Размножение инфузории туфельки

Внешнее и внутренне строение инфузории туфельки

Инфузория-туфелька имеет размер около 0,1-0,3мм. Форма тела напоминает туфельку, потому она получила такое название.

Это животное имеет постоянную форму тела, так как эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело инфузорий покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс.

Характерной чертой строения инфузорий является наличие двух ядер: большого (макронуклеус) и малого (микронуклеус). С малым ядром связана передача наследственной информации, а с большим — регуляция жизненных функций. Инфузория-туфелька передвигается с помощью ресничек, передним (тупым) концом вперед и одновременно вращается вправо вдоль оси своего тела. Большая скорость движения инфузории зависит от веслообразного движения ресничек.

В эктоплазме туфельки имеются образования, называемые трихоцистами. Они выполняют защитную функцию. При раздражении инфузории-туфельки трихоцисты «выстреливают» наружу и превращаются в тонкие длинные нити, поражающие хищника. После использования одних трихоцист на их месте в эктоплазме простейшего развиваются новые.

Органеллами питания у инфузории-туфельки являются: предротовое углубление, клеточный рот и клеточная глотка. Бактерии и другие взвешенные в воде частицы вместе с водой загоняются околоротовыми ресничками через рот в глотку и попадают в пищеварительную вакуоль.

Наполнившись пищей, вакуоль отрывается от глотки и увлекается током цитоплазмы. По мере передвижения вакуоли пища в ней переваривается пищеварительными ферментами и всасывается в эндоплазму. Затем пищеварительная вакуоль подходит к порошице и непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу. Инфузории перестают питаться только в период размножения.

Органеллами осморегуляции и выделения у туфельки являются две сократительные, или пульсирующие, вакуоли с приводными канальцами.

Таким образом, инфузории, в сравнении с другими простейшими, имеют более сложное строение:

  • Постоянная форма тела;
  • наличие клеточного рта;
  • наличие клеточной глотки;
  • порошица;
  • сложный ядерный аппарат.

Одноклеточные организмы питаются бактериями, которые обитают в большом количестве в загрязненной мутной воде. Не исключение и инфузория туфелька, строение рта которой позволяет захватывать проплывающие мимо бактерии и быстро отправлять их в пищеварительную вакуоль. Рот инфузории окружен ресничками, которые в этом месте длиннее, чем на других участках тела.

Инфузория питается почти беспрерывно, если температура воды выше 15 градусов. Питание прекращается перед началом размножения.

Исследователями был поставлен интересный опыт, доказывающий, что инфузорий можно дрессировать. Когда животное, прежде находящееся в темноте, пыталось перемещаться на светлое место, то на границе между светом и тьмой оно получало удар током, отчего инфузория останавливалась и поворачивала назад. Опыт повторялся много раз и уже через 45 минут от его начала, туфелька, доходя до края темного места, не дожидалась удара током, а уходила назад в темноту.

Инфузория туфелька довольно чувствительна к температурам окружающей воды и умеет выбрать наиболее благоприятное для себя место, что показывает следующий опыт: в трубку с водой были помещены инфузории, на одном конце трубки вода подогревалась до температуры в 35 градусов, на втором – до 15. Все туфельки собрались на нейтральной территории, то есть в месте, где вода была комфортной для них и имела около 25 градусов.

Что касается питания, то и здесь инфузория туфелька проявляет оригинальность – если пищей для нее служат водоросли, то животное старается находиться в темноте, видимо, фотосинтез, происходящий в не до конца переваренных водорослях, мешает ее пищеварению.

Класс инфузории-туфельки считается одним из наиболее высокоорганизованных. Они являются достаточно крупными: их размер может достигать 0,5 мм. Название они получили благодаря своей форме, по внешнему виду напоминающей подошву туфли.

