Описание
Тело длиной 0,18-0,31 мм покрыто множеством (10-15 тыс.) Ресничек. Внешний слой цитоплазмы уплотнен, благодаря чему животное сохраняет постоянную форму тела. Между ресничками расположены органоиды защиты — трихоцисты. Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника. В ответ на раздражение трихоцисты выстреливают, при этом мембранный мешочек сливается с внешней мембраной, а сама трихоцисты за тысячные доли секунды увеличивается в 8 раз. Всего на теле инфузории-туфельки насчитывают 3-5 тыс. Трихоцисты.
От переднего конца к середине тела туфельки проходит желобок с немного длиннее ресничками. На заднем конце желобка имеется ротовое отверстие, ведущее в короткую трубчатую глотку. Реснички желобка непрерывно движутся, создавая течение воды. Вода подхватывает и приносит в рот основную пищу туфельки — бактерии, которые через глотку попадают внутрь тела инфузории.
В цитоплазме вокруг них образуется пищеварительная вакуоль, в которой выделяется пищеварительный сок. Цитоплазма в туфельки, как и у амебы, находится в постоянном движении. Пищеварительная вакуоль отрывается от глотки и подхватывается течением цитоплазмы. Переваривается пища и усваиваются питательные вещества в инфузории так же, как и у амебы.
Животное имеет две сократительные вакуоли в передней и задней частях тела. Каждая состоит из резервуара и сетки радиальных каналов, по которым вода и продукты жизнедеятельности попадают в вакуоли. Резервуар открывается наружу порошицу. Вакуоли сокращаются поочередно каждые 20-25 с.
Инфузория-туфелька имеет два различных по строению и функциям ядра: круглый диплоидный микронуклеус и бобоподибний полиплоидный макронуклеус. Малое ядро играет основную роль в размножении, а большое влияние на процессы движения, питания, выделения.
В общем тело животного содержит 6,8% сухого вещества, из которой 58% составляет белок, 31,4% — жир, 3,6% — зола.
Среда обитания, строение и передвижение
Обитает простейший одноклеточный организм практически во всех водоемах, главное преимущество которых – стоячая вода. Длина инфузории туфельки – всего 0,5 мм, поэтому невооруженным взглядом заметить ее довольно сложно даже в чистой воде. Форма тела напоминает веретено или подошву туфли, что и стало причиной такого названия.
Особенность одноклеточного организма – наличие крохотных ресничек на поверхности тела. За секунду каждая из них делает около 25 взмахов, которые способствуют движению туфельки. Двигается инфузория довольно быстро – скорость за секунду не превышает 3 мм.
Размножение
Летом туфелька, усиленно питаясь, растет и делится, как и амеба, на две части. Малое ядро отходит от большого делится на две части, расходящиеся к переднему и заднему концам тела. Затем делится большое ядро. Инфузория перестает питаться, ее тело посередине перетаскивается. В переднюю и заднюю части туфельки отходят вновь ядра. Перетяжка все глубже, и наконец обе половинки отрываются друг от друга — возникают две молодые инфузории. В каждой из них остается по одной сократительной вакуоли, а вторая со всей системой канальцев образуется заново. Животные начинают питаться, расти, через сутки разделение повторяется.
Литература
- Ehrenberg C. G. (1835). «[archive.org/stream/abhandlungenderk1833deut#page/n303/mode/2up Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes]». Abhandlungen der K?niglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833
: 268-269, 323. - Ehrenberg C. G.
502. Paramecium caudatum, geschw?nztes Pantoffelthierchen // [www.biodiversitylibrary.org/item/119736#page/377/mode/1up Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen]. — Leipzig, 1838. — P. 351-352. - Жизнь животных / под ред. Ю. И. Полянского, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — Т. 1. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. — С. 95—101. — 448 с.
Раздражительность
Если поместить на стекло каплю чистой воды и каплю воды с инфузориями и соединить их тонким водяным каналом, а затем в каплю с инфузориями положить маленький хрусталик соли, то туфельки перепливатимуть в каплю с чистой водой: для инфузорий раствор соли вреден.
Если в каплю с инфузориями ничего не добавлять, а в каплю чистой воды добавить немного настоя с бактериями, тогда туфельки соберутся вокруг бактерий — своей обычной пищи.
