Содержание

Инфузория туфелька

Инфузория туфелька — относительно крупное простейшее, длиной 180— 280 микрометров. 

Строение инфузории туфельки

Тело ее вытянуто и внешне напоминает туфельку-лодочку: передний конец более узкий, наибольшая ширина в задней трети. Задний конец несколько заострен и покрыт длинными ресничками. На стороне тела, условно называемой брюшной, вдается внутрь глубокий желоб — это околоротовое углубление — перистом, в задней части которого находится ротовое отверстие, ведущее в глотку. Реснички на стенках перистома более длинные, это своеобразный ловчий аппарат, загоняющий пищу инфузории в ротовое отверстие. Реснички создают непрерывный ток воды, с которым мелкие пищевые частицы — в основном бактерии — проникают через рот в короткую глотку и скапливаются на дне. Вместе с небольшим количеством жидкости пищевые частицы отрываются от дна глотки и поступают в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль, которая, отделившись от глотки, проделывает в теле инфузории закономерный путь, занимающий примерно один час. Пищеварительная вакуоль сначала движется в сторону заднего конца тела и, описав небольшую дугу, возвращается к переднему концу. Отсюда она описывает уже замкнутую дугу по периферии тела. В это время в вакуоль поступают пищеварительные ферменты, а переваренная пища всасывается в цитоплазму. Путь пищеварительной вакуоли заканчивается порошицей — определенным местом, где непереваренные остатки выбрасываются наружу.

Туфельку можно считать одним из самых прожорливых животных: она питается непрерывно, ротовое отверстие ее всегда открыто и поток пищевых частиц в рот не прекращается. Процесс этот останавливается только в периоды размножения.

Все тело инфузории покрыто ресничками, их примерно 10—15 тысяч. Они постоянно совершают согласованные веслообразные движения, за счет которых животное все время движется. Скорость движения 2—2,5 мм/сек, т.е. за секунду туфелька пробегает расстояние, превышающее длину ее тела в 10—15 раз. При движении вперед животное еще и вращается вдоль продольной оси тела.

Под оболочкой, в наружном слое цитоплазмы у туфельки расположены многочисленные коротенькие образования, напоминающие палочки — трихоцисты. Это удивительное защитное приспособление. При любом сильном раздражении инфузория выбрасывает трихоцисты наружу, они превращаются в тонкие длинные нити и поражают хищника, нападающего на туфельку. Трихоцисты располагаются между ресничками, их так же много, как и последних, поэтому они представляют собой мощную защиту. На месте «выстреливших» трихоцист образуются новые.

Движение инфузории туфельки

Туфелька, как и все живые организмы, реагирует на изменения внешней среды изменением направления движения. Если в каплю воды, где плавают туфельки, поместить кусочек бактериальной пленки, то все простейшие собираются около нее, так как бактерии выделяют в воду различные вещества, которые и сигнализируют инфузориям о наличии пищи в этом месте. Если же в каплю поместить кристаллик поваренной соли, то туфельки уплывают от этого неблагоприятного фактора. Очень интересно ведут себя простейшие под влиянием электрического тока. Если через жидкость, где плавают эти животные, пропустить слабый электрический ток, все туфельки выстраиваются вдоль линии тока, а затем, как по команде, начинают двигаться в сторону катода, где и скапливаются.

Размножение инфузории туфельки

При хорошем питании туфельки быстро размножаются. Выращиваемые искусственно в садках они дают массу от 20 до 104 граммов на кубический метр. Даже одноразовое внесение в пруды для разведения рыб взвеси этих инфузорий в расчете 5—10 граммов на одну десятую гектара повышает выживаемость мальков с 50 до 67 %. В экспериментальных условиях удается получить плотность инфузорий туфелек до 50 тысяч особей на кубический сантиметр, т. е. 50 миллионов особей на кубический метр.

Проведенный биохимический анализ показывает, что белок сырой массы инфузорий содержит все необходимые аминокислоты, т.е. является высококачественным и по своему составу близок к казеину. Дегустация сухой массы инфузорий показала, что вкус этих простейших напоминает вкус подсушенного творога или куриного мяса.

Особенности инфузории туфельки

Инфузории даже поддаются «дрессировке». Ученые поставили интересный опыт. Когда туфелька, находившаяся в темноте, пересекала границу между светом и темнотой, она получала удар электрическим током. Животное реагировало на это мгновенной остановкой и поворотом назад. Уже через 45 минут дрессировки инфузории на границе между темнотой и светом резко поворачивали назад, не дожидаясь удара током. Можно выработать у инфузорий и реакции привыкания к каким-либо постоянным раздражителям, например, к вибрации. Такие приобретенные реакции сохранялись в «памяти» туфелек от 8 минут до 1,5 часов. Подобные эксперименты показывают, что у инфузорий в течение жизни может накапливаться индивидуальный опыт, что, несомненно, является приспособлением к меняющимся условиям среды. Напомним, что инфузории — животные одноклеточные, не имеющие нервной системы и даже каких-либо аналогичных ей органоидов клетки. Память в данном случае формируется, видимо, за счет чисто молекулярных взаимодействий.

Инфузории туфельки обладают очень тонким химическим чувством. Они различают в воде тысячные доли процента растворенных солей и кислот и миллионные доли процента содержащихся ядовитых веществ и тяжелых металлов. Поэтому в лабораториях нередко используют инфузорий для обнаружения в воде тех или иных примесей.

Туфельки, когда это возможно, выбирают определенные благоприятные температурные условия. Если их поместить в трубку с водой, где температура у одного конца 35 градусов, а у другого 15 градусов, то туфельки собираются в благоприятной для них зоне 24—26 градусов.

В природе туфельки обитают в небольших пресноводных водоемах, Этих инфузорий очень легко развести в аквариуме, если залить прудовой водой пучок обычного сена. В таких настойках развивается множество инфузорий, в том числе и родственники туфельки — инфузории трубачи. 

