Η δομή και η αναπαραγωγή των ciliates-παπουτσιών

Τα παπούτσια Infusoria ανήκουν στα περισσότεραεξαιρετικά οργανωμένοι μικροοργανισμοί πρωτόζωων. Ζουν σε στάσιμα ρηχά νερά. Αν τα συγκρίνουμε με άλλες ομάδες πρωτόζωων, τότε τα ciliates έχουν μια πιο περίπλοκη δομή.

Χαρακτηριστικά μικροοργανισμών

Η κατηγορία ciliate-shoes θεωρείται μία από τις κατηγορίεςτο πιο οργανωμένο. Είναι αρκετά μεγάλα: το μέγεθός τους μπορεί να φτάσει τα 0,5 mm. Πήραν το όνομά τους λόγω του σχήματος τους, το οποίο μοιάζει με τη σόλα ενός παπουτσιού.

Τα παπούτσια Infusoria είναι πάντα σε κίνηση.Ταυτόχρονα, κολυμπούν με ένα αμβλύ άκρο προς τα εμπρός. Η ταχύτητα κίνησής τους είναι υψηλή - περίπου 2,5 mm ανά δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι καλύπτουν απόσταση 5-10 φορές το μήκος του σώματός τους. Επιπλέον, η τροχιά της κίνησής τους είναι πολύ συγκεκριμένη: όχι μόνο κινούνται ευθεία, αλλά και περιστρέφονται κατά μήκος του διαμήκους άξονα προς τα δεξιά.

Μπορείτε να αραιώσετε αυτούς τους μικροοργανισμούς σε μικράενυδρεία. Για να γίνει αυτό, αρκεί να γεμίσετε τον απλό λιβάδι με νερό από μια λίμνη. Σε ένα τέτοιο βάμμα, σχηματίζεται μια μάζα από τους απλούστερους μικροοργανισμούς. Κατά κανόνα, ένα παπούτσι infusoria βρίσκεται κάτω από ένα μικροσκόπιο. Οι φωτογραφίες αυτού του μικροοργανισμού καθιστούν δυνατή την κατανόηση γιατί του δόθηκε ένα τέτοιο όνομα.

Παροχή κίνησης

Το σώμα αυτών των μικροοργανισμών είναι επιμήκη και εξωτερικάμοιάζει με τη σόλα των αντλιών. Το μπροστινό άκρο είναι στενό, το μεγαλύτερο μέρος είναι το τρίτο πίσω. Το σώμα καλύπτεται ομοιόμορφα με βλεφαρίδες, τα οποία είναι διατεταγμένα σε σειρές. Στο σώμα αυτών των μικροοργανισμών, υπάρχουν περίπου 10 χιλιάδες από αυτούς. Όλοι λειτουργούν συγχρονισμένα - κάνουν κυματοειδείς κινήσεις. Οι ciliates κινούνται χάρη σε αυτές τις συντονισμένες κινήσεις.

Κάθε βλεφαρίδες σε θερμοκρασία δωματίουκάνει περίπου 30 κινήσεις που μοιάζουν με κουπί ανά δευτερόλεπτο. Το ταλαντωτικό κύμα ξεκινά από το μπροστινό μέρος του σώματος και ταξιδεύει προς τα πίσω. Ταυτόχρονα, πραγματοποιούνται 2-3 κύματα συστολών κατά μήκος του σώματος αυτού του μικροοργανισμού. Όλες οι βλεφαρίδες είναι ένα ενιαίο λειτουργικό σύνολο - οι δράσεις τους συντονίζονται μεταξύ τους, αυτό έχει επιβεβαιωθεί από καιρό από την επιστήμη της βιολογίας. Το παπούτσι ciliate μπορεί να κινηθεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις και σε διαφορετικές ταχύτητες. Μπορεί να αντιδράσει σε αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον αλλάζοντας την κατεύθυνση της κίνησης.

Εξωτερικά χαρακτηριστικά

Μία από τις πλευρές του σώματος των ciliates βιολόγων υπό όρουςονομάζεται περιτόναιο. Σε αυτό το μέρος, μια βαθιά αυλάκωση πηγαίνει προς τα μέσα. Είναι το περιφερειακό άνοιγμα και ονομάζεται πέος. Στην πλάτη του βρίσκεται το στόμα και ο φάρυγγας. Στα τοιχώματα του peristome, οι βλεφαρίδες είναι μεγαλύτερες. Πρόκειται για μια ειδική συσκευή παγίδευσης που οδηγεί τα τρόφιμα στο στόμα του παπουτσιού ciliate.

