Тип кишечные или инфузории
Инфузо́рия-ту́фелька (лат. Paramécium caudátum) – вид инфузорий, одноклеточных организмов из группы альвеолят. Иногда инфузориями-туфельками называют и другие виды рода Paramecium. Встречаются в пресных водах. Своё название получила за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли.
Описание[править | править код]
Средой обитания инфузории-туфельки являются любые пресные водоемы со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ. Её можно обнаружить и в аквариуме, взяв пробы воды с илом и рассмотрев их под микроскопом.
Размер инфузории туфельки составляет 0,1-0,3 мм[1]. Форма тела напоминает подошву туфли. Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула) включает находящиеся под наружной мембраной плоские мембранные цистерны (альвеолы), микротрубочки и другие элементы цитоскелета.
Строение инфузории-туфельки
На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички[1], количество которых – от 10 до 15 тыс.[2]. В основании каждой реснички находится базальное тельце, а рядом – второе, от которого ресничка не отходит. С базальными тельцами у инфузорий связана инфрацилиатура – сложная система цитоскелета. У туфельки она включает отходящие назад посткинетодесмальные фибриллы и радиально расходящиеся поперечно исчерченные филаменты. Возле основания каждой реснички имеется впячивание наружной мембраны – парасомальный мешочек.
Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца – трихоцисты, которые рассматриваются как органоиды защиты[3]. Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника. Трихоцисты – разновидность разнообразных по строению органоидов экструсом, наличие которых характерно для инфузорий и некоторых других групп протистов. Их тело имеет поперечную исчерченность с периодом 7 нм. В ответ на раздражение (нагрев, столкновение с хищником) трихоцисты выстреливают – мембранный мешочек сливается с наружной мембраной, а трихоциста за тысячные доли секунды удлиняется в 8 раз. Предполагается, что трихоцисты, набухая в воде, могут затруднять движение хищника. Известны мутанты туфелек, лишённые трихоцист и вполне жизнеспособные. Всего у туфельки 5-8 тысяч трихоцист.
У туфельки 2 сократительные вакуоли в передней и задней части клетки[1]. Каждая состоит из резервуара и отходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окружены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определённом участке цитоскелетом из микротрубочек.
У туфельки имеется два разных по строению и функциям ядра – диплоидный микронуклеус (малое ядро) округлой формы и полиплоидный макронуклеус (большое ядро) бобовидной формы.
Клетка инфузории-туфельки состоит на 6,8 % из сухого вещества, из которого 58,0 % – белок, 31,4 % – жиры, 3,6 % – зола.
Функции ядер[править | править код]
Микронуклеус содержит полный геном, с его генов почти не считываются мРНК и, следовательно, его гены не экспрессируются. При созревании макронуклеуса происходят сложные перестройки генома, именно с генов, содержащихся в этом ядре, считываются почти все мРНК; следовательно, именно макронуклеус «управляет» синтезом всех белков в клетке. Туфелька с удалённым или разрушенным микронуклеусом может жить и размножаться бесполым путём, однако теряет способность к половому размножению. При половом размножении макронуклеус разрушается, а затем восстанавливается заново из диплоидного зачатка.
Движение[править | править код]
Совершая ресничками волнообразные движения, туфелька передвигается (плывёт тупым концом вперёд)[1]. Ресничка движется в одной плоскости и совершает прямой (эффективный) удар в выпрямленном состоянии, а возвратный – в изогнутом. Каждая следующая ресничка в ряду совершает удар с небольшой задержкой по сравнению с предыдущей. Плывя в толще воды, туфелька вращается вокруг продольной оси. Скорость движения – около 2-2,5 мм/c[2]. Направление движения может меняться за счёт изгибаний тела. При столкновении с препятствием направление прямого удара меняется на противоположное, и туфелька отскакивает назад. Затем она некоторое время «раскачивается» взад-вперед, а затем снова начинает движение вперёд. При столкновении с препятствием мембрана клетки деполяризуется, и в клетку входят ионы кальция. В фазе «раскачивания» кальций выкачивается из клетки.
Питание и пищеварение[править | править код]
Питание сгруппировавшихся инфузорий зелёными водорослями
На теле инфузории имеется углубление – клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются специализированные реснички околоротовой цилиатуры, «склеенные» в сложные структуры. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды основную пищу инфузорий – бактерии[1]. Инфузория находит свою добычу, чувствуя наличие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.