Эти опыты показывают, что инфузории могут отвечать определенным образом (например, перемещением) на воздействие внешней среды, то есть им свойственна раздражительность. Это свойство характерно для всех живых существ.
Функции ядер
Микронуклеус содержит полный геном, с его генов почти не считываются мРНК и, следовательно, его гены не экспрессируются. При созревании макронуклеуса происходят сложные перестройки генома, именно с генов, содержащихся в этом ядре, считываются почти все мРНК; следовательно, именно макронуклеус «управляет» синтезом всех белков в клетке. Туфелька с удаленным или разрушенным микронуклеусом может жить и размножаться бесполым путём, однако теряет способность к половому размножению. При половом размножении макронуклеус разрушается, а затем восстанавливается заново из диплоидного зачатка.
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[5]. При сокращении резервуара он отделяется от приводящих каналов, а вода выбрасывается через пору. Две вакуоли работают в противофазе, они сокращаются с периодом в 20—25 с[1] (по другим данным — 10—15 с при комнатной температуре[5]). За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
Отрывок, характеризующий Инфузория-туфелька
На заре 17 го числа в Вишау был препровожден с аванпостов французский офицер, приехавший под парламентерским флагом, требуя свидания с русским императором. Офицер этот был Савари. Государь только что заснул, и потому Савари должен был дожидаться. В полдень он был допущен к государю и через час поехал вместе с князем Долгоруковым на аванпосты французской армии. Как слышно было, цель присылки Савари состояла в предложении свидания императора Александра с Наполеоном. В личном свидании, к радости и гордости всей армии, было отказано, и вместо государя князь Долгоруков, победитель при Вишау, был отправлен вместе с Савари для переговоров с Наполеоном, ежели переговоры эти, против чаяния, имели целью действительное желание мира. Ввечеру вернулся Долгоруков, прошел прямо к государю и долго пробыл у него наедине. 18 и 19 ноября войска прошли еще два перехода вперед, и неприятельские аванпосты после коротких перестрелок отступали. В высших сферах армии с полдня 19 го числа началось сильное хлопотливо возбужденное движение, продолжавшееся до утра следующего дня, 20 го ноября, в который дано было столь памятное Аустерлицкое сражение. До полудня 19 числа движение, оживленные разговоры, беготня, посылки адъютантов ограничивались одной главной квартирой императоров; после полудня того же дня движение передалось в главную квартиру Кутузова и в штабы колонных начальников. Вечером через адъютантов разнеслось это движение по всем концам и частям армии, и в ночь с 19 на 20 поднялась с ночлегов, загудела говором и заколыхалась и тронулась громадным девятиверстным холстом 80 титысячная масса союзного войска. Сосредоточенное движение, начавшееся поутру в главной квартире императоров и давшее толчок всему дальнейшему движению, было похоже на первое движение серединного колеса больших башенных часов. Медленно двинулось одно колесо, повернулось другое, третье, и всё быстрее и быстрее пошли вертеться колеса, блоки, шестерни, начали играть куранты, выскакивать фигуры, и мерно стали подвигаться стрелки, показывая результат движения. Как в механизме часов, так и в механизме военного дела, так же неудержимо до последнего результата раз данное движение, и так же безучастно неподвижны, за момент до передачи движения, части механизма, до которых еще не дошло дело. Свистят на осях колеса, цепляясь зубьями, шипят от быстроты вертящиеся блоки, а соседнее колесо так же спокойно и неподвижно, как будто оно сотни лет готово простоять этою неподвижностью; но пришел момент – зацепил рычаг, и, покоряясь движению, трещит, поворачиваясь, колесо и сливается в одно действие, результат и цель которого ему непонятны. Как в часах результат сложного движения бесчисленных различных колес и блоков есть только медленное и уравномеренное движение стрелки, указывающей время, так и результатом всех сложных человеческих движений этих 1000 русских и французов – всех страстей, желаний, раскаяний, унижений, страданий, порывов