Το εξωτερικό κάλυμμα ενός μικροοργανισμού είναι ένα κυτταρικόμεμβράνη, που είναι ένα λεπτό ελαστικό κέλυφος. Είναι αυτή που παρέχει ένα σταθερό σχήμα σώματος, το οποίο διαφέρει από άλλες ομάδες παπουτσιών πρωτόζωων. Η τάξη 7 στα σχολεία μελετά απλώς αυτούς τους μικροοργανισμούς. Αυτή τη στιγμή τα παιδιά μαθαίνουν ότι κάθε τσίλι έχει μια αρκετά περίπλοκη δομή.

Δομή

Με λεπτομερή εξέταση των παπουτσιών ciliatesμπορείτε να δείτε ότι το σώμα της χωρίζεται σαφώς σε δύο στρώματα. Το εξωτερικό κάλυμμα είναι ελαφρύτερο. Ονομάζεται έκτοπλασμα. Το εσωτερικό στρώμα είναι πιο σκούρο, έχει κοκκώδη δομή. Το ονομάζουν ενδόπλασμα. Το επιφανειακό στρώμα του εκτοπλάσματος είναι ένα κέλυφος που είναι υπεύθυνο για το γεγονός ότι υπάρχει πάντα μια μορφή παπουτσιού ciliate. Μια φωτογραφία που τραβήχτηκε κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάς επιτρέπει να δείτε ένα πυκνό κέλυφος που ονομάζεται πέλλετ.

Στο εξωτερικό στρώμα μεταξύ των βλεφαρίδων είναικάθετα ραβδιά. Ονομάζονται τριχοκύστες και είναι προστατευτικές. Όταν ερεθίζεται, οι τριχοκύστες ρίχνονται ξαφνικά προς τα έξω με δύναμη, σχηματίζοντας λεπτά μακριά νήματα. Με τη βοήθεια τους, ένας αρπακτικός που προσπαθεί να επιτεθεί σε ένα παπούτσι χτυπιέται. Αντί των χρησιμοποιημένων τριχοκύστεων, αναπτύσσονται νέες.

Χαρακτηριστικά ισχύος

Η κατηγορία ciliate-shoes θεωρείται μία από τις κατηγορίεςτο πιο αδηφάγο Η διαδικασία σίτισης σταματά μόνο κατά την αναπαραγωγή. Το στοματικό άνοιγμα αυτών των μικροοργανισμών είναι πάντα ανοιχτό. Επομένως, η ροή σωματιδίων τροφίμων που εισέρχονται στο στόμα δεν διακόπτεται πρακτικά.

Κατά τη διάρκεια της κίνησης, οι βλεφαρίδες δημιουργούνται γύρω από το σώμαinfusoria σταθερή ροή νερού. Με αυτό, το φαγητό εισέρχεται στο φάρυγγα μέσω του ανοίγματος του στόματος και συσσωρεύεται στον πυθμένα του. Μαζί με μια μικρή ποσότητα νερού, τα σωματίδια τροφίμων αφήνουν το φάρυγγα δάπεδο και περνούν στο κυτταρόπλασμα. Αυτό σχηματίζει ένα πεπτικό κενό. Έχοντας διαχωριστεί από τον φάρυγγα, κάνει μια συγκεκριμένη διαδρομή μέσα από το σώμα του ciliate για μια ώρα.

Πρώτον, το κενού κινείται προς το πίσω μέρος του σώματος. Μετά από αυτό, έχοντας περιγράψει ένα μικρό τόξο, αρχίζει να κινείται στο μπροστινό άκρο. Στη συνέχεια, το κενό αρχίζει να κινείται κατά μήκος της περιφέρειας του σώματος.

Η επεξεργασία τροφίμων τελειώνει στο σώμα δεδομένωνμικροοργανισμοί σε ένα συγκεκριμένο μέρος. Εδώ βγαίνουν τα ακατέργαστα υπολείμματα. Αυτό διακρίνει τέτοιους μικροοργανισμούς όπως ciliates, πράσινο euglena, amoeba. Το πρώτο από αυτά έχει μια σαφώς καθορισμένη θέση στην οποία πραγματοποιείται η διαδικασία επιλογής. Αυτό είναι το λεγόμενο κοιλιακό τοίχωμα. Αλλά, για παράδειγμα, σε μια αμοιβάδα, η διαδικασία της αφόδευσης μπορεί να πραγματοποιηθεί οπουδήποτε.