На дне глотки пища попадает в фагосому, перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определённому «маршруту» – сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В фагосоме пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории. Сначала внутренняя среда в фагосоме становится кислотной из-за слияния с ней лизосом, затем она становится слабощелочной[4]. По ходу миграции вакуоли от неё отделяются мелкие мембранные пузырьки (вероятно, тем самым увеличивается скорость всасывания переваренной пищи). Оставшиеся внутри пищеварительной вакуоли непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу в задней части тела через особый участок поверхности клетки, лишённый развитой пелликулы – цитопиг, или порошицу. После слияния с наружной мембраной пищеварительная вакуоль тут же отделяется от неё, распадаясь на множество мелких пузырьков, которые по поверхности микротрубочек мигрируют к дну клеточной глотки, формируя там следующую вакуоль.
Дыхание, выделение, осморегуляция[править | править код]
Туфелька дышит всей поверхностью клетки. Она способна существовать за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.
Основная функция сократительных вакуолей осморегуляторная. Они выводят из клетки излишки воды, проникающие туда за счёт осмоса. Сначала набухают приводящие каналы, затем вода из них перекачивается в резервуар[5]. При сокращении резервуара он отделяется от приводящих каналов, а вода выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, они сокращаются с периодом в 20-25 с[1] (по другим данным – 10-15 с при комнатной температуре[5]). За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
Размножение[править | править код]
У инфузории-туфельки есть бесполое размножение, в то же время у неё присутствует половой процесс, который не приводит к размножению. Бесполое размножение – поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточный рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т. п.
Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации[6]. Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путём мейоза. Из образовавшихся четырёх гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом[6]. В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса – один из них женский (стационарный), а другой – мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро – синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс происходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 5 6 §5. Инфузория-туфелька // Биология: Животные: Учебник для 7-8 классов средней школы / Б. Е. Быховский, Е. В. Козлова, А. С. Мончадский и другие; Под редакцией М. А. Козлова. – 23-е изд. – М.: Просвещение, 1993. – С. 16-18. – ISBN 5090043884.
- ↑ 1 2 Полянский Ю. И., 1987, с. 97.
- ↑ Полянский Ю. И., 1987, с. 95.
- ↑ Полянский Ю. И., 1987, с. 100.
- ↑ 1 2 Полянский Ю. И., 1987, с. 96.
- ↑ 1 2 Полянский Ю. И., 1987, с. 99.
Литература[править | править код]
- Ehrenberg C. G. Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes (нем.) // Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833 : magazin. – Leipzig, 1835. – S. 268-269, 323.
- Ehrenberg C. G. 502. Paramecium caudatum, geschwänztes Pantoffelthierchen // Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen (нем.). – Leipzig, 1838. – S. 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.
Ссылки[править | править код]
- Warren, A. (2015). Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833. In: Warren, A. (2015) World Ciliophora Database. – WoRMS – World Register of Marine Species.
- Инфузория-туфелька
- Инфузории
- Инфузория-туфелька
Источник
Инфузории (ресничные) – наиболее сложноорганизованный, развитый тип простейших. Среди инфузорий можно встретить как свободноживущие (в морских и пресных водах), прикрепленные формы, так и паразитические – балантидий. Представители свободноживущих форм: инфузория-туфелька, инфузория-трубач.
Инфузория-туфелька – вид инфузорий, который получил свое названия благодаря форме тела (клетки) в виде туфельки. Это связано с наличием у клетки плотной наружной оболочки – пелликулы. Излюбленное место обитания – пресные водоемы со стоячей водой, ее легко можно обнаружить и в обычном аквариуме, взяв пробу воды на микроскопию.
- Органоиды движения
Органы движения у инфузории – реснички, которые покрывают тело полностью или частично. Совершая ими волнообразные движения, инфузория начинает вращаться и подобно винту вкручивается в толщу воду (штопорообразное движение).
- Пищеварение
За счет наличия плотной пелликулы, у инфузории имеется достаточно сложноустроенная пищеварительная система – по сравнению с амебой, у которой нет плотной оболочки, а вещества могут захватываться и выделяться в любом участке поверхности клетки. У инфузории такого хаоса, как у амебы, нет – для всего отведено свое место.
Ближе к переднему концу тела на поверхности инфузории имеется углубление – клеточный рот, также называемый цитостом (др.-греч. κύτος «вместилище» и στόμα – «рот»), служит местом поступления твердых пищевых частиц, бактерий.
