Štruktúra a reprodukcia ciliátových topánok

Obuv Infusoria patrí do triedy najviacvysoko organizované prvokové mikroorganizmy. Žijú v stojatých plytkých vodných útvaroch. Ak ich porovnáme s inými skupinami prvokov, potom majú nálevníky zložitejšiu štruktúru.

Vlastnosti mikroorganizmov

Trieda ciliate topánky je považovaná za jednu znajorganizovanejší. Sú dosť veľké: ich veľkosť môže dosiahnuť 0,5 mm. Meno dostali vďaka svojmu tvaru, ktorý svojím vzhľadom pripomína podrážku topánky.

Topánky Infusoria sú stále v pohybe.Zároveň plávajú s tupým koncom vpred. Rýchlosť ich pohybu je vysoká - asi 2,5 mm za sekundu. To znamená, že prekonávajú vzdialenosť 5-10-násobok dĺžky vlastného tela. Dráha ich pohybu je navyše veľmi konkrétna: pohybujú sa nielen priamo, ale aj rotujú pozdĺž pozdĺžnej osi doprava.

Tieto mikroorganizmy môžete zriediť v malomakvária. K tomu stačí obyčajné lúčne seno naplniť vodou z jazierka. V takejto tinktúre sa vytvorí hmota najjednoduchších mikroorganizmov. Spravidla možno pod mikroskopom nájsť aj infuzorickú topánku. Fotografie tohto mikroorganizmu umožňujú pochopiť, prečo dostal taký názov.

Poskytovanie pohybu

Telo týchto mikroorganizmov je predĺžené a zvonkavyzerá ako podrážka lodičiek. Predná časť je úzka, najširšia časť je zadná tretia. Telo je rovnomerne pokryté mihalnicami, ktoré sú usporiadané v radoch. Na tele týchto mikroorganizmov je ich asi 10 tisíc. Všetci pracujú synchrónne - robia pohyby podobné vlnám. Ciliati sa pohybujú vďaka týmto dobre koordinovaným pohybom.

Každá mihalnica pri izbovej teploterobí asi 30 pádlovitých pohybov za sekundu. Oscilačná vlna vychádza z prednej časti tela a smeruje dozadu. Súčasne sa pozdĺž tela tohto mikroorganizmu uskutočňujú 2-3 vlny kontrakcií. Všetky mihalnice predstavujú jeden funkčný celok - ich činnosti sú navzájom koordinované, čo už dávno potvrdila veda o biológii. Briliantová topánka sa môže pohybovať rôznymi smermi a rôznymi rýchlosťami. Na zmeny vonkajšieho prostredia dokáže reagovať zmenou smeru pohybu.

Externé funkcie

Jedna zo strán tela nálevníkov podmieňuje biológovnazval pobrušnica. Na tejto časti ide hlboká drážka dovnútra. Je to periorálny otvor a nazýva sa penis. V zadnej časti sú ústa a hltan. Na stenách peristómu sú mihalnice dlhšie. Jedná sa o špeciálny zachytávací prístroj, ktorý poháňa jedlo do úst ciliatívnej topánky.

Vonkajší obal mikroorganizmu je bunkovýmembrána, čo je tenká elastická škrupina. Je to ona, ktorá poskytuje konštantný tvar tela, ktorý sa líši od ostatných skupín protozoálnych nálevníkov. 7. ročník na školách iba študuje tieto mikroorganizmy. Práve v tomto období sa deti dozvedeli, že každé cilium má dosť zložitú štruktúru.

štruktúra

S podrobným preskúmaním ciliates-topánkyvidno, že jej telo je zreteľne rozdelené do dvoch vrstiev. Vonkajší kryt je svetlejší. Volá sa ektoplazma. Vnútorná vrstva je tmavšia a má zrnitú štruktúru. Hovoria tomu endoplazma. Povrchová vrstva ektoplazmy je škrupina zodpovedná za to, že vždy existuje jedna forma nálevníka. Fotografia urobená pod elektrónovým mikroskopom vám umožňuje vidieť hustú škrupinu nazývanú pelikula.

