Инфузория-туфелька – это простейший одноклеточный микроорганизм, который получил свое название за внешнее сходство с обувной подошвой. Ее размеры колеблются от 10 мкм до 4,5 мм , но такие крупные особи встречаются крайне редко. В основном можно встретить в пресных и стоячих водах.
Невооруженным глазом этот микроорганизм невозможно рассмотреть. Однако при большом скоплении в загрязненной и мутной воде можно увидеть продолговатые точки белого цвета – это и есть инфузории-туфельки. Они находятся в постоянном движении.
Инфузория-туфелька – это бактерия или нет?
Бактерия – одноклеточный организм, отличающийся отсутствием ядра, а инфузория-туфелька обладает двумя ядрами. Из этого можно сделать вывод, что данный представитель фауны не является бактерией .
Где обитает инфузория-туфелька?
Как уже говорилось выше, инфузория-туфелька обитает в пресноводных водоемах . Изучив воду из домашнего аквариума под микроскопом, можно заметить большое количество микроорганизмов, в том числе и инфузорий.
Можно самостоятельно создать искусственный водоем, в котором будет обитать этот простейший одноклеточный организм, для этого будет достаточно залить водой обычное сено, и дать настояться несколько дней.
Строение и функции
Внешнее покрытие этого представителя фауны представляет собой тонкую эластичную оболочку, которая называется мембраной . Она на протяжении всего жизненного цикла сохраняет форму тела. Это связано с наличием в слое цитоплазмы развитых опорных волокон. Эти волокна расположены плотно к оболочке. Инфузория-туфелька обладает двумя ядрами . За пищеварение отвечает большое ядро, а за размножение – малое.
На всей поверхности инфузории-туфельки расположены органы, отвечающие за ее передвижение. Эти органы называются ресничками , и их количество превышает 15 000 . Их движения напоминают движения весел. Перемещение инфузории осуществляется тупым концом вперед со скоростью до 3 мм/с . Во время передвижения этот микроорганизм вращается вокруг продольной оси своего тела. Это происходит за счёт медленных волнообразных движений ресничек.
Инфузория-туфелька – это высокоорганизованный простейший организм, который выполняет множество процессов для поддержания своей жизнедеятельности.
Дыхание организма осуществляется за счет попадания кислорода в цитоплазму через мембрану. Благодаря двум сократительным вакуолям, происходит газообмен, осуществляющийся за счет специальных канальцев. Удаление лишней жидкости, которая представляет собой результат процесса жизнедеятельности, происходит каждые 30 секунд. При неблагоприятной окружающей среде происходит замедление работы сократительных вакуолей, и инфузория-туфелька перестает питаться.
Размножение этого высокоорганизованного микроорганизма может быть как половым, так и бесполым.
Бесполое размножение у инфузорий-туфелек представляет собой обычный процесс деления клеток. Примерно раз в день большое и малое ядра расходятся в разные стороны организма и делятся на два. В результате деления образуется две инфузории-туфельки с таким же набором органов, как и у родительского организма.
Половое размножение свойственно только тем инфузориям, которые многократно проходили бесполое размножение или же при неблагоприятных условиях. В результате этого размножения не образуется двух особей. Два микроорганизма соединяются, создавая между собой соединительный мост.
Большие ядра инфузорий исчезают бесследно, а малые делятся на два. Ученые дали этому процессу название – конъюгация. Он может продолжаться более одиннадцати часов. При понижении температуры воды или изменении света две инфузории-туфельки могут превратиться в цисту, и просуществовать около десяти лет в состоянии анабиоза, хотя в среднем при благоприятных условиях их срок жизни длится не более суток.
Чем питается?
Рацион питания инфузории-туфельки состоит из бактерий и микроводорослей, которые содержатся в большом количестве в мутной застоявшейся воде. Питание происходит с помощью клеточного рта, по кругу которого расположены реснички. С их помощью микроорганизм может с легкостью захватывать как можно больше еды в рот. Изо рта пища проходит по клеточной глотке, попадая в вакуоли, в которых и происходит процесс пищеварения. Он может происходить в нескольких вакуолях сразу, и может длиться более часа.
