Характерные особенности инфузории туфельки

Характерные особенности инфузории туфельки

Содержание:

Жизнь на нашей планете отличается невероятным многообразием всевозможных живых организмов, имеющих подчас невероятно сложное строение. Все это многообразие жизни: от простейших насекомых и растений до нас, людей (пожалуй, самых «сложных организмов») состоит из клеток, этих маленьких кирпичиков живой материи. И если человек – венец биологической эволюции, то весьма любопытным будет рассмотреть ее начало: простейшие одноклеточные организмы, которые, по сути, на заре истории стали родоначальниками всего живого. Инфузория туфелька (наряду с амебой и эвгленой зеленой) является одним из самых известных простых одноклеточных существ. Какое строение инфузории туфельки, среда обитания, как она питается и размножается, обо всем этом читайте далее.

Инфузория туфелька: описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?

На самом деле инфузория туфелька это вовсе не один простейший одноклеточный организм, за этим названием скрывается более 7 тысяч разных видов инфузорий. Всех их объединяет форма, которая чем-то напоминает подошву туфли, отсюда и «туфелька» в названии. (Впрочем, «туфелька» в названии прижилась только у нас, в английском языке «инфузория туфелька» значится под латинским названием «Paramecium caudatum», что переводится как «парамеция хвостатая»).

Также все инфузории обладают способностью к осморегуляции, то есть могут регулировать давление внутренней среды своего организма. В этом деле им помогают две сократительные вакуоли, они сжимаются и разжимаются, таким образом, выталкивая излишки жидкости из тела инфузории.

Размеры инфузории туфельки составляют от 1 до 5 десятых миллиметра.

Фото инфузории туфельки.

Хотя инфузория туфелька и является простейшим одноклеточным существом, то есть все ее тело состоит только из одной клетки, тем не менее, она имеет способность самостоятельно дышать, питаться, размножаться, передвигаться. Иными словами, обладает всеми теми функциями и способностями, которые имеет всякое другое животное. Более того среди других простейших одноклеточных организмов именно инфузория туфелька является самой сложной. В частности среди ее органоидов (элементов клетки) есть такие, которых нет у других ее одноклеточных «коллег»: амеб и эвглен.

Среди «передовых» органоидов инфузории можно отметить:

  • Уже упомянутые нами сократительные вакуоли, отвечающие за осморегуляцию, уровень давления внутри клетки.
  • Пищеварительные вакуоли, они ответственны за переработку пищи. По сути, служат желудком для инфузории.
  • Порошица, это отверстие в задней конечности инфузории, отвечающее за выход пищеварительных отходов. Догадайтесь сами аналогом, какого места нашего тела является порошица.
  • Рот, представляющий собой углубление в оболочки клетки. С его помощью инфузория захватывает бактерии и прочую пищу, которая затем попадает в специальный канал цитофаринкс (аналог нашей глотки).

Обладая ртом, порошицей, пищеварительными вакуолями, инфузории практикуют голозойный тип питания, то есть захватывают органические частицы внутрь своего тела.

Так выглядит инфузория туфелька под микроскопом.

Интересный факт: дыхание инфузории туфельки осуществляется не с помощью рта, а всем телом: кислород через покровы клетки поступает в цитоплазму, где при его помощи происходит окисление органических веществ, превращение их в углекислый газ, воду и другие соединения.

Еще одной удивительной особенностью инфузории, которая ее делает «самой сложной из простейших» является наличие в ее клетке целых двух ядер. Одно из ядер большое, его зовут макронуклеусом, а второе маленькое соответственно зовется микронуклеусом. Оба ядра хранят одинаковую информацию, однако если большое ядро постоянно пребывает в работе и его информация постоянно эксплуатируется, а значит, может быть повреждена (подобно ходовым книгам в библиотеке). Если такое повреждение случается, то на этот случай как раз и предусмотрено второе маленькое ядро, служащее чем-то вроде резерва на случай сбоя основного ядра.