Διαδικασία επεξεργασίας τροφίμων

Κατά τη μετακίνηση στο κενό, συνεχώςτα πεπτικά ένζυμα εισέρχονται και η χωνευμένη τροφή απορροφάται ήδη στο κυτταρόπλασμα. Η βιολογία διακρίνει διάφορα στάδια της διαδικασίας της πέψης. Το παπούτσι Infusoria μετά το σχηματισμό ενός ειδικού κενού αρχίζει να παράγει ειδικά ένζυμα.

Εάν στις πρώτες στιγμές το περιεχόμενο του οργάνουη πέψη δεν διαφέρει από το περιβάλλον και μετά μετά από λίγο αλλάζει. Το περιβάλλον στο κενό είναι όξινο - ξεκινά η διαδικασία της πέψης. Μετά από αυτό, η εικόνα αλλάζει. Το μέσο εντός των κενού γίνεται ελαφρώς αλκαλικό. Αυτές οι καταστάσεις είναι απαραίτητες για συνεχή πέψη. Η αναλογία της διάρκειας των όξινων και αλκαλικών φάσεων μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τη φύση του φαγητού. Αλλά κατά κανόνα, το πρώτο μέρος δεν είναι περισσότερο από το ¼ ολόκληρης της περιόδου πέψης των τροφίμων. Η διαδικασία απορρόφησης των τροφίμων σταματά τη στιγμή που το παπούτσι infusoria αναπαράγεται.

Σύστημα αποβολής

Στο σώμα των ciliates, τα παπούτσια δεν είναιμόνο πεπτικά κενοτόπια. Υπάρχουν επίσης ειδικά εκκριτικά όργανα. Ονομάζονται συσταλτικά κενοτόπια. Σε όλα τα ciliates, υπάρχουν δύο τέτοια εκκριτικά όργανα: το ένα είναι στο πρώτο και το δεύτερο στο τελευταίο τρίτο του σώματος. Κάθε ένα από αυτά έχει μια ειδική δομή.

Τα Vacuoles αποτελούνται από μια κεντρική δεξαμενή καικορυφαία κανάλια κατάλληλα για αυτούς. Ο κύκλος της δουλειάς τους ξεκινά με την πλήρωση ακτινικά τοποθετημένων καναλιών με υγρό. Το περιεχόμενό τους χύνεται στη δεξαμενή, και από αυτό, μέσα από μια ειδική ώρα, βγαίνει.

Αυτή τη στιγμή, τα κανάλια αρχίζουν να γεμίζουν ξανά.υγρό. Σε αυτήν την περίπτωση, τα πρόσθια και τα οπίσθια κενού συστέλλονται με τη σειρά. Η ένταση της εργασίας τους εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Σε θερμοκρασία δωματίου, αυτός ο κύκλος διαρκεί 10-15 δευτερόλεπτα.

Λειτουργικά χαρακτηριστικά

Όπως και άλλοι πρωτοζωικοί μικροοργανισμοί,ciliates-παπούτσια έχουν έναν πυρήνα κυττάρων. Αλλά στη δομή είναι αισθητά διαφορετικό. Η πυρηνική συσκευή είναι αξιοσημείωτη για το γεγονός ότι οι ακτίνες έχουν δύο διαφορετικούς τύπους πυρήνων. Αυτή είναι μια από τις κύριες διαφορές τους από άλλους μικροοργανισμούς. Ένας μεγάλος πυρήνας βρίσκεται στο κέντρο του σώματος (στην περιοχή του περιστόματος). Συνήθως έχει σχήμα αυγού. Ονομάζεται επίσης ο μακροπυρήνας. Κοντά του υπάρχει ένας άλλος πυρήνας, ο οποίος είναι αρκετές φορές μικρότερος από αυτόν. Ονομάζεται μικροπύρηνος. Αλλά η διαφορά δεν είναι μόνο το μέγεθος, η δομή τους είναι επίσης αισθητά διαφορετική.

Σε έναν μακροπυρήνα, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων είναι αρκετές εκατοντάδεςφορές περισσότερο από ό, τι σε ένα μικροπύρηνο. Επομένως, η ποσότητα της χρωμοσωμικής ουσίας (χρωματίνη) σε αυτές είναι σημαντικά διαφορετική. Παρεμπιπτόντως, μελετώντας την αναπαραγωγή παπουτσιών ciliates, μπορείτε να μάθετε ότι και οι δύο πυρήνες εμπλέκονται σε αυτήν τη διαδικασία.