Инфузории-туфельки всегда находятся в движении. При этом они плавают тупым концом вперед. Скорость их передвижения велика – порядка 2,5 мм в секунду. Это значит, что они преодолевают расстояние, в 5-10 раз превышающее длину их собственного тела. При этом траектория их движения весьма специфична: они не только движутся прямо, но и совершают вращательные движения вдоль продольной оси вправо.

Размножение инфузории туфельки

Развести эти микроорганизмы можно в небольших аквариумах. Для этого достаточно залить обычное луговое сено водой из пруда. В такой настойке образуется масса простейших микроорганизмов. Как правило, под микроскопом может быть обнаружена и инфузория-туфелька. Фото этого микроорганизма дают возможность понять, почему ему дали такое название.

Одну из сторон туловища инфузорий биологи условно называют брюшиной. На этой части внутрь уходит глубокий желоб. Он является околоротовым отверстием и называется перистом. В его задней части находится рот и глотка. На стенках перистома реснички более длинные. Это специальный ловчий аппарат, который загоняет пищу в ротовое отверстие инфузории-туфельки.

Внешний покров микроорганизма – это клеточная мембрана, являющаяся тонкой эластичной оболочкой. Именно она обеспечивает постоянную форму тела, которой отличается от иных групп простейших инфузория-туфелька. 7 класс в школах как раз занимается изучением данных микроорганизмов. Именно в это время дети узнают, что каждая ресничка имеет достаточно сложное строение.

Класс инфузории-туфельки считается одним из наиболее прожорливых. Процесс питания у них прекращается лишь во время размножения. Ротовое отверстие у этих микроорганизмов всегда открыто. Поэтому поток пищевых частиц, которые попадают в рот, практически не прерывается.

Во время движения реснички создают вокруг тела инфузории постоянный ток воды. С ним пища попадает через ротовое отверстие в глотку и скапливается на ее дне. Вместе с незначительным количеством воды пищевые частицы отходят от дна глотки и переходят в цитоплазму. При этом образуется пищеварительная вакуоль. Отделившись от глотки, она на протяжении часа проделывает по телу инфузории определенный путь.

А вы читали?  Гидрокотила белоголовая или Щитолистник белоголовый

Сначала вакуоль перемещается в сторону задней части тела. После этого, описав небольшую дугу, начинает движение к переднему краю. Затем вакуоль начинает перемещаться по периферии тела.

Завершается переработка пищи в теле данных микроорганизмов в определенном месте. Именно там непереваренные остатки выходят наружу. Этим различаются между собой такие микроорганизмы, как инфузория-туфелька, эвглена зеленая, амеба. У первой из них есть точно определенное место, в котором происходит процесс выделения. Это так называемая брюшная стенка. А вот, например, у амебы процесс дефекации может проходить в любом месте.

Как и у других простейших микроорганизмов, у инфузории-туфельки есть

Но по строению оно заметно отличается. Ядерный аппарат примечателен тем, что у инфузорий два разных типа ядер. Это одно из основных их отличий от прочих микроорганизмов. В центре тела (в районе перистома) расположено большое ядро. Оно обычно бывает яйцевидной формы. Его еще называют макронуклеус. Близко возле него находится другое ядро, которое в несколько раз меньше его по размеру. Его называют микронуклеус. Но различие состоит не только в размерах, заметно разнится и их структура.

В макронуклеусе число хромосом в несколько сотен раз больше, чем в микронуклеусе. Поэтому и количество хромосомного вещества (хроматина) в них значительно различается. Кстати, изучая размножение инфузории-туфельки, можно узнать, что в этом процессе участвуют оба ядра.

Для получения потомства достаточно всего одного микроорганизма. Но при определенных условиях начинается процесс конъюгации. Так называют половое размножение инфузорий-туфелек. Стоит отметить, что процесс этот достаточно длительный.

Строение инфузории туфельки

Особенности строения инфузории туфельки заключаются не только в ее внешнем сходстве с подошвой обуви. Внутренняя организация этого простейшего, на первый взгляд, организма всегда представляла огромный интерес для науки. Одна-единственная клетка покрыта плотной мембраной, внутри которой содержится цитоплазма. В этой студенистой жидкости размещены два ядра, большое и малое. Большое отвечает за питание клетки и выделения, малое – за размножение.