Как видите наша сегодняшняя героиня, инфузория туфелька, является самым совершенным среди простейших одноклеточных организмов.

Строение инфузории туфельки

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.

Класс инфузории туфельки

Также строение инфузории зависит от ее класса. Так различают два класса инфузории туфельки:

  • ресничные инфузории,
  • сосущие инфузории.

Далее подробно остановимся на них.

Ресничные инфузории

Названы так, поскольку их тело покрыто маленькими ресницами, которые также именуются цилиями. Длина ресницы составляет не более 0,1 микрометра. Ресницы могут, как распределятся равномерно по телу нашей простейшей красавицы, так и собираться в пучки, которые биологи называют «цирры». Сами ресницы представляют собой пучок фибрилл, которые являются нитевидными белками.

Каждая ресничная инфузория может иметь несколько тысяч таких вот ресниц. Передвижение инфузории также осуществляется при помощи ресниц.

Сосущие инфузории

Сосущие инфузории совсем не имеют не только ресничек, но и рта, глотки и пищеварительных вакуолей, столь характерных для их «волосатых» сородичей. Зато у них есть своеобразные щупальца, представляющие собой плазматические трубочки. Именно эти щупальца-трубочки у сосущих инфузорий выполняют функцию рта и глотки, так как захватывают и проводят питательные вещества в эндоплазму клетки.

Не имея ресниц сосущие инфузории не способны передвигаться. Впрочем, им это и не нужно, имея особую ножку-присоску, они прикрепляются к коже какого-нибудь краба или рыбы и на них живут. Сосущих инфузорий всего лишь несколько десятков видов, против тысячи видов их ресничных собратьев.

Читайте также:  После удаления полипов в носу восстановление

Среда обитания инфузории туфельки

Инфузории туфельки обычно живут в мелких пресных водоемах со стоячей водой и гниющей органикой. Стоячая вода им необходима, чтобы не преодолевать силу течения, которая их снесет, поэтому инфузорий нет в реках. В мелких водоемах Солнце достаточно прогревает воду, и гниющая органика служит источником их пищи. К слову по насыщенности того или иного водоема инфузориями можно судить о степени его загрязнения, чем их больше, тем более грязный водоем.

А вот соленую воду инфузории не любят, поэтому их нет в морях и океанах.

Питание инфузории туфельки

Чем питается инфузория туфелька? Питание инфузории зависит от ее класса. Так сосущие инфузории являются подлинными хищниками одноклеточного мира: источником их пищи служат другие более мелкие одноклеточные организмы, на свою беду проплывающие мимо. Своими щупальцами сосущие инфузории хватают других одноклеточных. Изначально жертва захватывается одним щупальцем, а потом «к столу» подходят и другие «собратья». Щупальца растворяют клеточную оболочку жертвы и поглощают ее внутрь.

А вот ресничная инфузория в этом плане «вегетарианка», источником ее пищи обычно служат одноклеточные водоросли, которые захватываются ротовым углублениями, оттуда они попадают в пищевод, а потом к пищеварительным вакуолям. Переработанная пища выбрасывается через порошицу.

Интересный факт: во рту ресничной инфузории также имеются реснички, которые колышась, создают течение, чем увлекают частицы пищи в ротовую область.

Размножение инфузории туфельки

Размножение инфузории может быть как половым, так и бесполым – посредством деления клетки.

  • Половое размножение: при нем две инфузории сливаются боковыми поверхностями, при этом оболочки между слитыми поверхностями растворяются, и образуется своеобразный цитоплазматический мостик. Через этот мостик клетки обмениваются ядрами. Большие ядра при этом вовсе растворяются, а маленькие дважды делятся. Затем из полученных четырех ядер, три исчезает, а оставшееся ядро снова делится надвое. Обмен оставшимися ядрами происходит по цитоплазматическому мостику. Из полученного материала возникают вновь рожденные ядра, и большие, и маленькие. Затем инфузории расходятся друг с другом.
  • Бесполое размножение инфузории посредством деления намного проще. При нем оба ядра клетки делятся на два, как и другие органоиды. Таким образом, из одной инфузории образуется две, каждая с полным набором необходимых органоидов.

