Инфузория туфелька

Питание инфузории

Питание инфузории зависит от ее класса. Хищные сосальщики орудуют щупальцами. К ним прилипают, присасываются, проплывающие мимо одноклеточные. Питание инфузории туфельки осуществляется за счет растворения клеточной оболочки жертвы. Пленка разъедается в местах контакта со щупальцами. Изначально жертва, как правило, захватывается одним отростком. Прочие щупальца «подходят к уже накрытому столу». Реснитчатая форма инфузории туфельки питается одноклеточными водорослями, захватывая их ротовым углублением. Оттуда еда попадает в пищевод, а затем, в пищеварительную вакуоль. Она закрепляется на коне «глотки», отцепляясь от нее каждые несколько минут. После, вакуоль проходит по часовой стрелке к заду инфузории.

50 фактов про кенгуру
Ушастый ёж
Паук-крестовик
Пресмыкающиеся
72 факта о растениях
Животные Сибири

Во время пути цитоплазмой усваиваются полезные вещества пищи. Отходы выбрасываются в порошицу. Это отверстие, подобное анальному. Во рту инфузории тоже есть реснички. Колышась, они создают течение. Оно увлекает частицы пищи в ротовую полость. Когда пищеварительная вакуоль перерабатывает еду, образуется новая капсула. Она тоже стыкуется с глоткой, получает пищу. Процесс цикличен. При комфортной для инфузории температуре, а это около 15 градусов тепла, пищеварительная вакуоль образуется каждые 2 минуты. Это указывает на скорость обмена веществ туфельки.

Строение клетки

Далее рассмотрим все особенности строения и жизнедеятельности этого микроорганизма.

Ядра и процессы размножения

В клетке инфузории-туфельки два ядра:

Большое ядро похоже на фасолину и называется макронуклеус. В нем находятся гены, которые регулируют образование белков в клетке. То есть большое ядро контролирует процессы обмена веществ и бесполое размножение.
Малое ядро называется микронуклеус. Оно контролирует половое размножение. Клетка после разрушения малого ядра остается жизнеспособной.

Поперечное деление, то есть бесполое размножение, идет у инфузорий-туфелек очень быстро, если есть хорошее питание. При этом материнская клетка разделяется на две дочерние, в них достраиваются недостающие органеллы. Такое деление происходит до двух раз в сутки.В результате полового размножения численность популяции не возрастает. Смысл полового процесса — обмен генетической информацией между двумя особями. Благодаря этому повышается выживаемость микроорганизмов, они лучше адаптируются к изменяющейся окружающей среде. Для полового размножения две инфузории как бы склеиваются между собой в области перистома. Защитная мембрана частично исчезает, а из цитоплазмы формируется своеобразный мостик. Этот тип полового процесса называется конъюгация. Макронуклеусы распадаются, а микронуклеусы делятся путем мейоза (при этом виде деления количество хромосом уменьшается в два раза). Затем три из получившихся четырех ядер также разрушаются, а оставшееся в каждой клетке ядро делится путем митоза. Таким образом, в каждой дочерней клетке образуются два новых ядра — мужское и женское. По образованному мостику туфельки обмениваются мужскими ядрами, в каждой новой особи женское и мужское ядра сливаются. Вновь образуются макро- и микронуклеусы. После этого инфузории отходят друг от друга.
Рис. 2. Строение инфузории-туфельки

Питание и пищеварение

В основном пищей для инфузорий-туфелек служат бактерии и одноклеточные водоросли. Интересно, что эти простейшие очень прожорливы, они питаются почти непрерывно, останавливаются только на период размножения.На одной стороне тела есть углубление с отверстием, которое называется перистом, или клеточный рот. Вокруг него реснички длиннее, чем в остальных участках клетки. Работая, они направляют воду с пищевыми частицами в рот и далее в глотку. В ее задней части пищевые частицы скапливаются, а затем в окружении жидкости проникают в цитоплазму, образуя фагосому, или пищеварительную вакуоль. Процесс пищеварения занимает примерно час. Пищеварительная вакуоль движется по определенной траектории: к заднему концу, потом описывает окружность по часовой стрелке. В это время в фагосоме пища с помощью ферментов переваривается. Сначала среда в фагосоме кислая, потом реакция меняется на щелочную. В цитоплазму попадают питательные вещества, которые используются для дальнейшей жизнедеятельности. Непереваренные остатки пищи в пищеварительной вакуоли удаляются из клетки в определенном месте. Оно называется порошица и находится позади ротового углубления. Фагосома сливается с наружной мембраной клетки и почти сразу отделяется от нее, распадаясь на много мелких пузырьков. Они перемещаются в сторону дна глотки и формируют новые пищеварительные вакуоли.