Сужаясь, клеточный рот переходит в клеточную глотку (цитофаринкс – от греч. kytos – вместилище, клетка и pharyngos – глотка). На дне глотки пищевые частицы попадают в пищеварительные вакуоли (фагосомы), в которых благодаря ферментам перевариваются. Расщепленные пищевые частицы поступают в цитоплазму и используются клеткой для своих нужд.
Непереваренные остатки пищи удаляются с помощью экзоцитоза в специально отведенном месте, где прерывается пелликула – порошица (цитопиг).
- Дыхание
Дыхательная система отсутствует, поэтому дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) у инфузории-туфельки осуществляется диффузно всей поверхностью клетки. При низкой концентрации кислорода в воде, инфузория способна существовать за счет гликолиза (от греч. glykys-сладкий и lysis – разложение) – бескислородного расщепления глюкозы.
- Выделение
Продукты азотистого обмена удаляются с помощью сократительных вакуолей. Этим же вакуолям принадлежит крайне важная функция: регуляция осмотического давления клетки – поддержание гомеостаза. В процессе работы сократительной вакуоли из клетки удаляется избыток воды, что препятствует разрыву клетки.
Если бы не сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды, клетка лопнула, как переполненный воздушный шарик.
- Ядра инфузории
Эта тема заслуживает нашего особенного, пристального внимания. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое – вегетативное (макронуклеус), которое отвечает за процессы жизнедеятельности в клетке, и малое – генеративное (микронуклеус), основная функция которого заключается в процессе размножения клетки.
- Размножение
Для инфузорий характерно бесполое размножение, путем поперечного деления надвое. Заметьте, именно – поперечного, а не продольного, которое присуще эвглене зеленой. Под действием неблагоприятных факторов у инфузорий запускается механизм конъюгации – полового процесса.
Конъюгация не является в привычном смысле “половым размножением”, так как в результате конъюгации не увеличивается число особей вида, а происходит только перекомбинирование генетического материала и обмен им между двумя инфузориями. В ходе конъюгации не образуются гаметы, и уже очевидно – не образуется зиготы.
При конъюгации две инфузории соединяются в области клеточных ртов (цитостом), между ними возникает цитоплазматический мостик. Вегетативное ядро (полиплоидное) каждой клетки растворяется, а генеративное (2n) мейотически делится, в результате образуется 4 ядра (n), 3 из которых растворяются, а одно оставшееся (n) делится митотически на мужское (n) и женское (n) ядро.
Женское ядро каждой инфузории остается на месте, а мужское (n) по цитоплазматическому мостику перемещается в клетку партнера, где сливается с женским (n) ядром клетки-партнера.
В результате в каждой клетке сливается женское ядро (которое никуда не перемещалось) с мужским ядром клетки-партнера, переместившимся по цитоплазматическому мостику. При слиянии образуется синкарион.
Это и есть половой процесс у инфузорий, в результате него происходит обмен генетической информацией между клетками.
Балантидий – вид инфузорий, являющийся самым крупным из патогенных кишечных простейших. Возбудитель балантидиаза. Форма клеток яйцевидная, покрыты ресничками. Ядерный аппарат типичен для инфузорий, состоит из вегетативного и генеративного ядер.
Паразитирует балантидий в толстой кишке, клинически заболевание протекает по типу колита (от греч. kolon – толстая кишка) – воспаления толстой кишки, и энтерита (от греч. enteron – кишка) – воспаления тонкой кишки.
Источник
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
Из Википедии – свободной энциклопедии
Инфузории, или ресничные[1] (лат. Ciliophora) – тип протистов из группы Alveolata. Есть подвижные и прикреплённые формы, одиночные и колониальные. Форма тела инфузорий может быть разнообразной, размеры одиночных форм от 10 мкм до 4,5 мм. Живут в морях и пресных водоёмах в составе бентоса и планктона, некоторые виды – в интерстициали, почве и во мхах. Многие инфузории – комменсалы, симбионты и паразиты животных: кольчатых червей, моллюсков, рыб, земноводных, млекопитающих[2].
Некоторые инфузории, например, инфузория-туфелька, Tetrahymena, Oxytricha trifallax являются модельными организмами молекулярной биологии. Название «инфузория» происходит от лат. infusum («настойка») по месту первоначального обнаружения простейших – в травяных настойках[3]:16[4].