Инфузория туфелька, строение, как передвигается, размножение, чем питается, среда обитания, место образования пищеварительных вакуолей

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Инфузория туфелька самый известный одноклеточный организм, который встречается в пресных видах вод.

Что она собой представляет, какой у нее способ питания, кто она автотроф или гетеротроф, какие имеет органоиды и каковы их функции, как дышит, каково внутреннее строение и сколько живет?

Об этом и многом другом расскажем далее.

Инфузория туфелька что это такое

Инфузория paramecium caudatum или парамеция по систематике является простейшим видом одноклеточных микроскопических организмов, который смог получить наименование за сходство с обувной подошвой.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

По размерам она достигает от десяти микрометров до четырех с половиной миллиметров, но подобные виды встретить можно редко.

Часто одноклеточное обитает в пресном и стоячем виде воды, но увидеть ее сложно. Если вы увидите движущееся большое скопление овальных пятен светлого оттенка это и есть туфелька. Подробнее узнать, что такое инфузория, можно, взглянув на рисунок.

Внешнее строение

По внешнему строению этот представитель фауны обладает тонкой эластичной оболочкой, именуемой в природе мембраной. Она на всем цикле жизни способна фиксировать свою сформировавшуюся форму.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Это происходит благодаря наличию цитоплазменного слоя с развитыми опорными волокнами. Такие виды волокон располагаются тесным образом к поверхности оболочки. Для инфузории характерно два ядра, одно из которых ответственно за процесс пищеварения, а другое за процесс размножения.

Вся поверхность инфузории с особыми ресничками несет ответственность за процесс передвижения. Этих ресничек больше 15 тыс. Их движения схожи с веслами. Перемещение происходит со скоростью 3 миллиметра в секунду. Инфузория передвигается с помощью волнообразных движений ресничек.

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.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

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.

Среда обитания

Одноклеточная туфелька обитает в небольшом пресном виде воды, предпочтительно на водной глади, в которой разлагаются остатки природных микроорганизмов.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Подобная среда обитания позволяет туфельке стремительно двигаться и искать пищу во время своего движения.

Также в этой среде происходит и процесс деления. То, что она ведет неподвижный образ жизни, сказать нельзя, поскольку она вынуждена всегда искать себе пищу.

Как передвигается

Инфузория туфелька активно передвигается с помощью своих специальных ресничек, называемых в науке органеллами. На поверхности одного клеточного организма находится их порядка 15 тыс. Это можно увидеть под микроскопом, разглядывая модель одноклеточного.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Благодаря четко организованной деятельности органелл (они также называются трихоцистами), организм стремительно двигается подобно кораблю на веслах или маятнику. Движение получается быстрое, но плавное.

Органеллы быстро приподнимаются, а потом направляются в прежнее положение. За одну минуту таких движений происходит очень много. Инфузория двигается тупым кончиком вперед и поворачивает свое тело около оси.

Размножение

Процесс размножения инфузории зависит от погодных и температурных условий. Если температура комфортная выше 15 градусов, то она делится пополам, начиная процесс деления с ядер.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Большое ядро и малое ядро она дробит, получая дочерние клетки.

Если температура ниже установленной отметки, и инфузория не получает достаточного питания, то она размножается половым путем, с помощью процесса конъюгации.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

При этом половом процессе два клеточных организма приближаются друг другу, формируя цитоплазматический вид мостика и обмениваются генами.

В итоге новых клеток не появляется, но процесс важен, поскольку у инфузории обновляется наследственный материал. Он позволяет ей увеличить адаптацию к окружающей среде и сделать все, чтобы она:

  • активно двигалась,
  • гетеротрофно питалась,
  • аэробно дышала,
  • размножалась разными способами.

В целом, тип размножения половой и бесполый.

Чем питается

Данный вид организма причисляется к гетеротрофным организмам, поскольку он питается сформировавшимися органическими элементами, поступающими через естественную среду обитания.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Питается она бактериями с миниатюрными видами растений, которые располагаются в мутной и грязной воде. Делает инфузория это специализированными сократительными вакуолями. Место образования их цитоплазма.

Кормление происходит клеточным ртом небольшим углублением посередине организма. Через рот пища направляется в условный пищевод и движется в цитоплазму, поглощая пищу в своеобразной пищеварительной сократительной вакуоли.

Именно там еда расщепляется гидролитическими ферментами и попадает во все тело, насыщая одноклеточное полезными микроэлементами. То, что инфузория не переваривает, она выделяет через маленькое углубление сзади, именуемую порошицой.

Значение в природе

Инфузория туфелька значимое одноклеточное для природы и почвы. Она повышает уровень плодородия в почве, что помогает орошаемым землям на юге планеты получать богатый урожай.

Инфузория туфелька особенности строения и процессов жизнедеятельности

Однако те одноклеточные, которые обитают в речных водоемах с большим количеством рыб, негативно влияют на них. Они вызывают у рыб заболевания и массовую гибель.

Вокруг этого одноклеточного собрано немало информации и интересных фактов. Из положительных свойств одноклеточного микроорганизма можно назвать то, что он хорошо очищает водоем. Уничтожает бактерии и микроскопические виды водорослей. Участвует в пищевой цепочке, поскольку считается пищей для других животных.

Интересно, что инфузория сегодня является также отличным кормом для аквариумных рыбок. Поэтому человек активно разводит их, чтобы кормить любимцев.

Изучение строения и передвижения простейших на примере инфузории-туфельки. 7-й класс

Предмет

биология

Класс

7 класс

Учебник 

В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. Биология. Животные 7 кл, 2011г.

 

 

Тип урока

Изучение нового материала. Лабораторная работа №1. Урок – исследование.