Дыхание

Растворенный в воде кислород проникает в клетку диффузно через всю ее поверхность. Органические соединения окисляются с выделением энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности. Если кислорода в воде мало, инфузория-туфелька может использовать другие пути получения энергии (гликолиз — анаэробный, то есть не требующий кислорода, процесс).

Осморегуляция

За удаление лишней жидкости и некоторых продуктов обмена веществ отвечают две сократительные вакуоли. Они похожи на цветок, в котором серединка — это резервуар, а лепестки — приводящие каналы. Они вбирают в себя воду и перемещают ее в резервуар. При заполнении он отделяется и выбрасывает излишки жидкости через пору.

Питание инфузории туфельки

Основным питанием инфузории туфельки являются мелкие бактерии и клетки растительности водного мира. Процесс поедания происходит с помощью специального клеточного отверстия – рта.
Далее пища проникает в клеточную глотку и попадает в пищеварительную вакуоль. Дальнейший процесс переваривания происходит под воздействием на пищу кислотной и щелочной среды. В результате чего инфузория извлекает из пищи полезные вещества и распространяет их по всему организму с помощью токов цитоплазмы.

Как питается

Отходы, образовавшиеся после переработки пищи – поступают в порошицу и затем извлекаются наружу. Излишки жидких веществ также выводятся наружу с помощью сократительных вакуолей.

Питание сгруппировавшихся инфузорий зелёными водорослями

На теле инфузории имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. Около рта располагаются специализированные реснички околоротовой цилиатуры, «склеенные» в сложные структуры. Они загоняют в глотку вместе с потоком воды основную пищу инфузорий — бактерии. Инфузория находит свою добычу, чувствуя наличие химических веществ, которые выделяют скопления бактерий.

На дне глотки пища попадает в фагосому, перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определённому «маршруту» — сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В фагосоме пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории.

Одноклеточные организмы питаются бактериями, которые обитают в большом количестве в загрязненной мутной воде. Не исключение и инфузория туфелька, строение рта которой позволяет захватывать проплывающие мимо бактерии и быстро отправлять их в пищеварительную вакуоль. Рот инфузории окружен ресничками, которые в этом месте длиннее, чем на других участках тела.

Инфузория питается почти беспрерывно, если температура воды выше 15 градусов. Питание прекращается перед началом размножения.

Питание сгруппировавшихся инфузорий зелеными водорослями

На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы по определенному «маршруту» — сначала к заднему концу клетки, затем к переднему и затем снова к заднему. В вакуоли пища переваривается, а переваренные продукты поступают в цитоплазму и используются для жизнедеятельности инфузории.

Сначала внутренняя среда в пищеварительной вакуоли становится кислой из-за слияния с ней лизосом, затем она становится более щелочной. По ходу миграции вакуоли от неё отделяются мелкие мембранные пузырьки (вероятно, тем самым увеличивается скорость всасывания переваренной пищи). Оставшиеся внутри пищеварительной вакуоли непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу в задней части тела через особый участок поверхности клетки, лишенный развитой пелликулы — цитопиг, или порошицу.

А из неё в пищеварительную вакуоль – органоид, в котором органическое питание переваривается. Поступившие внутрь вещества подвергаются часовой обработке при воздействии сначала кислой, а затем щелочной среды.

После этого питательная субстанция переносится токами цитоплазмы во все части тела инфузории. А отходы выводятся наружу посредством своеобразного образования – порошицы, которая помещается позади ротового отверстия.

У инфузорий избыток воды, поступающий в организм, удаляется через сократительные вакуоли, расположенные спереди и сзади этого органического образования. В них собирается не только вода, но и отходные вещества. Когда количество их достигает предельной величины, они изливаются наружу.

Где живет инфузория?

Проживают инфузории в водоемах и очень часто становятся пищей для рыб и других обитателей морей и океанов. 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.