Систематика
Классическая
Всего данный тип, по различным данным, содержит 6-7 тысяч видов[1][5][6] . В соответствии с советской систематикой 80-х годов XX века данный тип содержит в себе два класса – класс Ресничных инфузорий (Ciliata) с тремя надотрядами и класс Сосущих инфузорий (Suctoria)[1][7].
Тип Ciliophora
- Класс Ciliata – ресничные инфузории.
- Надотряд Kinetofragminofora – самая примитивная и разнообразная группа инфузорий. Реснички располагаются по телу равномерно, обычно продольными рядами, но некоторые части тела могут быть лишены ресничек.
- Отряд Entodiniomorpha
- Отряд Gymnostomata
- Отряд Hypostomata
- Отряд Entodiniomorpha
- Надотряд Oligohymenophora – для инфузорий относящихся к данному надотряду характерно образования в области ротового отверстия специфического аппарата тетрахимениума – слагаемого из трех мембранелл (состоящих из мелких жгутиков) левее рта и трех мембранелл правее.
- Отряд Hymenostomata
- Отряд Peritrichia (подотряд Sessilia (сидячие), подотряд Mobilia (свободноживущие и паразиты))
- Надотряд Polyhemenophora – характеризуются усложнением тетрахимениума – спирально закрученная зона околоротовых мембранелл сопровождающаяся увеличением числа мембранелл. Реснички или равномерно покрывают тело или образуют цирры.
- Отряд Heterotrichia
- Отряд Hypotrichia
- Отряд Oligotrichia
- Надотряд Kinetofragminofora – самая примитивная и разнообразная группа инфузорий. Реснички располагаются по телу равномерно, обычно продольными рядами, но некоторые части тела могут быть лишены ресничек.
- Класс Suctoria – сосущие инфузории. Характеризуются отсутствием во взрослом состоянии ресничек, рта и глотки. Наличествуют щупальца, одно или несколько, ветвящиеся и не ветвящиеся, на конце которых существует канал.
По С. А. Карпову
В соответствии с системой, предложенной С. А. Карповым (2004)[8], содержится 2 подтипа и 11 классов.
Тип Ciliophora – Ресничные
- Подтип Intramacronucleata
- Класс Colpodea
- Класс Litostomatea
- Класс Nassophorea
- Класс Oligohymenophorea
- Класс Phyllopharyngea
- Класс Plagiopylea
- Класс Prostomatea
- Класс Spirotrichea
- Класс Intramacronucleata incertae sedis
- Подтип Postciliodesmatophora
- Класс Heterotrichea
- Класс Karyorelictea
По В. В. Малахову
Система В. В. Малахова[9] (2006) отличается тем, что существуют русские названия для всех таксонов.
Тип Ciliophora – Ресничные или инфузории
- Класс Karyorelicta – Кариореликтовые
- Класс Heterotricha – Разноресничные
- Класс Spirotricha – Спиральноресничные
- Класс Lithostomata – Литостоматовые
- Класс Chonotricha – Хонотриха
- Класс Suctoria – Сосущие
- Класс Colpodida – Колподовые
- Класс Prostomata – Простомовые
- Класс Oligogymenophorea – Олигогименофоровые
- Класс Astomata – Безротые
Международная система
По S.Adl, A.Simpson et al. (2005). В данной классификации применен так называемый безранговый подход – иерархия таксонов есть, но их ранги никак не названы[8][10].
- Super-group: Chromalveolata Adl et al., 2005
- Phylum-group: Alveolata Cavallier-Smith, 1991
- Subphylum-group: Ciliophora Doflein, 1901 = Ciliata Perty, 1852; = Infusoria Buetschli, 1887
- Postciliodesmatophora Gerassimova and Seravin, 1976
- Karyorelictea Corliss, 1974
- Heterotrichea Stein, 1859
- Intramacronucleata Lynn, 1996
- Spirotrichea Bu¨tschli, 1889 (R)
- Armophorea Jankowski, 1964 (R)
- Litostomatea Small and Lynn, 1981
- Phyllopharyngea de Puytorac et al., 1974
- Nassophorea Small and Lynn, 1981
- Colpodea Small and Lynn, 1981
- Prostomatea Schewiakoff, 1896
- Plagiopylea Small and Lynn, 1985 (R)
- Oligohymenophorea de Puytorac et al., 1974
- Postciliodesmatophora Gerassimova and Seravin, 1976
- Subphylum-group: Ciliophora Doflein, 1901 = Ciliata Perty, 1852; = Infusoria Buetschli, 1887
- Phylum-group: Alveolata Cavallier-Smith, 1991
Последние три предложенные системы являются частью глобальной классификации царства простейших (Protista) данных авторов. Видно, что последние три системы в разной степени совпадают, а иногда и совсем не совпадают с классической системой. Это различие обуславливается тем, что они все основаны не только на морфологических признаках (как система 80-х годов), а и на основе анализа ДНК, а также на более полном учёте ультраструктурных особенностей клеток (строения митохондрий, инфрацилиатуры и пр.). Почти всегда системы, основанные на анализе ДНК и различных консервативных признаках внутреннего строения клетки, в корне отличаются от представлений, основанных на чисто морфологических признаках.[источник не указан 3838 дней] Такого рода системы, безусловно, в большей степени отражают степень филогенетического сходства таксонов, однако не всегда совпадают между собой, вследствие предпочтения одного признака другому, что усложняет обращение с данными системами. В любом случае, системы, построенные на основе анализа ДНК, в большей степени отражают меру филогенетического сходства таксонов.