Цели урока в соответствии с планируемыми результатами

Цель: Привить навыки исследовательской самостоятельной работы учащимся. Задачи: изучить особенности строения и передвижения простейших (предметные)
Уметь наблюдать, сравнивать, обращаться со световым микроскопом и цифровой камерой; уметь работать по инструкции, сверять свои действия с целью (метапредметные). Проявлять интерес и любознательность к изучению микромира живых существ (личностные).

Межпредметные связи

Химия, физиология

Виды используемых ИКТ, интернет-ресурсы

http://school-collection.edu.ru/ Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (ЦОР по биологии).

Материалы и оборудование

Световой микроскоп, цифровая камера М500, предметное и покровное стёкла, пипетка, вата, культура простейших в колбе, тетрадь, учебник, мультимедийное оборудование

Методы обучения

Словесный метод обучения, наглядный. Исследовательский, практический метод, частично поисковый. Самостоятельная работа, проведение фото- и видеосъемки. Метод логических рассуждений, анализ.

Список используемой литературы

http://licey.net/free/6-biologiya/24-laboratornyi_praktikum_po_zoologii/stages/214-stroenie_i_zhiznedeyatelnost_infuzorii_na_primere_infuzorii_tufelki.html лабораторная работа
http://studopedia.ru/15_1318_klass-resnichnie-infuzorii.html  картинка

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

Планируемые результаты и УУД

Организационный этап. 2 мин.

Приветствует учащихся, раздаёт, колбы, микроскопы, камеры,  пипетки и др.

Приветствуют учителя, проверяют комплектацию раздаточных материалов

Вежливость, точность.

Подготовка к лабораторной работе. 5 мин

Показывает, как настроить микроскоп, поясняет, как подключить камеру к микроскопу и компьютеру, зачем

Настраивают микроскоп, подключают камеру, определяют цель работы

Постановка учебных целей

Самостоятельная работа учеников. 25 мин.

Координирует деятельность учащихся: наблюдайте за движением простейших. Каковы внешний вид, окраска, форма тела инфузории-туфельки? Каким концом тела она движется вперед? Как отличить передний конец тела от заднего?
Инструктирует:
Присмотритесь к поверхности тела инфузории. Найдите реснички на её теле. Понаблюдайте за ними. Все ли реснички имеют одинаковую длину? Как работают реснички?
Найдите в передней половине тела желобок – околоротовую впадину. Найдите мерцающую полоску — это глотка, в которую ведет ротовое отверстие.

Найдите пищеварительные вакуоли. Понаблюдайте за процессом их образования и движением в цитоплазме.

Понаблюдайте за опорожнением пищеварительных вакуолей. Где и как происходит удаление непереваренных частиц?

Найдите у инфузории сократительные вакуоли, понаблюдайте за их работой. Сколько сократительных вакуолей у инфузории? Где они располагаются? Каковы функции?

Изучите ядерный аппарат инфузорий. Сколько ядер у инфузории? Где они располагаются? Каков их внешний вид? Каковы функции?

1.Наблюдают движение инфузорий в пробирке через окуляр микроскопа.
2.Экспериментируют. В каплю с инфузориями помещают кристаллик соли. Что происходит, разглядывают под микроскопом.
Для замедления  движения инфузорий, в каплю помещают пару волокон ваты. Инфузории задерживаются между волокнами ваты. Это позволяет рассмотреть внутреннее строение инфузорий.
3.Изучают внутреннее строение инфузории-туфельки, и что происходит внутри тела.
4.Создают и подписывают фотографию простейшего в формате jpeg, пользуясь цифровой камерой и программой Левенгук, подписывают части клетки инфузории-туфельки на мониторе.

5.Делают выводы, что это – сложно организованные простейшие. Они сохраняют постоянную форму. Двигаются в воде с помощью ресничек. Поглощают пищу клеточным ртом, а выделяют остатки через порошицу. Имеют вакуоли, — пищеварительные и сократительные. Имеют в клетке два ядра: большое и малое.  Делятся пополам

Перевод познавательной задачи — в практическую.

Составление плана последовательных действий.

Анализ выделение объектов и процессов:
рассмотрение объектов с точки зрения целого и частей;
рассмотрение количества объектов и их частей.

Умение находить взаимосвязь формы и функции.

Умение выражать смысл
различными средствами, в т.ч. символами на фотографии через подписи ее на мониторе компьютера при использовании цифровой камеры.

фиксирование результатов своей деятельности в тетради путем распечатывания окончательно подписанной фотографии инфузории-туфельки и вклеивания фото в тетрадь

Проверка усвоения знаний. 5 мин.

Задает вопросы: Почему инфузория-туфелька так названа?

Как проявляется более сложное, чем у других простейших, строение инфузории-туфельки в процессах питания и выделения?

Сравнивают инфузорию-туфельку с ранее изученными амёбой протеем и эвгленой зелёной.
Отвечают на вопрос: Что доказывает более сложную организацию инфузории-туфельки?

Умение задавать вопросы.
Умение слушать учителя.
Умение отвечать на вопросы

Закрепление знаний. 5 мин.

Проверяет фотографии учеников: правильность подписей частей клетки.
Корректирует, исправляет подписи
Дополняет любопытными фактами информацию об инфузориях.
Отвечает на вопросы учащихся

Сверяют свои подписи на фотографии с рисунком в учебнике.
Ученики должны уметь показать на фотографии у инфузории-туфельки: ресничный покров; глотку и рот; пищеварительные вакуоли и их путь в цитоплазме;
порошицу; сократительные вакуоли; ядерный аппарат инфузорий

Перевод практической задачи — в еоретическую.

Соотнесение предметного содержания с действиями

Рефлексия. 2 мин.

Подводит итог работы, отмечает, что успели, что не получилось. Выделяет успешных учащихся

Делятся впечатлениями друг с другом, что увидели в микроскоп, в цифровую камеру на мониторе компьютера, что еще хотелось бы увидеть и какую работу проделать

Оценочные умения

Домашнее задание. 1 мин.