гордости, страха, восторга этих людей – был только проигрыш Аустерлицкого сражения, так называемого сражения трех императоров, т. е. медленное передвижение всемирно исторической стрелки на циферблате истории человечества. Князь Андрей был в этот день дежурным и неотлучно при главнокомандующем. В 6 м часу вечера Кутузов приехал в главную квартиру императоров и, недолго пробыв у государя, пошел к обер гофмаршалу графу Толстому. Болконский воспользовался этим временем, чтобы зайти к Долгорукову узнать о подробностях дела. Князь Андрей чувствовал, что Кутузов чем то расстроен и недоволен, и что им недовольны в главной квартире, и что все лица императорской главной квартиры имеют с ним тон людей, знающих что то такое, чего другие не знают; и поэтому ему хотелось поговорить с Долгоруковым. – Ну, здравствуйте, mon cher, – сказал Долгоруков, сидевший с Билибиным за чаем. – Праздник на завтра. Что ваш старик? не в духе? – Не скажу, чтобы был не в духе, но ему, кажется, хотелось бы, чтоб его выслушали. – Да его слушали на военном совете и будут слушать, когда он будет говорить дело; но медлить и ждать чего то теперь, когда Бонапарт боится более всего генерального сражения, – невозможно. – Да вы его видели? – сказал князь Андрей. – Ну, что Бонапарт? Какое впечатление он произвел на вас? – Да, видел и убедился, что он боится генерального сражения более всего на свете, – повторил Долгоруков, видимо, дорожа этим общим выводом, сделанным им из его свидания с Наполеоном. – Ежели бы он не боялся сражения, для чего бы ему было требовать этого свидания, вести переговоры и, главное, отступать, тогда как отступление так противно всей его методе ведения войны? Поверьте мне: он боится, боится генерального сражения, его час настал. Это я вам говорю. – Но расскажите, как он, что? – еще спросил князь Андрей. – Он человек в сером сюртуке, очень желавший, чтобы я ему говорил «ваше величество», но, к огорчению своему, не получивший от меня никакого титула. Вот это какой человек, и больше ничего, – отвечал Долгоруков, оглядываясь с улыбкой на Билибина. – Несмотря на мое полное уважение к старому Кутузову, – продолжал он, – хороши мы были бы все, ожидая чего то и тем давая ему случай уйти или обмануть нас, тогда как теперь он верно в наших руках. Нет, не надобно забывать Суворова и его правила: не ставить себя в положение атакованного, а атаковать самому. Поверьте, на войне энергия молодых людей часто вернее указывает путь, чем вся опытность старых кунктаторов. – Но в какой же позиции мы атакуем его? Я был на аванпостах нынче, и нельзя решить, где он именно стоит с главными силами, – сказал князь Андрей. Ему хотелось высказать Долгорукову свой, составленный им, план атаки. – Ах, это совершенно всё равно, – быстро заговорил Долгоруков, вставая и раскрывая карту на столе. – Все случаи предвидены: ежели он стоит у Брюнна… И князь Долгоруков быстро и неясно рассказал план флангового движения Вейротера. Князь Андрей стал возражать и доказывать свой план, который мог быть одинаково хорош с планом Вейротера, но имел тот недостаток, что план Вейротера уже был одобрен. Как только князь Андрей стал доказывать невыгоды того и выгоды своего, князь Долгоруков перестал его слушать и рассеянно смотрел не на карту, а на лицо князя Андрея. – Впрочем, у Кутузова будет нынче военный совет: вы там можете всё это высказать, – сказал Долгоруков. – Я это и сделаю, – сказал князь Андрей, отходя от карты. – И о чем вы заботитесь, господа? – сказал Билибин, до сих пор с веселой улыбкой слушавший их разговор и теперь, видимо, собираясь пошутить. – Будет ли завтра победа или поражение, слава русского оружия застрахована. Кроме вашего Кутузова, нет ни одного русского начальника колонн. Начальники: Неrr general Wimpfen, le comte de Langeron, le prince de Lichtenstein, le prince de Hohenloe et enfin Prsch… prsch… et ainsi de suite, comme tous les noms polonais. [Вимпфен, граф Ланжерон, князь Лихтенштейн, Гогенлое и еще Пришпршипрш, как все польские имена.] – Taisez vous, mauvaise langue, [Удержите ваше злоязычие.] – сказал Долгоруков. – Неправда, теперь уже два русских: Милорадович и Дохтуров, и был бы 