Инфузория туфелька может питаться непрерывно, особенно когда температура воды более 17 градусов, прерываясь только для размножения.
Опасна ли для человека?
Заключение
Строение и внешний вид инфузорий-туфелек одинаковы для каждой особи. Они могут отличаться размерами. Жизненный цикл при благоприятных условиях у них тоже одинаковый. Эти микроорганизмы остро реагируют на температуру воды, освещение и содержание солей в водоеме. При неблагоприятных условиях они впадают в анабиоз, и их длительность жизни увеличивается в сотни, а то и в тысячи раз.
На земле встречаются разнообразные живые организмы. Большие и не очень, сложные и простейшие. За одними человек может наблюдать невооруженным глазом, для исследования других требуется специальное оборудование. Любое живое существо состоит из клеток – миллионов, миллиардов .
Инфузория-туфелька - один из простейших одноклеточных организмов. Лучшим ответом на вопрос, что это такое, будет представление окружности или любой другой замкнутой фигуры. Ограничивающий контур - стенки клетки или клеточные мембраны, внутри контура находится все необходимое для жизнедеятельности организма.
Вконтакте
Почему туфелька?
Инфузории бывают разных размеров, но большинство их невидимы невооруженным глазом. Своим названием этот организм обязан внешнему виду. Клетки бывают довольно подвижными и даже могут менять свою форму. У инфузории-туфельки таких возможностей нет.
Мембрана всегда неподвижна, и вся клетка напоминает подошву обуви. Существо постоянно в движении. Достигается это посредством ресничек , покрывающих его внешнюю поверхность .
Все они движутся синхронно , с одинаковой частотой и силой. Интересно, что плавает туфелька тупым концом вперед , а особенности строения и направление движения заставляют ее вращаться вокруг продольной оси.
Где живет инфузория?
Проживают инфузории в водоемах и очень часто становятся пищей для рыб и других обитателей морей и . Основная среда обитания туфельки - пресные водоемы со стоячей водой. Питанием служат водоросли и бактерии . Встретить ее можно и в домашних аквариумах. Волнообразное движение ресничек позволяет ей передвигаться со скоростью до 2 мм/с.
Направление движения может меняться двумя способами:
- изгиб самой клетки - обычный вариант;
- столкновение с каким-то препятствием.
В последнем случае туфелька может развернуться на 180 градусов . Реснички туфельки помогают ей не только в передвижении. Они отвечают также за питание, создавая ток жидкости в направлении ротового отверстия инфузории. Часть ресничек прогоняет бактерии вдоль тела инфузории. Часть, склеенная в более сложные формы, помогает «заглатывать» еду. Ротовое отверстие, или клеточный рот, инфузории находится примерно посередине вогнутой части.
Внимание! Разводят туфельку и искусственным путём. Опытные аквариумисты знают, что идеальным кормом для мальков рыб является именно инфузория-туфелька. Более того, среди новорожденных существуют привереды, которые, кроме нее, ничем не питаются. На множестве интернет-проектов, посвященных аквариумистике, люди рассказывают о способах ее разведения.
Дыхание и выделение
Отдельных органов, ответственных за данные функции, инфузория не имеет. Дыхание происходит всей поверхностью тела
инфузории-туфельки. Кислород
, поступая через цитоплазму клетки
, расщепляет пищу на , углекислый газ
, а также ряд других соединений.
Процесс сопровождается высвобождением энергии, необходимой существу для поддержания жизни. Второй функцией дыхания является вывод углекислого газа . Он так же как и может выходить через всю поверхность тела инфузории.
Остальные вещества выводятся в пару специальных полостей , расположенные в разных концах туфельки. Их называют вакуоли . В процессе расщепления сложных органических веществ они наполняются водой с продуктами распада. В момент достижения критического наполнения вакуоль перемещается к поверхности тела и опустошается . Таким образом, выделения выводятся из организма инфузории-туфельки.
В спокойном положении вакуоли расположены в передней (у «каблука») и задней («пальцы») частях клетки инфузории. Ученые вычислили что вакуоли, попеременно сокращаясь, способны за час выбросить объем воды , примерно равный самому размеру клетки .