Читать параграф 4 учебника «Простейшие». Отвечать на вопросы в конце параграфа

Записывают домашнее задание

Внимательность и аккуратность

Лабораторная работа. Тема. «Строение и передвижение инфузории – туфельки».

7 класс

Лабораторная работа №1

Подцарство простейшие(Protozoa)

Тип Инфузории (Ciliophora)

Тема. «Строение и передвижение инфузории – туфельки». 7класс

Цель. Изучить особенности строения и передвижения инфузории – туфельки.

Оборудование и материалы: микроскоп, лупа, предметное и покровное стёкла, пипетка, вата, культура инфузории- туфельки в пробирке.

Ход работы

1.Установите, видны ли невооруженным глазом инфузории- туфельки в пробирке.

2. На предметное стекло нанесите из пробирки каплю воды с инфузориями- туфельками. Рассмотрите с помощью лупы форму тела, внешнее строение, отличие передней части тела от задней, способ передвижения. Сосчитайте сколько инфузорий в капле воды.

3.Поместите две капли воды с инфузориями- туфельками на предметное стекло, соедините их водяным мостиком. На край одной капли положите кристаллик соли. Объясните происходящее явления.

4. В каплю воды с инфузориями положите два-три волоконца ваты ( для замедления движения инфузорий). Осторожно накройте покровным стеклом.

5. Поместите препарат под микроскоп. Внимательно рассмотрите инфузорий вначале при малом , а затем при большом увеличении микроскопа.

6. Зарисуйте внешнее и внутреннее строение инфузории- туфельки, пользуясь большим увеличением микроскопа( посчитать и записать во сколько объект увеличен). Сделайте необходимые обозначения.

Вывод: На основе наблюдений перечислите признаки, характерные для инфузорий как представителей простейших.

1)

2)

3)

Инфузория туфелька – питание и среда обитания: выделения, особенности строения и процессов жизнедеятельности

На земле встречаются разнообразные живые организмы. Большие и не очень, сложные и простейшие. За одними человек может наблюдать невооруженным глазом, для исследования других требуется специальное оборудование. Любое живое существо состоит из клеток – миллионов, миллиардов клеток.

Инфузория-туфелька — один из простейших одноклеточных организмов. Лучшим ответом на вопрос, что это такое, будет представление окружности или любой другой замкнутой фигуры. Ограничивающий контур — стенки клетки или клеточные мембраны, внутри контура находится все необходимое для жизнедеятельности организма….

Почему туфелька?

Среда обитания инфузорииИнфузории бывают разных размеров, но большинство их невидимы невооруженным глазом. Своим названием этот организм обязан внешнему виду. Клетки бывают довольно подвижными и даже могут менять свою форму. У инфузории-туфельки таких возможностей нет.

Мембрана всегда неподвижна, и вся клетка напоминает подошву обуви. Существо постоянно в движении. Достигается это посредством ресничек, покрывающих его внешнюю поверхность.

Все они движутся синхронно, с одинаковой частотой и силой. Интересно, что плавает туфелька тупым концом вперед, а особенности строения и направление движения заставляют ее вращаться вокруг продольной оси.

Где живет инфузория?

Проживают инфузории в водоемах и очень часто становятся пищей для рыб и других обитателей морей и океанов. Основная среда обитания туфельки — пресные водоемы со стоячей водой. Питанием служат водоросли и бактерии. Встретить ее можно и в домашних аквариумах. Волнообразное движение ресничек позволяет ей передвигаться со скоростью до 2 мм/с.

Направление движения может меняться двумя способами:

  • изгиб самой клетки — обычный вариант,
  • столкновение с каким-то препятствием.

В последнем случае туфелька может развернуться на 180 градусов. Реснички туфельки помогают ей не только в передвижении. Они отвечают также за питание, создавая ток жидкости в направлении ротового отверстия инфузории. Часть ресничек прогоняет бактерии вдоль тела инфузории. Часть, склеенная в более сложные формы, помогает «заглатывать» еду. Ротовое отверстие, или клеточный рот, инфузории находится примерно посередине вогнутой части.

Внимание! Разводят туфельку и искусственным путём. Опытные аквариумисты знают, что идеальным кормом для мальков рыб является именно инфузория-туфелька. Более того, среди новорожденных существуют привереды, которые, кроме нее, ничем не питаются. На множестве интернет-проектов, посвященных аквариумистике, люди рассказывают о способах ее разведения.

Дыхание и выделение

Инфузория-туфелькаОтдельных органов, ответственных за данные функции, инфузория не имеет. Дыхание происходит всей поверхностью тела инфузории-туфельки. Кислород, поступая через цитоплазму клетки, расщепляет пищу на воду, углекислый газ, а также ряд других соединений.

Процесс сопровождается высвобождением энергии, необходимой существу для поддержания жизни. Второй функцией дыхания является вывод углекислого газа. Он так же как и кислород может выходить через всю поверхность тела инфузории.

Остальные вещества выводятся в пару специальных полостей, расположенные в разных концах туфельки. Их называют вакуоли. В процессе расщепления сложных органических веществ они наполняются водой с продуктами распада. В момент достижения критического наполнения вакуоль перемещается к поверхности тела и опустошается. Таким образом, выделения выводятся из организма инфузории-туфельки.

В спокойном положении вакуоли расположены в передней (у «каблука») и задней («пальцы») частях клетки инфузории. Ученые вычислили что вакуоли, попеременно сокращаясь, способны за час выбросить объем воды, примерно равный самому размеру клетки.

Химия жизни

Инфузория-туфелькаИнфузория является первоклассным химиком. Двигаясь вперед, она находит пропитание по незаметным изменениям состава воды. В месте большого скопления бактерий химический состав несколько изменяется, что позволяет инфузории-туфельке безошибочно находить себе пропитание.