Природная среда обитания и не только

Мельчайшие из живых существ обитают в неглубоких водоемах с неподвижной водой. Инфузории туфельки называются так за сходство формы тельца, сплошь покрытого ресничками, с дамской туфлей. Реснички помогают животным двигаться, питаться и даже обороняться. Мельчайший организм имеет размер 0,5 мм, увидеть невооруженным глазом инфузорию невозможно! Интересен способ перемещения в воде – только округлым затупленным концом вперед, но и при такой своеобразной «ходьбе», малышки развивают скорость 2,5 мм/1секнду.

Одноклеточные создания имеют двуядерную структуру: первое «большое» ядро контролирует питательные и дыхательные процессы, следит за обменом веществ и перемещением, а вот «малое» ядро включается только в процессы полового значения. Тончайшая оболочка повышенной эластичности позволяет микроорганизму находиться в природной четко очерченной форме, а также быстро передвигаться. Как таковое передвижение осуществляется посредством ресничек, исполняющих роль «весел» и постоянно толкающих туфельку вперед. Кстати, движения всех ресничек абсолютно синхронны и согласованны.

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.

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.

Тип инфузории или реснитчатые

Инфузории. Строение инфузории-туфельки. Схема перемещения пищеварительной вакуоли с током цитоплазмы в теле инфузории-туфельки. Размножение инфузории делением. Инфузории в капле воды. Схема полового процесса и раздражимость инфузорий

Тип Инфузории, или Реснитчатые (Ciliophora) насчитывает свыше 7 тыс. видов. Имеют органоиды движения – реснички, которые присутствуют в большом количестве. Большинство видов инфузорий имеют реснички на протяжении всей жизни, некоторые – лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Общим признаком является наличие минимум двух ядер, которые различаются между собой (вегетативное – макронуклеус, который регулирует обмен веществ, и генеративное – микронуклеус, который необходим для обмена генетической информацией). Макронуклеусы полиплоидные, микронуклеусы – гаплоидные или диплоидные. Считают, что происходят от жгутиковых.

Класс Реснитчатые инфузории (Ciliata)

Имеют разную форму, преимущественно овальную. Паразитов встречается немного. Размеры разнообразные, довольно большие (от 30 мкм до 1 мм и больше). Характерно наиболее сложное строение среди простейших. Пелликула имеет определенную структуру (закономерно расположенные утолщения). Цитоплазма четко разделена на эктоплазму и эндоплазму. В эктоплазме большинства инфузорий есть особые приспособления в виде палочек – трихоцисты. Они контактируют с поверхностным слоем пелликулы. При раздражении инфузории трихоцисты выстреливают наружу и образуют

длинные эластичные нити, которые втыкаются в тело врага или добычи. Трихоцисты выполняют защитную функцию или помогают ловить и удерживать добычу. Сложно организован аппарат пищеварения. Имеют клеточный рот, клеточную глотку (за исключением некоторых паразитических форм). Непереваренные остатки пищи выбрасываются через специализированный участок клеточной поверхности – порошицу. У большинства видов есть сократительные вакуоли, имеющие сложное строение.

Инфузория туфелька (Paramecium caudatum)

Название получила за характерную форму клетки в виде следа туфельки. Асимметричная. Живет в пресных водоемах. Размеры – 0,18-0,31 мм. Тело покрыто пелликулой и ресничками. Утолщения пелликулы имеют вид правильно расположенных шестиугольников. Количество ресничек достигает 10-15 тыс. и больше. Двигается довольно быстро (2-2,5 мм/с). Характерны два ядра: большое вегетативное (макронуклеус) и маленькое генеративное (микронуклеус). Питается одноклеточными животными, которых парализует с помощью жалких нитей. На брюшной стороне в углублении имеет клеточный рот и глотку. Ряды ресничек вокруг ротового углубления создают ток воды, который направляет питательные частицы (бактерии, органические вещества и т. п.) через глотку во внутрь тела. Вокруг пищевых частиц образует пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки пищи удаляются через особое отверстие – порошицу. Дышит всей поверхностью тела. Сложное строение имеют две сократительные вакуоли: центральный резервуар и 5-7 канальцев вокруг. Вакуоли сокращаются последовательно с интервалом в 10-15 с.

