Будова і розмноження інфузорії-туфельки

Інфузорії-туфельки відносяться до класу найбільш високоорганізованих найпростіших мікроорганізмів. Вони живуть у стоячих дрібних водоймах. Якщо порівнювати їх з іншими групами найпростіших, то у інфузорій більш складну будову.

Особливості мікроорганізмів

Клас інфузорії-туфельки вважається одним з найбільш високоорганізованих. Вони є досить великими: їх розмір може досягати 0,5 мм. Назву вони отримали завдяки своїй формі, за зовнішнім виглядом нагадує підошву туфлі.

Інфузорії-туфельки завжди знаходяться в русі. При цьому вони плавають тупим кінцем вперед. Швидкість їх пересування велика — близько 2,5 мм в секунду. Це означає, що вони долають відстань, у 5-10 разів перевищує довжину їхнього тіла. При цьому траєкторія їх руху досить специфічна: вони не тільки рухаються прямо, але і здійснюють обертальні рухи уздовж поздовжньої осі вправо.

Розвести ці мікроорганізми можна в невеликих акваріумах. Для цього достатньо залити звичайне лугове сіно водою із ставка. У такий настоянці утворюється маса найпростіших мікроорганізмів. Як правило, під мікроскопом може бути виявлена і інфузорія-туфелька. Фото цього мікроорганізму дають можливість зрозуміти, чому йому дали таку назву.

Забезпечення руху

Тіло зазначених мікроорганізмів витягнуто і зовні схоже на підошву туфлі-човники. Передній кінець вузький, найбільш широкою частиною є задня третина. Тіло рівномірно вкрите війками, які розташовані рядами. На тілі даних мікроорганізмів їх налічується близько 10 тисяч. Всі вони працюють синхронно – роблять хвилеподібні рухи. Рухаються інфузорії завдяки цим злагодженим руху.

Кожна вія при кімнатній температурі робить порядку 30 веслообразных рухів в секунду. Коливальна хвиля починається з передньої частини тіла і йде назад. Одночасно уздовж тіла даного мікроорганізму здійснюється 2-3 хвилі скорочень. Всі вії являють собою єдине функціональне ціле, їх дії скоординовані між собою, це вже давно підтвердила наука біологія. Інфузорія-туфелька може рухатися в різних напрямках і з різною швидкістю. Вона може реагувати на зміни у зовнішньому середовищі, змінюючи напрямок руху.

Зовнішні особливості

Одну з сторін тулуба інфузорій біологи умовно називають очеревиною. На цій частині всередину йде глибокий жолоб. Він є околоротовым отвором і називається пір’ястому. В його задній частині знаходиться рот і горло. На стінках перистома вії довші. Це спеціальний ловчий апарат, який заганяє їжу в ротовий отвір інфузорії-туфельки.

Зовнішній покрив мікроорганізму – це клітинна мембрана, що є тонкою еластичною оболонкою. Саме вона забезпечує постійну форму тіла, яка відрізняється від інших груп найпростіших інфузорія-туфелька. 7 клас у школах як раз займається вивченням даних мікроорганізмів. Саме в цей час діти дізнаються, що кожна вія має досить складну будову.

Структура

При детальному розгляді інфузорії-туфельки можна побачити, що її тіло чітко розділяється на два шари. Зовнішній покрив є більш світлим. Його називають эктоплазмой. Внутрішній шар більш темний, він відрізняється зернистим будовою. Іменують його эндоплазмой. Поверхневий шар эктоплазмы – це оболонка, яка відповідає за те, що завжди однієї форми інфузорія-туфелька. Фото, зроблене під електронним мікроскопом, що дозволяє розгледіти щільну оболонку, яку називають пелликулой.

У зовнішньому шарі між віями знаходяться перпендикулярні палички. Вони називаються трихоцисты і виконують захисну функцію. При подразненні трихоцисты різко з силою викидаються назовні, утворюючи тонкі довгі нитки. З їх допомогою уражається хижак, який намагався напасти на туфельку. На місці використаних трихоцист виростають нові.

Особливості харчування

Клас інфузорії-туфельки вважається одним з найбільш ненажерливих. Процес харчування у них припиняється лише під час розмноження. Ротовий отвір у цих мікроорганізмів завжди відкрито. Тому потік харчових частинок, які потрапляють в рот, практично не переривається.

Під час руху вії створюють навколо тіла інфузорії постійний струм води. З ним їжа потрапляє через ротовий отвір в глотку і накопичується на її дні. Разом з незначною кількістю води харчові частинки відходять від дна глотки і переходять в цитоплазму. При цьому утворюється травна вакуолю. Відокремившись від глотки, вона протягом години робить тіла інфузорії певний шлях.

Спочатку вакуолю переміщається у бік задньої частини тіла. Після цього, описавши невелику дугу, починає рух до переднього краю. Потім вакуолю починає переміщатися по периферії тіла.

Завершується переробка їжі в тілі даних мікроорганізмів у певному місці. Саме там неперетравлені залишки виходять назовні. Цим розрізняються між собою такі мікроорганізми, як інфузорія-туфелька, эвглена зелена, амеба. У першій з них є точно визначене місце, в якому відбувається процес виділення. Це так звана черевна стінка. А ось, наприклад, у амеби процес дефекації може проходити в будь-якому місці.

