эндосимбиотическая бактерия принадлежит к так называемым «пурпурным серным бактериям» (семейство Chromatiaceae), но утратила способность окислять восстановленные соединения серы, что является отличительной чертой других членов. Chromatiaceae. Геном пурпурной бактерии значительно сокращен, что позволяет предположить, что бактерия стала в основном специализироваться на фиксации углерода посредством фотосинтеза. Вероятно, он больше не может жить вне клетки-хозяина.Таким образом, новый вид бактерий Candidatus Thiodictyon intracellulare является заметным исключением среди известных пурпурных серных бактерий. В своей статье «Микробный эукариот с уникальной комбинацией пурпурных бактерий и зеленых водорослей в качестве эндосимбионтов», опубликованной в журнале Science Advances , исследователи сообщают о новых результатах и ​​объясняют, как чувствительные к кислороду пурпурные бактерии живут вместе с оксигенными зелеными водорослями в организме человека. инфузорий-хозяин.

Розово-зеленая инфузория Pseudoblepharisma tenue обитает в гипоксических отложениях прудов Зиммельрида, вересковой пустоши недалеко от немецкого города Констанц.Доктор Мартин Кройц, микроскоп-любитель и друг доктора Гесса, наблюдал появление этой необычной формы жизни в течение нескольких лет. Поскольку до сих пор инфузорий нельзя было культивировать в лаборатории, между доктором Кройцем и исследователями UoC установилось оживленное сотрудничество. Доктор Кройц взял образцы и отправил свежий осадок в Кельн по почте. В Кельне исследователи выделили отдельные клетки Pseudoblepharisma tenue из образцов и проанализировали их с помощью различных микроскопических и генетических методов.

Первый автор исследования, доктор Серджио Муньос-Гомес, реконструировал геномы трех симбиотических партнеров и продемонстрировал массовое физиологическое сокращение эндосимбиотической пурпурной бактерии. «На основе наших наблюдений в природных образцах, микроскопических деталей симбиотического консорциума и геномных данных вырисовывается интересная картина. Симбиоз породил уникальное химерное существо: подвижную и прожорливую клетку, которая в то же время использует световую энергию аноксигенного фотосинтеза для обитания в глубоких и бедных кислородом слоях прудов », — говорят исследователи.«Зеленые водоросли, кажется, играют второстепенную роль. Вместо этого решающий физиологический вклад вносят чувствительные к кислороду пурпурные серные бактерии ».

История Источник:

Материалы предоставлены Кельнским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Морфология Histiobalantium

Морфология Histiobalantium

Мир простейших, коловраток, нематод и олигохет

Histiobalantium Stokes, 1886 (исх.Я БЫ; 2014) Класс Oligohymenophora: подкласс Hymenostomata: отряд Scuticociliatida (исх. ID; 2014) [исх. Я БЫ; 2014]
От среднего до большого (100-200 мкм длиной) более или менее почковидных инфузорий. Оральное отверстие овальной формы, расположенное в центре вогнутости почковидного тела. Система перепонок выдающаяся и занимает около половины длины тела. Волнистая мембрана определяет правый край перистома и заканчивается вокруг ротового отверстия в чашке. Мембранеллы M1 и M2 наклонно расположены на переднем конце перистома, тогда как мембранелла M3 лежит поперек тела в верхней половине перистома почти под прямым углом к ​​волнообразной мембране.Соматическая ресничка полная, состоит в основном из коротких ресничек, перемежающихся с длинными. Кинети перемещаются симметрично по центру ротовой апертуры, так что присутствуют как пре-, так и посторальные швы. Хвостовая ресничка отсутствует. Сократительная вакуоль в задней половине тела. Макронуклеус неправильной формы, обычно разделенный на две части с несколькими микроядрами. Наиболее легко спутать с Pleuronema , у которой часто есть каудальные реснички, но соматические реснички которой имеют одинаковую длину.
Quote; Колин Р.Творог, Майкл А. Гейтс и Дэвид МакЛ. Робертс «Британские и другие пресноводные мерцательные простейшие, часть II. Цилиофоры: олигогименофора и полигименофора», Cambridge University Press, 1983 (ссылка ID; 2014) [исх. Я БЫ; 7230]
Замечания ; Род Histiobalantium был идентифицирован вслед за Калем (1930-35). Диагностические признаки — большое ротовое отверстие, выдающаяся система оральных мембран и плотная соматическая ресничка, перемежающаяся более длинными щетинками. В то время как эти длинные реснички легко различить у живых особей, они почти не видны в фиксированных клетках.Таким образом, идентификация этого рода проблематична в исследованиях, которые полностью основаны на фиксированных образцах воды. Вид, обитающий в Боденском озере, довольно мал (длина ячейки 40-60 мкм, ширина ячейки 35-45 мкм). Мы наблюдали один яйцевидный макронуклеус и три сократительные вакуоли. Эти особенности не соответствуют ни одному из описанных видов Histiobalantium (Kahl 1930-35; Dragesco 1968; Dragesco and Iftode 1972; Wilbert 1986). Таким образом, это, скорее всего, новый вид. С криптофитом Rhodomonas в качестве пищевого организма Histiobalantium демонстрировал следующий паттерн движения: периоды «отдыха» прерывались внезапными скачками, которые происходили либо спонтанно, либо в ответ на механическое нарушение.Волнообразная мембрана двигалась очень медленно, и мы не наблюдали никаких потоков воды, создаваемых мембранами. Клетки Rhodomonas , которые случайно столкнулись с Histiobalantium , вызвали быструю реакцию инфузорий, в результате чего клетки-жертвы были захвачены в ротовую полость и впоследствии проглочены. Таким образом, поскольку Histiobalantium , по-видимому, зависит от подвижности своей жертвы, его следует классифицировать как диффузионный питатель в соответствии с терминологией Fenchel (1987).(исх. ID; 7230)

1. Histiobalantium bodamicum Krainer & O.F. Мюллер, 1995 г. (исх. ID; 4613)
2. Histiobalantium majus (исх. ID; 1622)
3. Histiobalantium marinum Kahl, 1933 (исх. ID; 1620, 3690)
4. Histiobalantium marinum var. major Kahl (исх. ID; 3690) сообщил автор и год? (исх. ID; 1620)
5. Histiobalantium natans (Claparede & Lachmann, 1858) (исх.Я БЫ; 1622, 4006) отчетный год? (исх. ID; 1618) сообщенный автор и год? (исх. ID; 191, 4611)
   Syn; Pleuronema inflatum Лаутерборн, 1915 (?) (Исх. ID; 1622)
6. Histiobalantium semisetatum Ноланд, 1937 (исх. ID; 1335, 1618)

---

Histiobalantium natans (Claparede & Lachmann, 1858) (исх. ID; 1622, 4006) отчетный год? (исх. ID; 1618) сообщенный автор и год? (исх. ID; 191, 4611)

Синоним

Pleuronema inflatum Лаутерборн, 1915 (?) (Ref.Я БЫ; 1622)

Измерения

Длина 70-110 мкм. (исх. ID; 1618)

---

Histiobalantium semisetatum Ноланд, 1937 (исх. ID; 1335, 1618)

Описания

Удлиненный эллипсоид; задний конец тупо закругленный; макронуклеус сферической формы; более длинные реснички только на задней половине; сократительные вакуоли на дорсальной стороне; в соленой воде.