Химия жизни
Инфузория является первоклассным химиком
. Двигаясь вперед, она находит пропитание по незаметным изменениям состава воды
. В месте большого скопления бактерий химический состав несколько изменяется, что позволяет инфузории-туфельке безошибочно находить себе пропитание.
Хоть туфелька и живет в стоячих водах , поедая бактерии и водоросли, она очищает водоем. В таких местах вода всегда чиста и прозрачна, ведь первыми загрязнителями естественных водоемов являются именно бактерии и споры водорослей - лучший корм для инфузорий.
Инфузории-туфельки очень разборчивы. Идеальная среда обитания должна быть пресной. Важным факторов их размножения является большое количество органических остатков, бактерий и мелких водорослей. Если последних мало, инфузории стараются уйти из такого места . Ощутив неблагоприятные условия , инфузории также постараются переместиться.
К плохим условиям для процессов, способствующих их проживанию, относятся похолодание, появление в воде примесей соли, а также недостаток света. Проявление любого из указанных свойств заставит инфузории переместиться – из менее освещенных слоев жидкости на поверхность, из соленого места в более чистое, пресное. Если же температура приближается к нулю, то инфузории мигрируют.
Важно! Владельцам рыбных хозяйств нужно понимать, что туфелька - стартовый корм для мальков. Если в водоеме планируется разводить рыбу, нужно позаботиться и создать инфузориям благоприятные условия для размножения.
Миграции
При ухудшении условий для жизнедеятельности инфузории могут перебраться на новое место обитания . Процесс состоит из нескольких этапов:
- Сотни тысяч туфелек собираются группками.
- Каждая собирается в правильный шарик .
- Многоклеточная особь переносится на новое место
- На новом месте распадается на отдельные существа.
Перемещаться инфузории могут ветром или «пассажирами» на птицах и животных. Для шарика, в виде которого инфузории путешествуют, ученые придумали название - циста .
Может быть и другой вариант - инфузории впадают в «спячку» . Группы не собираются, а отдельные существа создают собственные панцири-цисты, в которых могут находиться, пока условия не станут благоприятными.
Хищники
Есть у простейших свои охотники и свои жертвы . В роли последних чаще всего оказываются именно туфельки . На противоположном конце находятся особые виды инфузорий. Люди нашли два вида охотников:
- бурсария ;
- дилептус .
Первая в несколько раз больше
инфузории-туфельки. Ее размеры могут достигать 1 мм. Выглядит она, как рыболовная верша - воронка. В узком конце находится рот. Инфузория гоняется за туфельками, передвигаясь резкими размашистыми движениями
.
Настигнув жертву, она замирает и пытается «пообедать». Дается ей это не так легко. Она обладает длинными ротовыми ресницами, которые загоняют туфельку в рот. Та отчаянно пытается вырваться. Часто довольно успешно.
Но если туфелька попала с током воды внутрь глотки, бурсария может праздновать победу, выбраться обратно инфузория-туфелька просто не успеет. Протоплазма бурсарии сжимается, умерщвляя добычу, после чего та переваривается.
Передвигаясь неспешными движениями, на туфелек может охотиться и дилептус - другой хищник. В отличие от бурсарии, которая просто хватает добычу ртом, одноклеточная инфузория дилептус действует хитрее. Имея длинный хобот , снабженный стрекательными иглами, инфузория использует его для умерщвления добычи. Им наносятся удары оказавшимся по соседству инфузориям, а уколы парализуют жертву . Далее начинается трапеза. Дилептус открывает широко растягивающийся рот и заглатывает добычу, которая может оказаться больше его размером.
Срок жизни туфельки
Выше были описаны два самых частых охотника. Но ответ на вопрос, сколько живут инфузории , зависит не только от количества желающих ими пообедать. Свое влияние оказывает и способ размножения (бесполое или половое), и среда обитания, и отсутствие или изменение качества питания. В обычной благоприятной среде инфузории-туфельки размножаются простым делением . Такой вариант назван бесполым . Но возможность такого размножения должна ограничиваться определенным количеством раз, в противном случае инфузория погибнет.