Процес переробки їжі

Під час переміщення в вакуолю постійно надходять травні ферменти, а перетравлена їжа вже всмоктується в цитоплазму. Кілька етапів у процесі травлення виділяє біологія. Інфузорія-туфелька після утворення спеціальної вакуолі починає виробляти спеціальні ферменти.

Якщо в перші моменти вміст органу травлення не відрізняється від навколишнього середовища, то через деякий час воно змінюється. Середовище в вакуоле стає кислою – починається процес травлення. Після цього картина змінюється. Всередині вакуолей середовище стає слаболужної. Ці умови необхідні для продовження травлення. Співвідношення тривалості кислої і лужної фаз може змінюватись в залежності від характеру їжі. Але як правило, перша частина становить не більше ? від усього терміну перетравлення їжі. Процес поглинання їжі припиняється в той час, коли відбувається розмноження інфузорії-туфельки.

Видільна система

В організмі інфузорії-туфельки знаходяться не тільки травні вакуолі. Є ще і спеціальні видільні органи. Вони називаються сократительными вакуолями. У всіх інфузорій можна виявити по два таких видільних органу: один знаходиться в першій, а другий – в останній третині тулуба. Кожен з них має особливу будову.

Вакуолі складаються з центрального резервуара і відповідних до них призводять каналів. Цикл їх роботи починається з заповнення рідиною радіально розташованих каналів. Їх вміст переливається в резервуар, а з нього через особливу пору воно виходить назовні.

В цей час канали знову починають наповнюватися рідиною. При цьому передня і задня вакуолі скорочуються по черзі. Інтенсивність їх роботи залежить від умов зовнішнього середовища. При кімнатній температурі цей цикл проходить за 10-15 секунд.

Функціональні особливості

Як і в інших найпростіших мікроорганізмів, у інфузорії-туфельки є клітинне ядро. Але за будовою воно помітно відрізняється. Ядерний апарат примітний тим, що у інфузорій два різних типи ядер. Це одне з основних їх відмінностей від інших мікроорганізмів. В центрі тіла (в районі перистома) розташоване велике ядро. Воно зазвичай буває яйцевидної форми. Його ще називають макронуклеус. Близько біля нього знаходиться інше ядро, яке в кілька разів менші його по розміру. Його називають микронуклеус. Але різниця полягає не тільки в розмірах, помітно різниться і їх структура.

У макронуклеусе число хромосом в кілька сотень разів більше, ніж у микронуклеусе. Тому і кількість хромосомного речовини (хроматину) у них значно розрізняється. До речі, вивчаючи розмноження інфузорії-туфельки, можна дізнатися, що в цьому процесі беруть участь обидва ядра.

Для отримання потомства достатньо всього одного мікроорганізму. Але при певних умовах починається процес кон’югації. Так називають статеве розмноження інфузорій-туфельок. Варто зазначити, що процес цей досить тривалий.

Безстатеве розмноження

Досвідченим шляхом було вивчено спосіб розмноження інфузорії-туфельки. При пересаджування однієї особини в окремий акваріум через добу там вже можна знайти 2 або 4 мікроорганізму. Період активного плавання і харчування завершується тим, що тіло інфузорії витягується в довжину. Точно посередині з’являється углубляющая перетяжка, яка і служить місцем поділу одного мікроорганізму на два. Весь процес розподілу за сприятливих умов триває близько години.

Безстатеве розмноження інфузорії-туфельки проходить наступним чином: ще до того, як на тілі з’являється перетяжка, ядерний апарат починає подвоюватися. Першими діляться мікронуклеуси, потім черга доходить до макронуклеусов. При цьому процес ділення малого ядра нагадує мітоз, а великого – амитоз.

Під час цього процесу йде помітна глибока перебудова тіла. Утворюються дві глотки, два ротових отвори і два перистома. Також діляться і базальні ядра вкривають тіло війок. Завдяки цьому тіла утворених особин щільно ними укриті.

Статеве розмноження

У деяких випадках можна спостерігати процес кон’югації. Це статеве розмноження інфузорії-туфельки. Відбувається воно наступним чином: два мікроорганізму щільно зближуються, прикладаючись один до одного черевними стінками. В такому вигляді вони продовжують плавати близько 12 годин. Потім вони розходяться. При цьому в тілі інфузорій велике ядро розпадається і поступово розчиняється в цитоплазмі. Мікронуклеуси спочатку діляться, але частина утворених при цьому ядер практично відразу розпадається. У кожної інфузорії, яка бере участь у процесі, залишається по 2 ядра. Одне з них залишається на місці, а інший переміщається в партнера і зливається з тим ядром, яке вже мала інфузорія-туфелька.

Форма розмноження, проходить таким чином, що забезпечує перехресне запліднення. Зливаються статеві ядра клітин. В результаті в інфузорії утворюється особлива структура, звана синкарион. Це складне ядро, яке ділиться один або декілька разів і перетворюється в макронуклеусы. Після відновлення нормального ядерного апарату інфузорій триває процес безстатевого розмноження.

Важливо розуміти, що такий спосіб розмноження інфузорії-туфельки призводить не до збільшення популяції, а до підвищення спадкового різноманіття.

 

 

Related posts

 
 

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

http://poradumo.com.ua/240110-bydova-i-rozmnojennia-inf/