Функции инфузории туфельки

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.

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

Инфузория туфелька, видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Инфузория туфелька — обобщающее понятие. За названием скрываются 7 тысяч видов. У всех постоянная форма тела. Она напоминает подошву туфли. Отсюда и название простейшего. Еще все инфузории владеют осморегуляцией, то есть регулируют давление внутренней среды организма. Для этого служат две сократительные вакуоли. Они сжимаются и разжимаются, выталкивая излишки жидкости из туфельки.

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.
Читайте также:  Признаки уреаплазмы у женщины

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.

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.

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.

Питание инфузории

Питание инфузории зависит от ее класса. Хищные сосальщики орудуют щупальцами. К ним прилипают, присасываются, проплывающие мимо одноклеточные. Питание инфузории туфельки осуществляется за счет растворения клеточной оболочки жертвы. Пленка разъедается в местах контакта со щупальцами. Изначально жертва, как правило, захватывается одним отростком. Прочие щупальца «подходят к уже накрытому столу».

Реснитчатая форма инфузории туфельки питается одноклеточными водорослями, захватывая их ротовым углублением. Оттуда еда попадает в пищевод, а затем, в пищеварительную вакуоль. Она закрепляется на коне «глотки», отцепляясь от нее каждые несколько минут. После, вакуоль проходит по часовой стрелке к заду инфузории. Во время пути цитоплазмой усваиваются полезные вещества пищи. Отходы выбрасываются в порошицу. Это отверстие, подобное анальному.

Во рту инфузории тоже есть реснички. Колышась, они создают течение. Оно увлекает частицы пищи в ротовую полость. Когда пищеварительная вакуоль перерабатывает еду, образуется новая капсула. Она тоже стыкуется с глоткой, получает пищу. Процесс цикличен. При комфортной для инфузории температуре, а это около 15 градусов тепла, пищеварительная вакуоль образуется каждые 2 минуты. Это указывает на скорость обмена веществ туфельки.

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.
Читайте также:  Напряжение глаз симптомы

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.

В водоемах с загрязненной водой, где встреча­ются жгутиконосцы и амебы, живут быстроплавающие одноклеточные простейшие, покрытые ресничками, в том числе инфузория-туфелька длиной 0,1—0,3 мм. Инфузория-туфелька имеет постоянную удлиненную форму (на­поминающую крошечную туфлю) с тупым передним и заостренным задним концом.

Строение

Одноклеточное тело инфузории-туфельки (рис. 20, 21) снаружи покрыто плаз­матической мембраной, под которой оно окружено тонкой и гибкой пелликулой. Реснички покрывают всю поверх­ность тела туфельки. Они расположены вдоль тела косыми рядами, словно винтовая нарезка. Такое их расположение приводит при движении к вращению тела вокруг продольной оси. На поверхности тела имеются отверстия, ведущие к веретеновидным образованиям — трихоцистам, располо­женным в пелликуле. При опасности и для удержания добычи через эти отверстия выбрасываются трихоцисты, напоминающие тонкие остроконечные стрелы.

Рис. 20. Строение инфузории-туфельки
Рис. 21. Строение поверхностного слоя тепа инфузории-туфельки при сильном увеличении

Движение

Туфелька плавает благодаря согласованным движениям ресничек, одна за другой совершающим ритмичные гребки от переднего конца к заднему. При этом она как бы ввинчивается в воду, продвигаясь тупым концом вперед и вращаясь вокруг своей продольной оси.

Инфузория-туфелька плавает со скоростью 1 мм в сек, то есть за это время покрывает расстояние, равное 4 длинам собственного тела. При этом туфелька расходует очень малую энергию, равную всего лишь 1/1000 общей энергии, образующейся при дыхании.

