Класс инфузории

Введение

Инфузории не просто образец  совершенства элементарной ячейки жизни. Ведь, в принципе, всё, что живет(питается, размножается, занимает экологические ниши¹) – уже совершенный, самодостаточный субъект(ибо, хотя кому – то и может показаться несовершенством повышенная уязвимость), но абсолютно все участвующие в круговороте белковых веществ живые организмы. В том числе и мы, - продукт естественного отбора, т.е своеобразные пределы совершенства в своей ветви развития на настоящий момент) Инфузории же – образец, если можно так выразиться, пример излишнего совершенства среди простейших и упоминаются в курсе биологи за удивительную для такого примитивного организма сложностью строения. Всего одна клетка именуемая инфузорией включает в себя большое число  органелл с максимальным для одноклеточных разделением труда.

Простейшие этого обширного  по количеству видов — около 6 тыс.—  класса широко распространены в природе.

Инфузории — самые совершенные  создания природы среди простейших. Это процветающая группа животных.

К ним относятся многочисленные обитатели морских и пресных  вод. Некоторые виды приспособились к жизни во влажной почве. Немалое  количество видов инфузорий ведет  паразитический образ жизни. Хозяевами  для паразитических инфузорий являются самые разнообразные беспозвоночные и позвоночные животные до высших обезьян и человека включительно.  

По сравнению с другими  группами простейших инфузории имеют  наиболее сложное строение, что связано  с разнообразием и сложностью их функций.

 

 

1 Класс инфузории

Инфузория - туфелька, парамеция хвостатая (лат. Paramecium caudatum) — вид инфузорий рода Paramecium², простейший одноклеточный организм. Обычно инфузориями-туфельками называют и другие виды рода Paramecium. Водная среда обитания, встречаются в пресных водах. Название получила за удлиненные реснички на заднем конце тела.

По другой классификационной схеме  помещают в царство животных в  отряд равноресничных  подкласса  ресничных инфузорий класса типа простейших, а по третьей схеме — к отряду Hymenostomatida  подкласса Holotrichia. Есть также многочисленные иные схемы классификации инфузорий. Различные инфузории, в том числе туфелька и трубач изображены на рисунке 1.

Впервые инфузорий обнаружили в  воде, настоянной на различных травах,встречаются в воде, где стояли срезанные цветы, в настое обычного лугового сена. Они заметны невооружённым    глазом.                                 

По форме они и вправду  напоминают туфельку. 

Рисунок – 1 Различные виды                        

инфузорий.                                 

  

2 Строение   

По сравнению с другими группами простейших инфузории имеют наиболее сложное строение, что связано  с разнообразием и сложностью их функций.

Эти простейшие покрыты как будто  тончайшей «шерстью» — ресничками. У каждой инфузории их около 10—20 тыс. Реснички — это те же укороченные жгутики. Движение ресничек волнообразно. На рисунке 2 показано строение инфузории туфельки.

1 – реснички; 2 – пищеварительные  вакуоли (как показано на рисунке  их две в передней и задней  части клетки); 3 – большое ядро (макронуклеус);

4 – малое ядро(микронуклеус); 5 – ротовое отверстие и глотка; 6 - не переваренные остатки пищи, выбрасываемые наружу; 7 – трихоцисты; 8 – сократительная вакуоля.

У большинства инфузорий  есть хорошо оформленная глотка —  довольно глубокая впадина или воронка на теле. Бактерии    и прочая                     добыча инфузорий, если они попали в глотку, 

Рисунок - 2  Строение      уже никуда не денутся — взмахи ресничек    инфузории    отправят их на дно глотки, где расположен рот.