Размножается половым и бесполым путями. Бесполым – делением клетки, половым – с помощью конъюгации (обменивается маленькими ядрами). Две инфузории временно объединяются, образуют цитоплазматический мостик. Макронуклеус распадается. Микронуклеус делится путем мейоза. Три из четырех ядер разрушаются, а четвертое делится митотически. Каждый конъюгат, таким образом, имеет два ядра. Одно ядро (мужское) мигрирует и сливается с ядром (женским, стационарным) другой инфузории. Под конец конъюгации каждая инфузория имеет одно диплоидное ядро (синкарион). Ядро снова делится митотически и из продуктов деления образуется макронуклеус. При продолжительном бесполом размножении у инфузорий снижаются темпы деления, обмен веществ. Процессы восстанавливаются после полового процесса.

Инфузории служат пищей для мальков многих видов рыб, беспозвоночных животных.

Паразитические инфузории

Есть паразиты рыб, которые поражают кожу, жабры, чем наносят большой ущерб молодняку рыб.

В толстом кишечнике человека и свиней встречается инфузория балантидиум, которая может вызвать тяжелую форму колита, лечить которую тяжело. Распространяется цистами. Заражение происходит через воду, пищу, грязные руки.

В желудке жвачных животных (рубце и сетке), а также некоторых насекомых живут инфузории симбионты (около 120 видов), которые способствуют перевариванию клетчатки.

Описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?

На самом деле инфузория туфелька это вовсе не один простейший одноклеточный организм, за этим названием скрывается более 7 тысяч разных видов инфузорий. Всех их объединяет форма, которая чем-то напоминает подошву туфли, отсюда и «туфелька» в названии. (Впрочем, «туфелька» в названии прижилась только у нас, в английском языке «инфузория туфелька» значится под латинским названием «Paramecium caudatum», что переводится как «парамеция хвостатая»).

Также все инфузории обладают способностью к осморегуляции, то есть могут регулировать

давлениевнутренней среды своего организма. В этом деле им помогают две сократительные вакуоли, они сжимаются и разжимаются, таким образом, выталкивая излишки жидкости из тела инфузории.

Размеры инфузории туфельки составляют от 1 до 5 десятых миллиметра.

Фото инфузории туфельки.

Хотя инфузория туфелька и является простейшим одноклеточным существом, то есть все ее тело состоит только из одной клетки, тем не менее, она имеет способность самостоятельно дышать, питаться, размножаться, передвигаться. Иными словами, обладает всеми теми функциями и способностями, которые имеет всякое другое животное. Более того среди других простейших одноклеточных организмов именно инфузория туфелька является самой сложной. В частности среди ее

органоидов(элементов клетки) есть такие, которых нет у других ее одноклеточных «коллег»: амеб и эвглен.

Среди «передовых» органоидов инфузории можно отметить:

Уже упомянутые нами сократительные вакуоли, отвечающие за осморегуляцию, уровень давления внутри клетки.
Пищеварительные вакуоли, они ответственны за переработку пищи. По сути, служат желудком для инфузории.
Порошица, это отверстие в задней конечности инфузории, отвечающее за выход пищеварительных отходов. Догадайтесь сами аналогом, какого места нашего тела является порошица.
Рот, представляющий собой углубление в оболочки клетки. С его помощью инфузория захватывает бактерии и прочую пищу, которая затем попадает в специальный канал цитофаринкс (аналог нашей глотки).

Обладая ртом, порошицей, пищеварительными вакуолями, инфузории практикуют голозойный тип питания, то есть захватывают органические частицы внутрь своего тела.

Так выглядит инфузория туфелька под

микроскопом.

Интересный факт: дыхание инфузории туфельки осуществляется не с помощью рта, а всем телом:

кислородчерез покровы клетки поступает в цитоплазму, где при его помощи происходит окисление органических веществ, превращение их в углекислый газ, воду и другие соединения.

Еще одной удивительной особенностью инфузории, которая ее делает «самой сложной из простейших» является наличие в ее клетке целых двух ядер. Одно из ядер большое, его зовут макронуклеусом, а второе маленькое соответственно зовется микронуклеусом. Оба ядра хранят одинаковую информацию, однако если большое ядро постоянно пребывает в работе и его информация постоянно эксплуатируется, а значит, может быть повреждена (подобно ходовым книгам в библиотеке). Если такое повреждение случается, то на этот случай как раз и предусмотрено второе маленькое ядро, служащее чем-то вроде резерва на случай сбоя основного ядра.

Как видите наша сегодняшняя героиня, инфузория туфелька, является самым совершенным среди простейших одноклеточных организмов.

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 воду, 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 кислород 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.