Vo vonkajšej vrstve medzi mihalnicami súkolmé tyčinky. Nazývajú sa trichocysty a sú ochranné. Pri podráždení sú trichocysty prudko vyhodené von silou a vytvárajú tenké dlhé vlákna. S ich pomocou je zasiahnutý predátor, ktorý sa pokúša zaútočiť na topánku. Namiesto použitých trichocýst rastú nové.

Vlastnosti napájania

Trieda ciliate topánky je považovaná za jednu znajožravejší. Ich proces kŕmenia sa zastaví iba počas reprodukcie. Ústne otvorenie týchto mikroorganizmov je vždy otvorené. Preto tok častíc potravy, ktoré vstupujú do úst, nie je prakticky prerušený.

Počas pohybu sa mihalnice vytvárajú okolo telazmierňuje konštantný tok vody. Potraviny s ním vstupujú do hltana otvorom úst a hromadia sa na jeho dne. Spolu s malým množstvom vody opúšťajú častice potravy hltanový fundus a prechádzajú do cytoplazmy. To vytvára tráviacu vakuolu. Po oddelení od hltana vytvára hodinu určitú cestu telom nálevníka.

Najskôr sa vakuola pohybuje smerom k zadnej časti tela. Potom, čo opísal malý oblúk, začne sa pohybovať k prednému okraju. Potom sa vakuola začne pohybovať po obvode tela.

Spracovanie potravy v dátovom tele sa končímikroorganizmy na konkrétnom mieste. Tu vychádzajú nestrávené zvyšky. Toto rozlišuje také mikroorganizmy ako ciliate topánky, zelená euglena, améba. Prvý z nich má presne určené miesto, v ktorom prebieha výberový proces. Jedná sa o takzvanú brušnú stenu. Ale napríklad v amébe môže proces defekácie prebiehať kdekoľvek.

Proces spracovania potravín

Pocas cesty do vakuoly stalevstupujú tráviace enzýmy a natrávená potrava sa už vstrebáva do cytoplazmy. Biológia rozlišuje niekoľko etáp v procese trávenia. Infusoria-obuv, po vytvorení špeciálnej vakuoly, začne produkovať špeciálne enzýmy.

Ak v prvých chvíľach obsah orgánutrávenie sa nelíši od prostredia, potom sa po chvíli zmení. Prostredie vo vakuole sa okysľuje - začína sa proces trávenia. Potom sa obrázok zmení. Médium vo vnútri vakuol sa stáva mierne zásaditým. Tieto podmienky sú nevyhnutné pre ďalšie trávenie. Pomer trvania kyslej a zásaditej fázy sa môže meniť v závislosti od povahy potraviny. Prvá časť však spravidla nie je viac ako ¼ celého obdobia trávenia potravy. Proces absorpcie potravy sa zastaví v čase, keď sa infúzna obuv rozmnožuje.

Vylučovací systém

V tele nálevníka nie sú topánkyiba tráviace vakuoly. Existujú aj špeciálne vylučovacie orgány. Nazývajú sa kontraktilné vakuoly. U všetkých nálevníkov možno nájsť dva také vylučovacie orgány: jeden je v prvom a druhý v poslednej tretine tela. Každý z nich má špeciálnu štruktúru.

Vákuy pozostávajú z centrálneho zásobníka avhodné predné kanály. Cyklus ich práce začína plnením radiálne umiestnených kanálov kvapalinou. Ich obsah sa naleje do zásobníka a z neho cez špeciálny pór ide von.

V tomto okamihu sa kanály znova začnú plniť.tekutý. V tomto prípade sa predná a zadná vakuola postupne sťahujú. Intenzita ich práce závisí od podmienok prostredia. Pri izbovej teplote tento cyklus trvá 10 - 15 sekúnd.