Питание

От переднего конца до середины тела инфузории-туфельки проходит желобок с более длин­ными ресничками. Это постоянное углубление называется околоротовой воронкой, которая, сужаясь, переходит в глотку. Глотка заканчивается обнаженным участком внут­ренней цитоплазмы — клеточным ртом. Реснички около­ротовой воронки загоняют в глотку вместе с потоком воды пищу — бактерий. Затем ресничный аппарат глотки направляет пищу в клеточный рот.

В цитоплазме вокруг капелек воды с пищевыми частицами образуются пищеварительные вакуоли. Они подхватываются течением цитоплазмы и совершают движение. Переваривание пищи и усвоение питательных веществ у инфузории осущест­вляется таким же образом, как и у бодо и амебы. Неперева­ренные остатки выбрасываются через отверстие — порошицу.

Дыхание и выделение

Дыхание и выделение у инфузории-туфельки проис­ходит так же, как и у других одно­клеточных животных.

Две сократительные вакуоли туфельки (спереди и сзади) сокращаются попеременно, через 20—25 сек каждая. Вода и вредные продукты жизнедеятельности собираются у инфузории-туфельки из цитоплазмы по приводящим канальцам, которые подходят к сократительным вакуолям.

Размножение

У инфузории имеется два ядра: большое и малое. Малое ядро регулирует процесс размножения и дает начало новым большим ядрам.

Летом в теплой воде, интенсивно питаясь, туфелька растет и, став взрослой, делится надвое, как жгутиконосцы и амебы. Так происходит бесполое размножение инфузо­рий.

К осени при недостатке пищи инфузории переходят к половому процессу, который может совершаться только между совместимыми особями одного вида (рис. 23). Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Две такие особи сходятся вместе и на некоторое время слипаются брюшными сторонами. При этом на месте их со­единения участки мембраны и пелликулы разрушаются. Малые ядра этих особей делятся трижды надвое, из которых оста­ются два, образуя ядра с одинарным набором хромосом. Затем особи обмениваются ядрами с одинаковым набором хромосом и расходятся, а находящиеся в них эти ядра — свое и от другой особи — сливаются. После этого разошедшиеся инфузории вос­станавливают прежнее строение тела и продолжают вести обычный образ жизни.

Рис. 23. Половое размножение инфузорий — конъюгация

При длительном бесполом размножении жизнедеятель­ность инфузорий снижается, наступает как бы угнетение организма. Тогда у инфузорий наступает другой половой процесс — самооплодотворение.

Самооплодотворение осуществляется так: малое ядро делится, образуя 8 ядер с одинарным набором хромосом, из них 6 разрушаются, большое ядро тоже разрушается; два оставшихся ядра слива­ются в единое ядро, чтобы делиться еще дважды, и из 4 образовавшихся ядер 2 становятся большими ядрами, 2 — ма­лыми; наконец, происходит деление инфузории надвое. Это приводит к упорядочению набора хромосом в ядрах инфузорий.

Положение в классификации

Инфузория-туфелька — один из самых обычных видов класса Ресничные инфузории.

Ссылка на основную публикацию
Характер рвоты при панкреатите
Нередко пациенты, страдающие болезнями поджелудочной железы (включая панкреатит), не могут правильно оценить вкус отлично приготовленных блюд из-за беспокоящих их тошноты...
Фуродонин
Препарат Фурадонин - противомикробное средство, производное нитрофурана, оказывает бактериостатическое действие, но может действовать и бактерицидно в зависимости от концентрации и...
Фурор салон красоты на туристской
Салон красоты «Фурор» в Москве, открылся в 2016 году в Северном Тушино, метро Планерная, Тушинская и Сходненская. Завоевал любовь и...
Характеристика 12 пар черепно мозговых нервов
ЛЕКЦИЯ №23. 1. Общая характеристика черепных нервов. 2. I-IV пары черепных нервов. 3. Основные ветви V-VIII пар черепных нервов. 4....
Adblock detector