Για να αποκτήσετε απογόνους, αρκεί μόνο έναςμικροοργανισμός. Αλλά υπό ορισμένες συνθήκες, ξεκινά η διαδικασία σύζευξης. Αυτό είναι το όνομα της σεξουαλικής αναπαραγωγής ciliates-shoes. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η διαδικασία είναι αρκετά χρονοβόρα.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή

Η μέθοδος αναπαραγωγής μελετήθηκε εμπειρικάπαπούτσια Όταν ένα άτομο μεταμοσχεύεται σε ξεχωριστό ενυδρείο σε μια μέρα, υπάρχουν 2 ή 4 μικροοργανισμοί ήδη εκεί. Η περίοδος της ενεργού κολύμβησης και της σίτισης τελειώνει με το γεγονός ότι το σώμα του τσίλιου τεντώνεται σε μήκος. Ακριβώς στη μέση, εμφανίζεται μια βαθύτερη συστολή, η οποία χρησιμεύει ως χώρος για τη διαίρεση ενός μικροοργανισμού σε δύο. Η όλη διαδικασία της σχάσης υπό ευνοϊκές συνθήκες διαρκεί περίπου μία ώρα.

Η ασεξουαλική αναπαραγωγή περνάει παπούτσιαως εξής: ακόμη και πριν εμφανιστεί η συστολή στο σώμα, η πυρηνική συσκευή αρχίζει να διπλασιάζεται. Τα μικροπύρηνα διαιρούνται πρώτα και μετά έρχεται η σειρά στους μακροπυρήνες. Σε αυτήν την περίπτωση, η διαδικασία διαίρεσης του μικρού πυρήνα μοιάζει με μίτωση και η μεγάλη - αμίτωση.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, υπάρχει ένα αξιοσημείωτο βάθοςαναδιάρθρωση σώματος. Σχηματίζονται δύο φάρυγγες, δύο ανοίγματα στόματος και δύο περιστόματα. Οι βασικοί πυρήνες των βλεφαρίδων που καλύπτουν το σώμα είναι επίσης χωρισμένοι. Λόγω αυτού, τα σώματα των μορφωμένων ατόμων καλύπτονται σφιχτά μαζί τους.

Σεξουαλική αναπαραγωγή

Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορείτε να παρατηρήσετε τη διαδικασίασύζευξη. Πρόκειται για σεξουαλική αναπαραγωγή παπουτσιών ciliate. Συμβαίνει ως εξής: δύο μικροοργανισμοί έρχονται κοντά σφιχτά, εφαρμόζονται ο ένας στον άλλο με τα κοιλιακά τους τοιχώματα. Σε αυτήν τη φόρμα, συνεχίζουν να κολυμπούν για περίπου 12 ώρες. Στη συνέχεια διαλύονται. Ταυτόχρονα, στο σώμα των ακτινωτών, ένας μεγάλος πυρήνας διαλύεται και σταδιακά διαλύεται στο κυτταρόπλασμα. Τα μικροπύρηνα διαιρούνται αρχικά, αλλά μέρος των πυρήνων που σχηματίζονται σε αυτήν τη διαδικασία αποσυντίθεται σχεδόν αμέσως. Σε κάθε ciliate που συμμετέχει στη διαδικασία, παραμένουν 2 πυρήνες. Ένα από αυτά παραμένει στη θέση του, ενώ το άλλο μετακινείται στον σύντροφο και συγχωνεύεται με τον πυρήνα που είχε ήδη το παπούτσι ciliate.

Μια μορφή αναπαραγωγής που λαμβάνει χώρα με αυτόν τον τρόποπαρέχει διασταυρούμενη γονιμοποίηση. Οι αναπαραγωγικοί πυρήνες των κυττάρων συγχωνεύονται. Ως αποτέλεσμα, μια ειδική δομή που ονομάζεται syncarion σχηματίζεται στο ciliate. Αυτός είναι ένας πολύπλοκος πυρήνας που χωρίζει μία ή περισσότερες φορές και μετατρέπεται σε μακροπύρηνα. Μετά την αποκατάσταση της κανονικής πυρηνικής συσκευής των ciliates, η διαδικασία της ασεξουαλικής αναπαραγωγής συνεχίζεται.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι αυτή η μέθοδος αναπαραγωγής παπουτσιών ciliates δεν οδηγεί σε αύξηση του πληθυσμού, αλλά σε αύξηση της κληρονομικής ποικιλομορφίας.