С другой стороны, половое размножение бывает только при серьезных угрозах жизни - резком похолодании или отсутствии пищи. Учитывая все варианты, срок жизни инфузории варьируется от нескольких дней до одного месяца .
Инфузория туфелька (Paramecium caudatum).
Бесполое размножение инфузории туфельки
Вывод
Простейшее одноклеточное существо - инфузория-туфелька является одним из звеньев в цепи эволюции. Несмотря на свой короткий срок , каждая особь приносит большую пользу окружающему миру. С одной стороны, она может очищать закрытые водоемы, питаясь бактериями и микроскопичными водорослями. С другой стороны, является первоклассным кормом для мальков рыбы.
О том, что практически в любой воде живут инфузории я, в принципе, был наслышан, но вот до того, чтобы взяться за микроскоп и вплотную заняться их поисками, руки как-то не доходили. Теперь же, вдохновленный , я решил посмотреть в воду повнимательнее.
Инфузория туфелька (фото)
В качестве исследуемой жидкости я взял воду из аквариума с , в которой очень удачно попались фрагменты сброшенных ракообразными панцирей — крохотные прозрачные кусочки хитина, содержащие, тем не менее, органические остатки и, в силу этого, вызывающие повышенный интерес у инфузорий.
Собственно, искать простейших мне долго не пришлось, вот они:
Приблизив картинку, можно рассмотреть их получше:
Причем, мелкие инфузории едва двигались, словно паслись вокруг хитинового фрагмента, а вот одна — носилась как бешеная вокруг.
Уж не знаю, то ли это та же раскромленная туфелька, то ли какой другой вид…
Вот еще пара фотографий инфузории-туфельки крупным планом:
Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum), хорошо видно ротовое отверстие
Здесь никаких сомнений в идентификации не возникает: перед нами прямо-таки каноническая картинка инфузории-туфельки из учебника.
Друзья! Это не просто реклама, а моя, личная просьба . Вступите, пожалуйста, в группу ЗооБота в ВК . Это приятно мне и полезно вам: там будет многое, что не попадет на сайт в виде статей.
Инфузория-туфелька: общая информация
Для начала немного классификации (Википедия):
- Домен: Эукариоты
- Тип: Ciliophora (Инфузории)
- Класс: Ciliatea
- Отряд: Hymenostomatida (Пленчаторотые)
- Семейство: Parameciidae
- Род: Paramecium (Парамеции)
- Вид: Paramecium caudatum (Инфузория-туфелька)
Это только один вариант классификации, а всего их – множество. Вдаваться в подробности не будем.
Инфузория-туфелька – наиболее сложный организм из простейших. Размеры – от 0,1 до 0,6 мм.
Вид сверху напоминает подошву, откуда и название.
Вдоль тела инфузории расположены рядами от 10 до 15 тысяч ресничек, служащих движителем.
Клетка имеет два ядра – большое и малое, макронуклеус и микронуклеус, соответственно. Большое управляет синтезом всех белков в клетке, малое используется при половом размножении (о чем ниже).
Питание инфузории-туфельки
Пищей инфузории-туфельке служат одноклеточные водоросли и бактерии.
Сбоку (т.е. с внутренней стороны «стопы») у инфузории-туфельки находится предротовое углубление, переходящее в рот, где в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль. Отделившись от глотки, вакуоль увлекается током цитоплазмы. В нормальных температурных условиях (15 градусов) и при достаточном количестве пищи пищеварительные вакуоли образуются, каждые 1-2 мин. В них пища переваривается и усваивается цитоплазмой, после чего пищеварительная вакуоль, пройдя по часовой стрелке, подходит к заднему концу тела, где непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу.
Деление инфузории-туфельки (видео)
Про деление все, конечно, в курсе. Готовая к размножению инфузория удлиняется, на ней образуется перетяжка, постепенно разделяющая организм пополам. При этом каждая половина достраивает недостающие элементы, превращаясь в полноценную инфузорию-туфельку. Процесс деления, точнее, его завершающую часть, можно наблюдать на следующем видео.
Однако знание того, как происходит деление, не помешало мне долго думать над тем, что же это за странные микроорганизмы, похожие на два слепленных шарика, попадаются в пробе воды.