3 й, граф Аракчеев, но у него нервы слабы. – Однако Михаил Иларионович, я думаю, вышел, – сказал князь Андрей. – Желаю счастия и успеха, господа, – прибавил он и вышел, пожав руки Долгорукову и Бибилину. Возвращаясь домой, князь Андрей не мог удержаться, чтобы не спросить молчаливо сидевшего подле него Кутузова, о том, что он думает о завтрашнем сражении? Кутузов строго посмотрел на своего адъютанта и, помолчав, ответил: – Я думаю, что сражение будет проиграно, и я так сказал графу Толстому и просил его передать это государю. Что же, ты думаешь, он мне ответил? Eh, mon cher general, je me mele de riz et des et cotelettes, melez vous des affaires de la guerre. [И, любезный генерал! Я занят рисом и котлетами, а вы занимайтесь военными делами.] Да… Вот что мне отвечали! В 10 м часу вечера Вейротер с своими планами переехал на квартиру Кутузова, где и был назначен военный совет. Все начальники колонн были потребованы к главнокомандующему, и, за исключением князя Багратиона, который отказался приехать, все явились к назначенному часу. Вейротер, бывший полным распорядителем предполагаемого сражения, представлял своею оживленностью и торопливостью резкую противоположность с недовольным и сонным Кутузовым, неохотно игравшим роль председателя и руководителя военного совета. Вейротер, очевидно, чувствовал себя во главе.движения, которое стало уже неудержимо. Он был, как запряженная лошадь, разбежавшаяся с возом под гору. Он ли вез, или его гнало, он не знал; но он несся во всю возможную быстроту, не имея времени уже обсуждать того, к чему поведет это движение. Вейротер в этот вечер был два раза для личного осмотра в цепи неприятеля и два раза у государей, русского и австрийского, для доклада и объяснений, и в своей канцелярии, где он диктовал немецкую диспозицию. Он, измученный, приехал теперь к Кутузову. Он, видимо, так был занят, что забывал даже быть почтительным с главнокомандующим: он перебивал его, говорил быстро, неясно, не глядя в лицо собеседника, не отвечая на деланные ему вопросы, был испачкан грязью и имел вид жалкий, измученный, растерянный и вместе с тем самонадеянный и гордый. Кутузов занимал небольшой дворянский замок около Остралиц. В большой гостиной, сделавшейся кабинетом главнокомандующего, собрались: сам Кутузов, Вейротер и члены военного совета. Они пили чай. Ожидали только князя Багратиона, чтобы приступить к военному совету. В 8 м часу приехал ординарец Багратиона с известием, что князь быть не может. Князь Андрей пришел доложить о том главнокомандующему и, пользуясь прежде данным ему Кутузовым позволением присутствовать при совете, остался в комнате.
Размножение[ | ]
Воспроизвести медиафайл
Конъюгация инфузорий-туфелек
У инфузории-туфельки есть бесполое размножение, в то же время у неё присутствует половой процесс, который не приводит к размножению. Бесполое размножение — поперечное деление в активном состоянии. Оно сопровождается процессами регенерации. Например, одна из особей заново образует клеточный рот с околоротовой цилиатурой, каждая достраивает недостающую сократительную вакуоль, происходит размножение базальных телец и образование новых ресничек и т. п.
Половой процесс, как и у других инфузорий, происходит в форме конъюгации[6]. Туфельки, относящиеся к разным клонам, временно «склеиваются» ротовыми сторонами, и между клетками образуется цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы конъюгирующих инфузорий разрушаются, а микронуклеусы делятся путём мейоза. Из образовавшихся четырёх гаплоидных ядер три погибают, а оставшаяся делится митозом[6]. В каждой инфузории теперь есть два гаплоидных пронуклеуса — один из них женский (стационарный), а другой — мужской (мигрирующий). Инфузории обмениваются мужскими пронуклеусами, а женские остаются в «своей» клетке. Затем в каждой инфузории «свой» женский и «чужой» мужской пронуклеусы сливаются, образуя диплоидное ядро — синкарион. При делении синкариона образуется два ядра. Одно из них становится диплоидным микронуклеусом, а второе превращается в полиплоидный макронуклеус. Реально этот процесс происходит сложнее и сопровождается специальными постконъюгационными делениями.