Хоть туфелька и живет в стоячих водах, поедая бактерии и водоросли, она очищает водоем. В таких местах вода всегда чиста и прозрачна, ведь первыми загрязнителями естественных водоемов являются именно бактерии и споры водорослей — лучший корм для инфузорий.

Инфузории-туфельки очень разборчивы. Идеальная среда обитания должна быть пресной. Важным факторов их размножения является большое количество органических остатков, бактерий и мелких водорослей. Если последних мало, инфузории стараются уйти из такого места. Ощутив неблагоприятные условия, инфузории также постараются переместиться.

К плохим условиям для процессов, способствующих их проживанию, относятся похолодание, появление в воде примесей соли, а также недостаток света. Проявление любого из указанных свойств заставит инфузории переместиться – из менее освещенных слоев жидкости на поверхность, из соленого места в более чистое, пресное. Если же температура приближается к нулю, то инфузории мигрируют.

Важно! Владельцам рыбных хозяйств нужно понимать, что туфелька — стартовый корм для мальков. Если в водоеме планируется разводить рыбу, нужно позаботиться и создать инфузориям благоприятные условия для размножения.

Миграции

При ухудшении условий для жизнедеятельности инфузории могут перебраться на новое место обитания. Процесс состоит из нескольких этапов:

  1. Сотни тысяч туфелек собираются группками.
  2. Каждая собирается в правильный шарик.
  3. Многоклеточная особь переносится на новое место
  4. На новом месте распадается на отдельные существа.

Перемещаться инфузории могут ветром или «пассажирами» на птицах и животных. Для шарика, в виде которого инфузории путешествуют, ученые придумали название — циста.

Может быть и другой вариант — инфузории впадают в «спячку». Группы не собираются, а отдельные существа создают собственные панцири-цисты, в которых могут находиться, пока условия не станут благоприятными.

Хищники

Есть у простейших свои охотники и свои жертвы. В роли последних чаще всего оказываются именно туфельки. На противоположном конце находятся особые виды инфузорий. Люди нашли два вида охотников:

  • бурсария,
  • дилептус.

ДилептусПервая в несколько раз больше инфузории-туфельки. Ее размеры могут достигать 1 мм. Выглядит она, как рыболовная верша — воронка. В узком конце находится рот. Инфузория гоняется за туфельками, передвигаясь резкими размашистыми движениями.

Настигнув жертву, она замирает и пытается «пообедать». Дается ей это не так легко. Она обладает длинными ротовыми ресницами, которые загоняют туфельку в рот. Та отчаянно пытается вырваться. Часто довольно успешно.

Но если туфелька попала с током воды внутрь глотки, бурсария может праздновать победу, выбраться обратно инфузория-туфелька просто не успеет. Протоплазма бурсарии сжимается, умерщвляя добычу, после чего та переваривается.

Передвигаясь неспешными движениями, на туфелек может охотиться и дилептус — другой хищник. В отличие от бурсарии, которая просто хватает добычу ртом, одноклеточная инфузория дилептус действует хитрее. Имея длинный хобот, снабженный стрекательными иглами, инфузория использует его для умерщвления добычи. Им наносятся удары оказавшимся по соседству инфузориям, а уколы парализуют жертву. Далее начинается трапеза. Дилептус открывает широко растягивающийся рот и заглатывает добычу, которая может оказаться больше его размером.

Срок жизни туфельки

Выше были описаны два самых частых охотника. Но ответ на вопрос, сколько живут инфузории, зависит не только от количества желающих ими пообедать. Свое влияние оказывает и способ размножения (бесполое или половое), и среда обитания, и отсутствие или изменение качества питания. В обычной благоприятной среде инфузории-туфельки размножаются простым делением. Такой вариант назван бесполым. Но возможность такого размножения должна ограничиваться определенным количеством раз, в противном случае инфузория погибнет.

С другой стороны, половое размножение бывает только при серьезных угрозах жизни — резком похолодании или отсутствии пищи. Учитывая все варианты, срок жизни инфузории варьируется от нескольких дней до одного месяца.

Инфузория туфелька (Paramecium caudatum).

Бесполое размножение инфузории туфельки

Вывод

Простейшее одноклеточное существо — инфузория-туфелька является одним из звеньев в цепи эволюции. Несмотря на свой короткий срок жизни, каждая особь приносит большую пользу окружающему миру. С одной стороны, она может очищать закрытые водоемы, питаясь бактериями и микроскопичными водорослями. С другой стороны, является первоклассным кормом для мальков рыбы.

Что такое парамеций? | Живая наука

Парамеции — одноклеточные простейшие, которые естественным образом встречаются в водных средах обитания. Они обычно имеют продолговатую форму или форму тапочек и покрыты короткими волосками, называемыми ресничками. Некоторые парамеции также легко культивируются в лабораториях и служат полезными модельными организмами.

Характеристики

Внешний вид

Клетки парамеций имеют характерную удлиненную форму. Исторически, в зависимости от формы клеток, эти организмы были разделены на две группы: aurelia и bursaria, согласно «Биологии Paramecium», 2-е изд.»(Springer, 1986). Морфологический тип аурелии — продолговатый, или» сигарный «, с несколько заостренным задним концом. Бурсарии, с другой стороны, представляют собой клетки, имеющие форму» тапочка «. Они, как правило, короче и их задний конец закруглен.

Парамеции являются частью группы организмов, известных как инфузории.Как следует из названия, их тела покрыты ресничками или короткими волосатыми выступами. Реснички необходимы для движения парамеций. Поскольку эти структуры хлестают туда и обратно в водной среде они перемещают организм через окружающую среду.Paramecia может двигаться вперед со скоростью до 2 миллиметров в секунду, как отмечает Хосе де Ондарса, доцент кафедры биологических наук SUNY Plattsburgh на своем исследовательском веб-сайте. Иногда организм будет выполнять «реакции избегания», изменяя направление биения ресничек. Это приводит к остановке, вращению или повороту, после чего парамеций возобновляет движение вперед. Если несколько реакций избегания следуют одна за другой, парамеций может плыть назад, хотя и не так плавно, как вперед.