Funkčné vlastnosti

Rovnako ako iné mikroorganizmy prvokov,nálevníci-topánky majú bunkové jadro. Ale v štruktúre je to nápadne odlišné. Jadrové zariadenie je pozoruhodné tým, že nálevníci majú dva rôzne typy jadier. Toto je jeden z ich hlavných rozdielov od ostatných mikroorganizmov. Veľké jadro sa nachádza v strede tela (v oblasti peristómu). Zvyčajne má vajcovitý tvar. Hovorí sa mu aj makronukleus. V jeho blízkosti sa nachádza ďalšie jadro, ktoré je niekoľkonásobne menšie. Nazýva sa to mikrojadro. Rozdiel však nie je len vo veľkosti, ich štruktúra je tiež zreteľne odlišná.

V makronukleách je počet chromozómov niekoľko stoviekkrát viac ako v mikrojadre. Preto je množstvo chromozomálnej látky (chromatínu) v nich významne odlišné. Mimochodom, pri štúdiu reprodukcie topánok s nálevníkmi môžete zistiť, že do tohto procesu sú zapojené obe jadrá.

Na získanie potomstva stačí iba jedenmikroorganizmus. Ale za určitých podmienok sa začína proces konjugácie. Toto je názov sexuálneho rozmnožovania ciliates-topánok. Je potrebné poznamenať, že tento proces je dosť zdĺhavý.

Asexuálne rozmnožovanie

Šľachtiteľská metóda bola študovaná empirickyciliates-topánky. Keď je jeden jedinec transplantovaný do samostatného akvária za deň, môžu sa tam už nachádzať 2 alebo 4 mikroorganizmy. Obdobie aktívneho plávania a kŕmenia sa končí predĺžením tela nálevníka. Presne v strede sa objaví prehlbujúce sa zúženie, ktoré slúži ako miesto na rozdelenie jedného mikroorganizmu na dva. Celý proces delenia za priaznivých podmienok trvá asi hodinu.

Nepohlavné rozmnožovanie nálevníkových topánok prechádzatakto: ešte predtým, ako sa na tele objaví zúženie, sa jadrový aparát začne zdvojnásobovať. Mikrojadrá sú prvé, ktoré sa delia, potom prichádza na rad makronukleá. V tomto prípade sa proces rozdelenia malého jadra podobá mitóze a veľký - amitóze.

Počas tohto procesu je badateľná hĺbkareštrukturalizácia tela. Vytvoria sa dva hltany, dva ústne otvory a dva peristómy. Bazálne jadrá mihalníc pokrývajúce telo sú tiež rozdelené. Z tohto dôvodu sú telá vzdelaných jednotlivcov nimi pevne pokryté.

Sexuálna reprodukcia

V niektorých prípadoch môžete tento proces pozorovaťkonjugácia. Toto je pohlavné rozmnožovanie topánok s briliantmi. Stáva sa to nasledovne: dva mikroorganizmy sa tesne priblížia a brušnými stenami sa tlačia proti sebe. V tejto podobe pokračujú v plávaní ešte asi 12 hodín. Potom sa rozchádzajú. V tomto prípade sa v tele nálevníkov rozpadá veľké jadro, ktoré sa postupne rozpúšťa v cytoplazme. Mikrojadrá sa spočiatku delia, ale niektoré jadrá vytvorené pri tomto procese sa rozpadajú takmer okamžite. V každom ciliáte zúčastnenom na procese zostávajú 2 jadrá. Jeden z nich zostáva na svojom mieste, zatiaľ čo druhý sa presúva do partnera a splýva s jadrom, ktoré už mala topánka s nálevníkom.

Forma chovu, ktorá prebieha týmto spôsobomposkytuje krížové hnojenie. Reprodukčné jadrá buniek sa spájajú. Vďaka tomu sa v nálevníku vytvorí zvláštna štruktúra zvaná syncarion. Je to zložité jadro, ktoré sa delí raz alebo viackrát a mení sa na makronukleá. Po obnovení normálneho jadrového aparátu nálevníkov pokračuje proces nepohlavnej reprodukcie.

Je dôležité si uvedomiť, že táto metóda reprodukcie topánok ramienok nevedie k zvýšeniu populácie, ale k zvýšeniu dedičnej rozmanitosti.