Отверстие, выполняющее роль рта, расположено с широкой стороны клетки. Оно ведет в глотку, на конце которой образуются пищеварительные вакуоли.

Строение тела инфузории туфельки отличается также весьма интересной особенностью – наличием трихоцист. Это особые органы, а точнее – органеллы, служащие клетке для питания и защиты. Заметив пищу, инфузория выбрасывает трихоцисты и удерживает ими добычу. Их же она выдвигает, когда хочет защитить себя от хищников.

Форма тела инфузории туфельки веретенообразная, напоминает внешним видом подошву туфли с узким носком и широким задником. Поверхность клетки покрыта тонкой светлой эластичной оболочкой — эктоплазмой, именно она и удерживает тело в определенной постоянной форме. Внутренний слой оболочки более темный, с зернистым строением – эндоплазма.

Поверхность тела укрыта ресничками в количестве от 10 000 штук, беспрестанно движущимися, за счет чего инфузория и передвигается со скоростью 2,5 мм за секунду. Во время передвижения клетка производит вращение вдоль продольной оси своего тела. Каждая ресничка, синхронно с остальными, производит резкий взмах в едином направлении и плавное медленное возвращение волосков в начальное положение.

Внешнее строение инфузории туфельки состоит из верхней части и брюшины, последняя отличается наличием перистомы – своеобразного околоротового углубления, напоминающего желоб. Задняя часть перистомы оснащена ротовым отверстием, ведущим в глотку. По краям перистомы также есть реснички, но длиннее, чем на остальном теле.

Инфузория туфелька

С их помощью создается непрерывный ток воды в глотку животного, вместе с которым туда попадают и бактерии – основная пища инфузории туфельки. Вокруг бактерий в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль, которая тут же наполняется выделяющимся пищеварительным соком. Вакуоль отрывается от глотки и проходит дальше в тело инфузории — в сторону заднего конца, описывает дугу, возвращается на исходное место.

Питается инфузория туфелька практически непрерывно – поток воды с микрочастицами постоянно льется в открытый рот. Питание прекращается лишь во время процесса размножения.

Обеспечение движения

Тело указанных микроорганизмов вытянуто и внешне похоже на подошву туфли-лодочки. Передний конец узкий, наиболее широкой частью является задняя треть. Тело равномерно покрыто ресничками, которые расположены рядами. На теле данных микроорганизмов их насчитывается порядка 10 тысяч. Все они работают синхронно – совершают волнообразные движения. Двигаются инфузории благодаря этим слаженным движениям.

Каждая ресничка при комнатной температуре совершает порядка 30 веслообразных движений в секунду. Колебательная волна начинается с передней части тела и идет назад. Одновременно вдоль тела данного микроорганизма осуществляется 2-3 волны сокращений. Все реснички представляют собой единое функциональное целое – их действия скоординированы между собой, это уже давно подтвердила наука биология.

Выделительная система инфузории туфельки

Внутреннее строение тела инфузории туфельки включает две вакуоли, в них скапливается вода, насыщенная питательными веществами, образующимися во время окислительной реакции. Когда вакуоли наполняются до определенного значения, то максимально приближаются к поверхности тела изнутри, изливая содержимое наружу сквозь оболочку.

В организме инфузории-туфельки находятся не только пищеварительные вакуоли. Есть еще и специальные выделительные органы. Они называются

У всех инфузорий можно обнаружить по два таких выделительных органа: один находится в первой, а второй – в последней трети туловища. Каждый из них имеет особое строение.

Вакуоли состоят из центрального резервуара и подходящих к ним приводящих каналов. Цикл их работы начинается с заполнения жидкостью радиально расположенных каналов. Их содержимое переливается в резервуар, а из него через особую пору оно выходит наружу.