Реснички также помогают при кормлении, проталкивая пищу в элементарное ротовое отверстие, известное как ротовая борозда. Парамеции питаются в основном бактериями, но, как известно, поедают дрожжи, одноклеточные водоросли и даже некоторые неживые вещества, такие как сухое молоко, крахмал и древесный уголь, согласно «Биологии парамециума».

Строение клетки

Парамеции — эукариоты. В отличие от прокариотических организмов, таких как бактерии и археи, у эукариот есть хорошо организованные клетки.Определяющими особенностями эукариотических клеток являются наличие специализированных клеточных механизмов, связанных с мембранами, называемых органеллами и ядром, которое представляет собой отсек, в котором хранится ДНК. Парамеции имеют много органелл, характерных для всех эукариот, например, митохондрии, генерирующие энергию. Однако в организме есть и уникальные органеллы.

Под внешней оболочкой, называемой пленкой, находится слой довольно плотной цитоплазмы, называемой эктоплазмой. Эта область состоит из веретенообразных органелл, известных как трихоцисты.Когда они выпускают свое содержимое, они становятся длинными, тонкими и шипастыми, согласно «Биологии парамециума». Точная функция трихоцист не совсем ясна, хотя популярная теория гласит, что они важны для защиты от хищников. Это было проверено годами и подтвердилось для определенных видов Paramecium против конкретных хищников. Например, в статье 2013 года, опубликованной в журнале Zoological Science, было обнаружено, что трихоцисты Paramecium tetraurelia были эффективны против двух из трех исследованных хищников: коловраток Cephalodella и членистоногих Eucypris .

Под эктоплазмой находится более жидкий тип цитоплазмы: эндоплазма. Эта область содержит большинство клеточных компонентов и органелл, включая вакуоли. Это закрытые мембраной карманы внутри клетки. Согласно статье 2013 года, опубликованной в журнале Bioarchitecture, название «вакуоли» описывает тот факт, что они кажутся прозрачными и пустыми. На самом деле эти органеллы имеют тенденцию быть заполненными жидкостью и другими материалами. Вакуоли берут на себя определенные функции с клеткой парамеции.Пищевые вакуоли инкапсулируют пищу, потребляемую парамецием. Затем они сливаются с органеллами, называемыми лизосомами, ферменты которых расщепляют молекулы пищи и осуществляют пищеварение. Согласно авторам «Advanced Biology, 1st Ed», сократительные вакуоли ответственны за осморегуляцию или вывод лишней воды из клетки. (Нельсон, 2000). В зависимости от вида вода поступает в сократительные вакуоли через каналы или через более мелкие водоносные вакуоли. Когда сократительная вакуоль схлопывается, эта избыточная вода покидает тело парамеция через поры в пленке («Биология парамеция»).

Пожалуй, самая необычная характеристика парамеций — их ядра. « Paramecium наряду с другими инфузориями обладают этой довольно уникальной особенностью, — сказал Джеймс Форни, профессор биохимии в Университете Пердью. «У них есть два типа ядер, которые различаются по форме, содержанию и функциям».

Два типа ядер — это микронуклеус и макронуклеус. Микроядро диплоидное; то есть он содержит по две копии каждой хромосомы парамеций. Форни отмечает, что микроядро содержит всю ДНК, которая присутствует в организме.«Это ДНК, которая передается от одного поколения к другому во время полового размножения», — сказал он. С другой стороны, согласно Форни, макронуклеус содержит часть ДНК из микронуклеуса. «Это транскрипционно активное ядро», — добавил он. «Итак, это ядро, которое транскрибируется, чтобы производить мРНК и белки из этих мРНК». Макронуклеус полиплоидный или содержит несколько копий каждой хромосомы, иногда до 800 копий.

Согласно Форни, все виды Paramecium имеют одно макронуклеус.Однако количество микроядер может варьироваться в зависимости от вида. Он приводит пример комплекса видов Paramecium aurelia , у которых есть два микроядра, и Paramecium multimicronucleatum , у которых их несколько.

Почему наличие двух разных ядер? Одна из эволюционных причин заключается в том, что это механизм, с помощью которого парамеции и другие инфузории могут противостоять генетическим злоумышленникам: фрагментам ДНК, которые встраиваются в геном. «В случае инфузорий существует механизм, при котором, если фрагмент ДНК находится в микронуклеусе, но не в макронуклеусе, он будет удален из следующего созданного макронуклеуса», — объяснил Форни.«Другими словами, если что-то чужеродное попадет в микроядерный геном, то при создании следующего макронуклеуса оно будет удалено и не будет включено в выраженную версию [транскрибируемую] геном». Форни отмечает, что это было описано некоторыми как примитивная иммунная система ДНК; то есть изучение генома и попытки не допустить вторжения элементов.

Схема парамеции. (Изображение предоставлено Designua Shutterstock)

Репродукция

Paramecia может воспроизводиться бесполым или половым путем, в зависимости от условий окружающей среды.Бесполое размножение происходит при наличии достаточного количества питательных веществ, тогда как половое размножение происходит в условиях голода. Кроме того, согласно исследованию веб-сайта де Ондарса, парамеции также могут подвергаться «автогамии» или самооплодотворению в условиях длительного голодания.

Бесполое размножение (бинарное деление)

Во время бинарного деления одна клетка парамеция делится на два генетически идентичных потомка или дочерние клетки. Согласно Форни, микронуклеус подвергается митозу, но макронуклеус делится другим способом, называемым амитотическим или немитотическим механизмом.«Он не основан на митозе, но [макронуклеус] делится между двумя клетками и каким-то образом способен сохранять примерно одинаковое количество копий каждого гена», — сказал он.