 

3 Питание

Питание данного простейшего  имеет характерные особенности. Основой пищевого рациона инфузории-туфельки являются бактерии, скопления которых  привлекают инфузорию выделением особых химических веществ. Также инфузории  могут проглатывать другие взвешенные в воде частицы, даже не имеющие особой питательной ценности. В организме  простейшего различают клеточный  рот, переходящий в клеточную  глотку. Возле рта находятся специальные  реснички, собранные в сложные  комплексы. При волнообразных движениях  ресничек данного типа пища с потоком  воды попадает в глотку. У основания  глотки формируется крупная пищеварительная  вакуоль. Эта вакуоль, как и все  последующие новообразованные, мигрируют в цитоплазме организма особи по определенному «пути» - спереди назад, а затем сзади вперед (как бы по кругу), при этом крупная вакуоль распадается на более мелкие. Таким образом, ускоряется всасывание питательных веществ. Переваренные вещества поступают в цитоплазму, где используются для нужд организма. Ненужные вещества выводятся в окружающую среду через порошицу в задней части клетки – участок с недоразвитой пелликулой.

4 Дыхание, выделение, осморегуляция.

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. При сокращении резервуара он отделяется от приводящих каналов, а воды выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10—15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.

Другое важное усовершенствование строения инфузории — наличие  в клетке не менее двух ядер. Большое ядро инфузории (макронуклеус). Оно руководит всей повседневной деятельностью клетки. Во втором же (микронуклеус),это малое ядро инфузории (микронуклеус). Оно необходимо только в самые важные моменты жизни инфузорий — при половом процессе.

 

 

 

5 Размножение 

Размножается туфелька бесполым и  половым способом. При бесполом размножении  тело туфельки вытягивается в длину, по экватору появляется перетяжка, которая  делит клетку пополам. Повторяется 1-2 раза в сутки , а через несколько        поколений бесполого размножения                                                                                                                          сменяется половым, протекающим по типу конъюгации. При этом две особи прикладываются друг к другу брюшной стороной, где находится рот (этот процесс изображен на рисунке 3). Большие их ядра разрушаются, а малые начинают делиться. В конце концов у каждой особи образуется по два приблизительно одинаковых ядра. И тут наступает самый важный момент: инфузории обмениваются ядрами. Одно из ядер (мужское) инфузория дарит партнёру, второе (женское) оставляет себе. Затем у каждой особи мужские ядра сливаются с женскими.

Расходятся после этого уже  совсем не те существа, которые встретились. Теперь каждое из них — наполовину прежняя особь, а наполовину —  копия партнёра.

Таким образом, при половом  процессе происходит обмен ядерным  материалом между отдельными особями, которые получают новые признаки и свойства. Вскоре в каждой из них  ядро делится на большое и малое. При половом размножении число  особей не увеличивается, а обновляются  наследственные свойства организма, и  возрастает его способность приспосабливаться  к условиям среды.

6 Движение

Туфелька, как и все  живые организмы, реагирует на изменения  внешней среды изменением направления  движения. Если в каплю воды, где  плавают туфельки, поместить кусочек  бактериальной пленки, то все простейшие собираются около нее, так как бактерии выделяют в воду различные вещества, которые и сигнализируют инфузориям о наличии пищи в этом месте. Если же в каплю поместить кристаллик поваренной соли, то туфельки уплывают от этого неблагоприятного фактора. Очень интересно ведут себя простейшие под влиянием электрического тока. Если через жидкость, где плавают эти животные, пропустить слабый электрический ток, все туфельки выстраиваются вдоль линии тока, а затем, как по команде, начинают двигаться в сторону катода, где и скапливаются.