В это время каналы вновь начинают наполняться жидкостью. При этом передняя и задняя вакуоли сокращаются по очереди. Интенсивность их работы зависит от условий внешней среды. При комнатной температуре этот цикл проходит за 10-15 секунд.

А вы читали?  Почему кошкам нельзя давать молоко

Структура

При детальном рассмотрении инфузории-туфельки можно увидеть, что ее тело четко разделяется на два слоя. Наружный покров является более светлым. Его называют эктоплазмой. Внутренний слой более темный, он отличается зернистым строением. Именуют его эндоплазмой. Поверхностный слой эктоплазмы – это оболочка, которая отвечает за то, что всегда одной формы инфузория-туфелька. Фото, сделанное под электронным микроскопом, позволяет разглядеть плотную оболочку, которую называют пелликулой.

В наружном слое между ресничками находятся перпендикулярные палочки. Они называются трихоцисты и выполняют защитную функцию. При раздражении трихоцисты резко с силой выбрасываются наружу, образуя тонкие длинные нити. С их помощью поражается хищник, пытавшийся напасть на туфельку. На месте использованных трихоцист вырастают новые.

Способы размножения инфузории туфельки

Бесполое размножение инфузории-туфельки протекает примерно также как у амебы и эвглены зеленой. Клетка делится надвое. Однако, в отличие от той же эвглены, инфузория делится не в продольном направлении, а в поперечном. То есть у инфузории-туфельки одной дочерней клетке достается передняя часть клетки, а второй — задняя.

Перед делением самой клетки сначала делятся его ядра. Сначала делится малое ядро, образуется два микронуклеуса. После этого делится макронуклеус. В это время многие процессы жизнедеятельности в инфузории-туфельке приостанавливаются (например, она перестает питаться). Одно большое и одно малое ядра уходят в переднюю часть клетки, другие большое и малое — в заднюю часть клетки.

После деления ядер начинается делится сама клетка. По середине образуется перетяжка, которая углубляется, полностью отделяя одну часть клетки от другой. Каждая новая клетка получает по одной сократительной вакуоли, а вторую достраивает самостоятельно. Также строится клеточный рот и другие части клетки.

В половом процессе (конъюгации) участвуют две разные клетки инфузории-туфельки. Они подходят друг к другу со стороны клеточных ртов и склеиваются. Между ними образуется так называемый цитоплазматический мостик (канал, по которому содержимое одной клетки может перетекать в другую).

Инфузория туфелька

Большие ядра конъюгирующих инфузорий разрушаются. В каждой инфузории-туфельке малое ядро делятся так, что образуется четыре ядра с гаплоидным набором хромосом. Такое деление называется мейоз. Три из гаплоидных ядер разрушаются, а оставшееся делится обычным способом (митоз). Но поскольку в нем был гаплоидный набор хромосом, то получаются два ядра с гаплоидным набором.

Из каждой клетки по цитоплазматическому мостику уходит в другую клетку одно гаплоидное ядро, а другое остается. Таким образом инфузории-туфельки обмениваются своей генетической информацией. Один гаплоидный набор остается своим, а второй — приходит из другой клетки.

После того как произошел обмен ядрами, в каждой клетке они сливаются. Образуется новое малое диплоидное ядро. Далее оно делится, давая начало большому ядру, которое потом становится полиплоидным.

При половом размножении, в том числе при половом процессе, происходит обмен генетической информацией. У особей могут появиться новые признаки, способствующие их лучшей приспособляемости и выживаемости.

Размножается инфузория путем поперечного деления, при котором сначала происходит деление ядер. Макронуклеус делится амитотически, а микронуклеус — митотически.

Живая пыль

Время от времени у них происходит половой процесс, или конъюгация. Во время этого две инфузории, сближаются и тесно прикладываются друг к другу ротовыми отверстиями. При комнатной температуре в такой виде они плавают около 12ч. Большие ядра разрушаются и растворяются в цитоплазме.