Термин
Инфузории в Естествознании XVIII века – термин для обозначения мира мельчайших существ в воде[11]. От лат. infundere (наливать, наливочные) – зарождение жизни в намоченном сене (сенная палочка и инфузории её поедающие).
См. также
- Парамеции
- Myrionecta rubra
- Инфузория-туфелька
- Трихоцисты
Примечания
- ↑ 1 2 3 Догель В. А.. Зоология беспозвоночных. – учебник для ун-тов, М.: Высшая школа, 1981, 606 с., ил.
- ↑ Статья «Инфузории» в БСЭ
- ↑ §5. Инфузория-туфелька // Биология: Животные: Учебник для 7-8 классов средней школы / Б. Е. Быховский, Е. В. Козлова, А. С. Мончадский и другие; Под редакцией М. А. Козлова. – 23-е изд. – М.: Просвещение, 1993. – С. 16-18. – ISBN 5090043884.
- ↑ Соловков Д. А. ЕГЭ по биологии. Практическая подготовка. – 3-е изд. – БХВ-Петербург, 2015. – С. 111.
- ↑ Иванов А. В., Полянский Ю. И., Стрелков А. А. Большой практикум по зоологии беспозвоночных. Т. 1. Простейшие, губки, кишечнополостные, гребневики, плоские черви, немертицы, круглые черви. – 3-е издание. – М.: Высшая школа, 1981. – 504 с.
- ↑ В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. 4. Простейшие. – Биология. – Дрофа, 2017. – С. 18. – 304 с. – ISBN 978-5-358-17859-5.
- ↑ Ацинета // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). – СПб., 1890-1907.
- ↑ 1 2 Биоразнообразие животных России - Информационная система - Protista
- ↑ Революция в зоологии: новая система билатерий // «Природа» № 3, 2009
- ↑ Adl S.M., Simpson A.G.B., Farmer M.A., Andersen R.A., Anderson R.A., Barta J., Bowser S., Brugerolle G., Fensome R., Fredericq S., James T.Y., Karpov S.A., Kugrens P., Krug J., Lane C., Lewis L.A., Lodge G., Lynn D.H., Mann D., McCourt R.M., Mendoza L., Moestrup Ø., Mozley-Standridge S.E., Nerad T.A., Shearer C., Smirnov A.V., Spiegel F., Taylor F.J.R. The new higher level classification of eukaryotes with emphasis on the taxonomy of protists // J. Eukaryot. Microbiol. 2005. Vol. 52. P. 399 – 432. Full text (недоступная ссылка)
- ↑ Труды Института истории естествознания и техники, Том 23, 1959. C. 217.
Литература
- Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. – 3-е изд. – М. : Советская энциклопедия, 1969-1978.
- Рупперт Э. Э., Фокс Р. С., Барнс Р. Д. Протисты и низшие многоклеточные // Зоология беспозвоночных. Функциональные и эволюционные аспекты = Invertebrate Zoology: A al Evolutionary Approach / пер. с англ. Т. А. Ганф, Н. В. Ленцман, Е. В. Сабанеевой; под ред. А. А. Добровольского и А. И. Грановича. – 7-е издание. – М.: Академия, 2008. – Т. 1. – 496 с. – 3000 экз. – ISBN 978-5-7695-3493-5.
Эта страница в последний раз была отредактирована 29 марта 2021 в 11:21.
Источник