7 Раздражимость

Характерной особенностью туфельки является раздражимость. Это способность  организма отвечать определенным образом  на воздействия окружающей среды. Это  свойство характерно для всех живых  существ. Раздражитель - фактор среды; раздражение - воздействие раздражителя; раздражимость - ответ организма  на раздражение. Простейшие не имеют  нервной системы, они воспринимают раздражения всей клеткой и способны отвечать на них движением, называемые таксисом, перемещаясь в направлении  раздражителя или от него. (Примеры с кристалликом соли и бактериями в капле воды: поместим рядом на стекле каплю чистой воды и каплю воды с инфузориями. Соединим обе капли тонким водяным каналом. В каплю с инфузориями положим маленький кристаллик соли. По мере растворения соли туфельки будут переплывать в каплю с чистой водой: для инфузорий раствор соли вреден. Изменим условия опыта. В каплю с инфузориями не будем прибавлять ничего. Зато в другую каплю добавим немного настоя с бактериями. Тогда туфельки соберутся около бактерий - своей обычной пищи. Эти опыты показывают, что инфузории могут отвечать определенным образом на воздействия окружающей среды, т.е. обладает раздражимостью).

8 Особенности инфузории туфельки

Инфузории даже поддаются  «дрессировке». Ученые поставили интересный опыт. Когда туфелька, находившаяся в темноте, пересекала границу между  светом и темнотой, она получала удар электрическим током. Животное реагировало на это мгновенной остановкой и поворотом назад. Уже через 45 минут дрессировки инфузории  на границе между темнотой и светом резко поворачивали назад, не дожидаясь  удара током. Можно выработать у  инфузорий и реакции привыкания к каким-либо постоянным раздражителям, например, к вибрации. Такие приобретенные  реакции сохранялись в «памяти» туфелек от 8 минут до 1,5 часов. Подобные эксперименты показывают, что у инфузорий  в течение жизни может накапливаться  индивидуальный опыт, что, несомненно, является приспособлением к меняющимся условиям среды. Напомним, что инфузории  — животные одноклеточные, не имеющие  нервной системы и даже каких-либо аналогичных ей органоидов клетки. Память в данном случае формируется, видимо, за счет чисто молекулярных взаимодействий.

Инфузории туфельки обладают очень тонким химическим чувством. Они различают в воде тысячные доли процента растворенных солей и  кислот и миллионные доли процента содержащихся ядовитых веществ и  тяжелых металлов. Поэтому в лабораториях нередко используют инфузорий для  обнаружения в воде тех или  иных примесей.

 

 

 

 

 

Заключение

Инфузория-туфелька — это  один из сотни тысяч различных видов микроорганизмов, открытых и изученных человеком. (Микроорганизмы слишком малы, чтобы их можно было исследовать без сильной лупы или микроскопа). Первые живые существа на земле, вероятно, были чем-то вроде этих микроскопических животных.

 В инфузориях примечательно то, что они способны выполнять многие из жизненных функций, которые выполняет человек и крупные животные, осуществляя все это в одной-единственной клетке, в то время как в человеческом теле эти функции выполняются миллионами клеток, собранных в определенный орган для выполнения специфических заданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Ведение

1 Класс инфузории

2 Строение

3 Питание

4 Дыхание, выделение, осморегуляция

5 Размножение

6 Движение

7 Рздражимость

8 Особенности инфузории туфельки

9 Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1 Мамонтов С.Г. и др. Основы  биологии: Курс для самообразования/     С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Т.А. Козлова. – М.: просвещение, 1992. – 416 с.

2 Заварзин А. А., Хазарова А.Д., Основы общей цитологии, Л., 1982. -240с.

3 Мирзоян Э. Н., Индивидуальное развитие и эволюция, М., 1963. 170с.

4 Грин Н., Стаун У., Тейлор Д. Биология :в 3-х томах М: Мир.1990.368с.

5 В.Н Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н  Волкова, В.В Синельщикова. Биология. В 2 кн. Учебн. Для медиц. Спец. Вузов. М.: Высш. Шк.,2000.-448с.

¹ Экологическая ниша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований кфакторам среды. Термин введён в 1914 году Дж. Гриннеллом и в 1927 году Чарльзом Элтоном

² Paramecium(туфельки) - род простейших одноклеточных организмов. Крупный род, включающий несколько сотен видов, в том числе множество видов-двойников.

11