В результате мейотического деления из малых ядер формируется мигрирующее и стационарное ядра. В каждом из этих ядер содержится гаплоидный набор хромосом. Мигрирующее ядро активно перемещается через цитоплазматический мостик из одной особи в другую и сливается с ее стационарным ядром, то есть происходит процесс оплодотворения.

Процесс конъюгации способствует тому, что в одном организме объединяются наследственные начала разных особей. Это приводит к повышению наследственной изменчивости и большей жизнестойкости организмов. Кроме того, развитие нового ядра и разрушение старого имеет большое значение в жизни инфузорий. Это связано с тем, что основные жизненные процессы и синтез белка в организме инфузорий контролируются большим ядром.

При длительном бесполом размножении у инфузорий снижается обмен веществ и темп деления. После конъюгации восстанавливается уровень обмена веществ и темп деления.

Инфузория туфелька размножается делением. Примерно один раз в сутки ядра, большое и малое расходятся в разные стороны, растягиваются и разделяются надвое. В каждой новой особи остаются по одному ядру и по одной сократительной вакуоли. Вторая образуется через несколько часов. Каждая инфузория туфелька строение имеет идентичное родительскому.

У инфузорий, прошедших многократное деление, наблюдается такое явление, как половое размножение. Две особи соединяются друг с другом. Внутри получившейся большой клетки происходит деление ядер и обмен хромосомами. После завершения такого сложного химического процесса инфузории разъединяются. Количество особей от этого не увеличивается, но они становятся более жизнеспособными в изменяющихся внешних условиях.

Строение и жизнедеятельность инфузории туфельки мало зависит от внешних факторов. Все туфельки выглядят одинаково, имеют одну и ту же форму и размер вне зависимости от условий. Жизнедеятельность тоже протекает по одному сценарию. Имеет значение только температурный и световой факторы. Инфузории очень чувствительны к изменениям освещенности.

Можно провести небольшой эксперимент: затемнить сосуд, в котором живут инфузории, оставив маленькое светлое окошко. К этому отверстию уже через пару часов стянутся все особи. Также инфузории воспринимают и изменение температуры. При снижении ее до 15 оC туфельки перестают питаться и размножаться, впадая в своеобразный анабиоз.

А вы читали?  Разведение рыбок гуппи как бизнес в домашних условиях

Обычный способ – бесполый, происходит путем деления клетки на две равные части. Во время активного движения, тело туфельки вытягивается в длину и строго по его середине образуется углубляющая перетяжка – место, в котором и происходит в дальнейшем деление инфузории на два организма. С появлением перетяжки изменяется и строение инфузории туфельки – образуются по две глотки, ротовых отверстия и перистомы.

Половое размножение – не часто используемый способ, но возможный в случае температурных изменений и недостатке пищи. По завершении процесса, инфузория туфелька зачастую перевоплощается в цисту. Две инфузории на время соединяются, в месте соприкосновения растворяется оболочка, возникает своеобразный мостик.

В это время каждая инфузория лишается большого ядра, малое делится дважды, образуя 4 дочерних ядра, три из которых исчезают, последнее снова разделяется на равные части. В завершении этого в теле каждой инфузории имеется по 2 ядра. Каждая из клеток обменивается с другой одним ядром, которые перемещаются по соединительному мостику.

Попав в тело другой инфузории, ядро сливается там с еще одним – «родным» этому организму. Получившиеся ядра снова разделяются на большое и малое ядро, как это и должно быть, инфузории рассоединяются. Данный способ размножения имеет название конъюгация, длительность его составляет 12 часов. Несмотря на то, что новой клетки в этом случае не образуется, польза от такого процесса — обмен генетического материала между особями, что ведет к перераспределению наследственности, обновлению и увеличению жизнестойкости организмов.