Половое размножение (спряжение)

Спряжение парамеций сродни спариванию. Форни сказал, что существует два типа спаривания парамеций, которые называются нечетными и четными. Это отражает тот факт, что типы спаривания для различных видов Paramecium обозначаются либо нечетным, либо четным числом.Например, согласно Форни, у Paramecium tetraurelia есть типы спаривания 7 и 8. «Нечетный будет спариваться с четным типом спаривания, но вы не можете спариваться, если вы относитесь к тому же типу спаривания», — сказал он. Более того, только клетки одного вида Paramecium могут спариваться друг с другом.

Процесс легко различить в лабораторных условиях. «Клетки слипаются. На самом деле они могут образовывать довольно драматические скопления клеток, когда они изначально смешаны», — сказал Форни.«Затем они постепенно объединяются в отдельные пары в культуре».

Во время полового размножения микроядра каждого парамеция подвергаются мейозу, что в конечном итоге приводит к уменьшению вдвое генетического содержимого для создания гаплоидного ядра. Они обмениваются между двумя подключенными товарищами. Гаплоидные ядра каждого партнера сливаются, образуя новое генетически измененное микроядро. В свою очередь, новое микроядро реплицируется, чтобы дать начало новому макронуклеусу, согласно исследованию веб-сайта де Ондарса.

Автогамия (самооплодотворение)

«Автогамия — это, по сути, то же самое, что и конъюгация, но она происходит только с одной клеткой», — сказал Форни.Во время этого процесса микроядро многократно реплицируется. Одно из этих новых микроядер претерпевает перестройку своего генетического состава. Согласно исследованию веб-сайта де Ондарса, часть ДНК фрагментирована, а некоторые последовательности ДНК, известные как «внутренние исключенные последовательности», удалены.

Классификация

Общий термин «парамеций» относится к отдельному организму в пределах рода Paramecium. Род, согласно Университету штата Орегон, относится к близкородственной группе организмов, которые имеют сходные характеристики.Род Paramecium делится на группы, известные как подроды, каждый из которых содержит один или несколько видов.

Способы классификации парамеций изменились с годами. Самые ранние методы заключались в визуальном наблюдении и были основаны на морфологии, в конечном итоге описывая все парамеции как аурелии или бурсарии. Совсем недавно классификация объединила морфологические наблюдения с молекулярной и генетической информацией. Это помогло создать генеалогическое древо, известное как филогенетическое дерево, которое представляет эволюционные отношения.Этот переход от морфологии к молекулярной филогенетике повлиял на понимание взаимоотношений внутри рода Paramecium и видового разнообразия, по словам Микаэлы Штрудер-Кипке, менеджера по передовой световой микроскопии в Центре молекулярной и клеточной визуализации Университета Гвельфа в Онтарио. Канада. Она сказала, что по состоянию на 2012 год существует пять подродов, которые в разной степени поддерживаются молекулярной филогенией: Chloroparamecium , Helianter , Cypriostomum , Viridoparamecium и Paramecium .

Штрудер-Кипке сказал, что для Paramecium использовался метод идентификации видов, известный как «штрих-кодирование ДНК». «Идентификация видов на основе последовательности определенного фрагмента ДНК называется штрих-кодированием ДНК», — пояснила она. «Так же, как штрих-код в магазинах идентифицирует каждый продукт, короткая последовательность ДНК, которая достаточно расходится, может идентифицировать каждый вид». Один из таких штрих-кодов, ген cox1 , «широко используется для рода Paramecium », — сказал Штрудер-Кипке.

По словам Штрюдер-Кипке, в настоящее время существует 19 признанных морфовидов Paramecium . Она объяснила, что морфовид — это вид, определяемый только различными морфологическими характеристиками, а не генетикой или способностью производить плодовитое потомство. Из них 15 видов-братьев образуют так называемый комплекс Paramecium aurelia видов. По словам Штрудера-Кипке, виды-близнецы похожи друг на друга без каких-либо морфологических различий, но они различаются по биохимическим и генетическим аспектам и не могут конъюгировать друг с другом.Комплекс Paramecium aurelia считается одним морфовидом.

Новое понимание таксономии Paramecium и описание существования новых видов продолжают описываться даже сегодня. 19-й морфовид, Paramecium buetschlii , был обнаружен в пресноводном бассейне в Норвегии и описан в исследовательской работе 2015 года, опубликованной в журнале Organisms Diversity & Evolution. В той же статье описаны три новых «загадочных вида», обнаруженных в Германии, Венгрии и Бразилии.Авторы объясняют, что они рассматривались как загадочные виды, потому что их было сложно морфологически отличить от других представителей рода Paramecium . Однако таксономические маркеры в их ДНК [штрих-коды ДНК] указывают на то, что они представляют собой отдельный вид.

«Идея состоит в том, что, если мы посмотрим в необычных средах обитания или в« недостаточно отобранных »регионах этого мира, мы все еще можем найти новые виды», — сказал Стрюдер-Кипке LiveScience.

Дополнительные ресурсы

.

простейших | микроорганизм | Британника

Простейшее , организм, обычно одноклеточный и гетеротрофный (использующий органический углерод в качестве источника энергии), принадлежащий к любой из основных ветвей протистов и, как большинство протистов, обычно микроскопический. Все простейшие являются эукариотами и, следовательно, обладают «истинным» или мембраносвязанным ядром. Они также не содержат волокон (в отличие от организмов, таких как плесень, группа грибов, которые имеют волокна, называемые гифами), обитают во влажных или водных средах обитания, будучи повсеместно распространенными в таких средах по всему миру, от Южного полюса до Северного полюса.Многие из них являются симбионтами других организмов, а некоторые виды — паразитами.