Деление повторяется 1-2 раза в сутки, а через несколько поколений сменяется половым размножением.
Половое размножение инфузории-туфельки
А вот здесь инфузория-туфелька преподносит нам сюрприз. Собственно, я раньше вообще был уверен, что деление – единственный способ размножения простейших, но все оказалось гораздо интереснее.
Дело в том, что при половом размножении инфузорий количество особей остается прежним!
То есть, сама суть понятия «размножение» здесь оказывается попранной.
Явление носит название «конъюгация» и характерно, на самом деле, для многих простейших.
Суть процесса состоит в обмене генетическим материалом. Просто в обмене (и никаких детей).
Итак, при конъюгации в каждом из микроорганизмов большое ядро разрушается, а малое делится на 4 части (процесс мейоза, при котором число хромосом уменьшается вдвое). Вскоре 3 части из четырех разрушаются, а оставшаяся делится, образуя одно женское и одно мужское ядро.
Мужское ядро переходит в клетку партнера, где сливается с женским ядром. Вскоре в каждой из них ядро делится на большое и малое, жизнь возвращается на круги своя, и обновленные инфузории-туфельки снова продолжают размножаться делением.
Правда, непонятно, почему у инфузорий происходит обмен именно полезными признаками. Видимо, в процессе естественного отбора те особи, у которых признаки оказались не очень полезными, просто вымирают.
На ум сразу приходят аналогии с человеком. Вот, представляете, что девочка-врожденный-гуманитарий и мальчик-такой-же-технарь просыпаются утром, и оба чувствуют, что за ночь превратились в специалистов широкого профиля! Девочка вдруг начинает понимать логарифмы, которые ей безуспешно долбили в школе столько лет, а у мальчика в голове вдруг расставляется по полочкам весь курс литературы. Но это в хорошем случае.
В плохом же, мальчик, бывший до этого полностью психически здоровым, просыпается с шизофренией, подаренной ему бабушкой той девочки, а девочка, обладавшая идеальной фигурой, начинает безудержно жиреть, подхватив от кого-то из предков мальчика наследственную склонность к полноте и проблемы с обменом веществ.
Так что, друзья мои, помните: от незащищенной конъюгации – одни проблемы!
Это довольно распространенный вид простейших организмов, обитающих в пресных водоемах со стоячей водой. Главным условием обитания инфузорий-туфелек являются именно стоячие водоемы с достаточным количеством в них органических материалов, служащих пищей для этих простейших. Второе название этого существа – парамеция хвостатая из рода Paramecium. Любопытно, что строение инфузории-туфельки является наиболее сложным из всех представителей этой группы организмов.
Инфузория-туфелька. Строение
Свое название этот одноклеточный организм получил из-за сходства с подошвой обуви. Любопытно, что такая необычная форма этого существа обусловлена плотным внешним слоем цитоплазмы. Все тело инфузории-туфельки покрыто мельчайшими ресничками (жгутиками), расположенными продольными рядами. Именно они помогают инфузории передвигаться в водной среде: за 1 секунду простейшее может покрыть расстояние в 15 раз больше него самого. Передвигается инфузория-туфелька тупым концом вперед, постоянно вращаясь во время движения вокруг собственной оси.
Между жгутиками у инфузории располагаются трихоцисты – небольшие веретеновидные органеллы, обеспечивающие ей защиту от внешних раздражителей. Каждая такая трихоциста состоит из тельца и наконечника, который на любой раздражитель (нагревание, столкновение, охлаждение) реагирует резким выстрелом. Рот у этого простейшего организма имеет воронкообразную форму: когда пища в него поступает, то окружается пищевой вакуолью, совершая вместе с ней небольшое «путешествие», пока не переварится. Отходы выбрасываются наружу через так называемую порошицу (специфическая органелла).
Основная масса этих существ – эндоплазма (жидкая часть цитоплазмы). Эктоплазма находится рядом с цитоплазматической мембраной, имея более плотную консистенцию и образуя пелликулу. Инфузория-туфелька поглощает кислород всей своей поверхностью, существуя даже при его низкой концентрации в воде. Все это позволяет по праву называть инфузорий-туфелек наиболее высокоорганизованными простейшими организмами, вершиной их эволюции.