Опытным путем был изучен способ размножения инфузории-туфельки. При пересаживании одной особи в отдельный аквариум через сутки там уже можно найти 2 или 4 микроорганизма. Период активного плавания и питания завершается тем, что тело инфузории вытягивается в длину. Точно посередине появляется углубляющая перетяжка, которая и служит местом разделения одного микроорганизма на два. Весь процесс деления при благоприятных условиях длится порядка часа.

Бесполое размножение инфузории-туфельки проходит следующим образом: еще до того как на теле появляется перетяжка, ядерный аппарат начинает удваиваться. Первыми делятся микронуклеусы, затем черед доходит до макронуклеусов. При этом процесс деления малого ядра напоминает митоз, а большого – амитоз.

Во время данного процесса идет заметная глубокая перестройка тела. Образуются две глотки, два ротовых отверстия и два перистома. Также делятся и базальные ядра укрывающих тело ресничек. Благодаря этому тела образованных особей плотно ими укрыты.

В некоторых случаях можно наблюдать процесс конъюгации. Это половое размножение инфузории-туфельки. Происходит оно следующим образом: два микроорганизма плотно сближаются, прикладываясь друг к другу брюшными стенками. В таком виде они продолжают плавать около 12 часов. Затем они расходятся. При этом в теле инфузорий большое ядро распадается и постепенно растворяется в цитоплазме.

Форма размножения, проходящая таким образом, обеспечивает перекрестное оплодотворение. Сливаются половые ядра клеток. В результате в инфузории образовывается особая структура, называемая синкарион. Это сложное ядро, которое делится один или несколько раз и превращается в макронуклеусы. После восстановления нормального ядерного аппарата инфузорий продолжается процесс бесполого размножения.

Важно понимать, что такой способ размножения инфузории-туфельки приводит не к увеличению популяции, а к повышению наследственного многообразия.

Процесс переработки пищи

Во время перемещения в вакуоль постоянно поступают пищеварительные ферменты, а переваренная еда уже всасывается в цитоплазму. Несколько этапов в процессе пищеварения выделяет биология. Инфузория-туфелька после образования специальной вакуоли начинает вырабатывать специальные ферменты.

Если в первые моменты содержимое органа пищеварения не отличается от окружающей среды, то спустя некоторое время оно меняется. Среда в вакуоле становится кислой – начинается процесс пищеварения. После этого картина меняется. Внутри вакуолей среда становится слабощелочной. Эти условия необходимы для продолжения пищеварения.

Разведение инфузории туфельки в домашних условиях

Необходимый инвентарь: трехлитровые банки, спринцовка (пластиковый наконечник следует заменить на стеклянную часть пипетки), линза с сильным увеличением, кусочек стекла.

Быстрее всего размножение происходит на молоке, но и погибают микроорганизмы в нем за короткое время. Более выгодна высушенная кожура спелого банана (достаточно 3-х кв. см).

Инфузория туфелька

Культуру инфузории можно приобрести у любителей аквариумов либо добыть самостоятельно, зачерпнув воду со дна стоячего водоема. В последнем варианте капля воды помещается на стекло под микроскоп, где среди простейших хорошо видны инфузории. Рядом с каплей из водоема следует капнуть чистую воду. При помощи спички протягивается соединительный канал от одной капли к другой, по нему инфузории сами переплывут в более свежую воду. Переводя инфузорий снова и снова в каплю новой воды, получают чистую культуру этих микроорганизмов.

Дальше животных нужно отправить в инкубатор – набирается половина 3-х литровой банки чистой воды, добавляется 3 капли молока и помещается культура инфузорий. Банка помещается в теплом освещенном месте, но не под прямыми лучами солнца. Кормом для инфузорий служат бактерии, потому обычно они скапливаются у частичек органического материала.

Чтобы использовать туфельки на корм малькам, в емкость опускается водоросль, вокруг которой сразу появляются инфузории, собираются они при помощи пипетки и отправляются в аквариум, но не сразу. Следует немного подождать, пока животные съедят бактерий, обитающих в данных каплях воды, а уж после помещать жидкость с инфузориями в аквариум с мальками.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

Adblock detector