Dinoflagellate Noctiluca scintillans (увеличено). Дуглас П. Уилсон

Британская викторина

Викторина «Все о биологии»

Какая группа организмов имеет общие морфологические и физиологические характеристики с животными, растениями или и тем, и другим?

Современные ультраструктурные, биохимические и генетические данные сделали термин простейшее весьма проблематичным.Например, простейшие исторически относились к простейшим, имеющим животные черты, такие как способность перемещаться по воде, как если бы они «плыли», как животное. Традиционно считалось, что простейшие являются прародителями современных животных, но современные данные показали, что для большинства простейших это не так. Фактически, современная наука показала, что простейшие представляют собой очень сложную группу организмов, которые не обязательно имеют общую эволюционную историю.Эта несвязанная или парафилетическая природа простейших заставила ученых отказаться от термина простейшее в формальных классификационных схемах. Следовательно, подкоролевство Protozoa теперь считается устаревшим. Сегодня термин простейшие используется неофициально по отношению к нефиламентным гетеротрофным протистам.

Амеба (увеличено). Расс Кинн / Photo Researchers

К широко известным простейшим относятся типичные динофлагелляты, амебы, парамеции и вызывающий малярию Plasmodium .

Особенности простейших

Наблюдать за простейшими микроорганизмами из капли воды пруда под оптическим и электронным микроскопом. Парамеции и другие одноклеточные организмы в воде пруда. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Хотя простейшие больше не признаются в качестве формальной группы в существующих системах биологической классификации, простейшие все еще могут использоваться как строго описательный термин. Простейших объединяет их гетеротрофный способ питания, что означает, что эти организмы получают углерод в восстановленной форме из окружающей среды.Однако это не уникальная особенность простейших. Кроме того, это описание не так однозначно, как кажется. Например, многие протисты являются миксотрофами, способными как к гетеротрофии (вторичное получение энергии через потребление других организмов), так и к автотрофности (получение первичной энергии, например, путем захвата солнечного света или метаболизма химических веществ в окружающей среде). Примеры миксотрофов простейших включают многие хризофиты. Некоторые простейшие, такие как Paramecium bursaria , развили симбиотические отношения с эукариотическими водорослями, в то время как амеба Paulinella chromatophora , по-видимому, приобрела автотрофность в результате относительно недавнего эндосимбиоза цианобактерии (сине-зеленой водоросли).Следовательно, многие простейшие либо сами выполняют фотосинтез, либо пользуются фотосинтетическими способностями других организмов. Однако некоторые виды водорослей простейших утратили способность к фотосинтезу (например, видов Polytomella и многие динофлагелляты), что еще больше усложняет концепцию «простейших».

репрезентативных простейших репрезентативных простейших. Фитофлагеллята Gonyaulax — одна из динофлагеллят, ответственных за появление красных приливов.Зоофлагеллята Trypanosoma brucei является возбудителем африканской сонной болезни. Амеба — один из самых распространенных саркодинов. Другие представители подтипа Sarcodina, такие как радиолярии, гелиозои и фораминиферы, обычно обладают защитным покровом. Светлячок Pinaciophora показан покрытым чешуей. Тип Ciliophora, который включает ресничные Tetrahymena и Vorticella, , содержит наибольшее количество видов простейших, но является наиболее однородной группой.Плазмодий , вызывающий малярию, распространяется через укус комара, который вводит инфекционные споры (спорозоиты) в кровоток. © Merriam-Webster Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Простейшие подвижны; почти все обладают жгутиками, ресничками или псевдоподиями, которые позволяют им перемещаться по водной среде обитания. Однако эта общность не является уникальной чертой простейших; например, организмы, которые явно не простейшие, также производят жгутики на различных стадиях своего жизненного цикла (например,г., большинство бурых водорослей). Простейшие также строго не являются многоклеточными и существуют либо в виде одиночных клеток, либо в виде клеточных колоний. Тем не менее, некоторые колониальные организмы (например, Dictyostelium discoideum , супергруппа Amoebozoa) демонстрируют высокий уровень клеточной специализации, граничащий с многоклеточностью.

Из описательных руководств, представленных выше, исключаются многие организмы, такие как жгутиковые фотосинтетические таксоны (ранее Phytomastigophora), которые считались простейшими в старых классификационных схемах.Организмы, которые соответствуют современному определению простейших, встречаются во всех основных группах протистов, признанных протистологами, что отражает парафилетическую природу простейших.

Проанализируйте, как отдельные реснички используют вязкое сопротивление для координации мощности и движений восстановления для передвижения. Скоординированное биение ресничек продвигает простейших через воду. Encyclopædia Britannica, Inc. Смотрите все видео к этой статье

Наиболее важные группы свободноживущих простейших встречаются в нескольких основных эволюционных кластерах протистов, включая инфузории (супергруппа Chromalveolata), лобозные амебы (супергруппа Amoebozoa), filose amoebae (супергруппа Rhizaria), криптомонады (супергруппа Chromalveolata), раскопки (супергруппа Excavata), опистоконты (супергруппа Opisthokonta) и эвглениды (Euglenozoa).Эти группы организмов важны с экологической точки зрения благодаря своей роли в круговоротах питательных веществ микробов и встречаются в самых разных средах, от наземных почв до пресноводных и морских сред обитания до водных отложений и морского льда. Значительные простейшие паразиты включают представителей Apicomplexa (супергруппа Chromalveolata) и трипаносом (Euglenozoa). Организмы этих групп являются возбудителями таких заболеваний человека, как малярия и африканская сонная болезнь. Из-за преобладания этих патогенов человека и экологической важности упомянутых выше свободноживущих групп простейших об этих группах известно много.Поэтому данная статья концентрируется на биологии этих сравнительно хорошо охарактеризованных простейших. В конце статьи приводится краткое изложение современной классификационной схемы протистана.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о