Инфузория-туфелька. Размножение
Размножается этот одноклеточный организм двумя способами: бесполым и половым. Бесполое размножение происходит за счет поперечного деления клетки на две равные части. Организм инфузории при этом сохраняет свою активность. Далее происходят сложные процессы регенерации, в результате которых каждая из частей организма «достраивает» все необходимые органеллы.
Половой способ размножения инфузории-туфельки по понятным причинам выглядит несколько иначе. Две особи временно «склеиваются» друг с другом, образуя между собой своеобразный мостик из цитоплазмы. В это время макронуклеусы обоих организмов разрушаются, а мельчайшие ядрышки начинают делиться путем мейоза.
Через некоторое время возникают четыре ядра, три из которых обязательно гибнут. Оставшееся ядро делится путем митоза. В результате, образуются два протонуклеуса – мужской и женский. Обе особи начинают обмениваться «мужскими» протонуклеусами, после чего в каждом из них происходит дополнительное слияние двух ядер, сопровождающееся образованием синкариаона. В результате очередного митоза, одно из новоиспеченных ядер становится микронуклеусом, а второе – макронуклеусом.
Инфузорий существует много видов. Большинство их живёт в воде, преимущественно в стоячей. Наиболее распространённой инфузорией пресных водоёмов является туфелька. Она живёт в самых различных водоёмах.
Строение инфузории туфельки немного отличается от амёбы протей и эвглены зелёной . Например, благодаря наличию оболочки инфузория не образует ложноножек.
Инфузория туфелька больше амёбы и эвглены. Длина её тела достигает 0,3 – 0,5 мм. Если смотреть против света в стеклянный сосуд с водой, в которой плавают туфельки, то их можно заметить и невооружённым глазом в виде крошечных белых пятнышек. Они так быстро передвигаются, что их бывает трудно рассмотреть даже в микроскоп при малом увеличении. Так быстро движутся туфельки потому, что их тело покрыто множеством тончайших протоплазматических образований – ресничек. Реснички колеблются и загребают воду, наподобие вёсел. С помощью ресничек также осуществляется питание инфузории туфельки, расположенные вокруг рта, они движутся в одном направлении, подгоняя пищу.
При изучении строения инфузории туфельки видно, что тело её покрыто тончайшей оболочкой, поэтому оно имеет более или менее постоянную форму. Благодаря наличию оболочки инфузория туфелька не образует ложноножек. Тело инфузории туфельки состоит из протоплазмы, в которой находятся два ядра: большое и малое.
Подобно другим беспозвоночным животным инфузория туфелька обладает способностью отвечать на внешние раздражения. Если поместить туфелек в капле воды на предметное стекло и ярко осветить с одной стороны, то можно заметить что они быстро соберутся на освещённой части стекла, в то время как амёбы обыкновенные собираются на затемнённом участке стекла. Можно на предметное стекло поместить рядом две капли воды с туфельками, а затем сделать с помощью стеклянной палочки водяной мостик между каплями. Если в одну из них внести кристаллик соли, то туфельки переплывут в ту каплю, где соли нет.
Инфузории туфельки в воде собираются вокруг пищи. Питается инфузория туфелька микроскопическими организмами. На движения туфелек влияет также температура воды. Если поместить их в пробирку с водой, температура которой на одном конце 30 – 35°, а на другом – около 15°, то туфельки соберутся в наиболее благоприятной для них температурной зоне – около 25 – 27°.
Так же как амеба и эвглена, инфузории туфельки дышат всей поверхностью тела. В теле инфузории туфельки имеются две сократительные вакуоли. В них по канальцам поступают вредные вещества, образующиеся в протоплазме. Эти вакуоли то расширяются, то сжимаются. Сокращаясь, они освобождают тело инфузории туфельки от излишней воды и вредных веществ.
Размножение инфузории туфельки осуществляется подобно амебе, то есть делением клетки. Так же как и амебы, инфузории в неблагоприятных условиях образуют цисты.
