Покрытые ресничками, в том числе инфузория-туфелька длиной 0,1—0,3 мм. Инфузория-туфелька имеет постоянную удлиненную форму (на-поминающую крошечную туфлю) с тупым передним и заостренным задним концом.

Строение

Одноклеточное тело инфузории-туфельки (рис. 20, 21) снаружи покрыто плаз-матической мембраной , под которой оно окружено тонкой и гибкой пелликулой. Реснички покрывают всю поверх-ность тела туфельки. Они расположены вдоль тела косыми рядами, словно винтовая нарезка. Такое их расположение приводит при движении к вращению тела вокруг продольной оси. На поверхности тела имеются отверстия, ведущие к веретеновидным образованиям — трихоцистам, располо-женным в пелликуле. При опасности и для удержания добычи через эти отверстия выбрасываются трихоцисты, напоминающие тонкие остроконечные стрелы.

Туфелька плавает благодаря согласованным движениям ресничек, одна за другой совершающим ритмичные гребки от переднего конца к заднему. При этом она как бы ввинчивается в воду, продвигаясь тупым концом вперед и вращаясь вокруг своей продольной оси.

Инфузория-туфелька плавает со скоростью 1 мм в сек, то есть за это время покрывает расстояние, равное 4 длинам собственного тела. При этом туфелька расходует очень малую энергию, равную всего лишь 1/1000 общей энергии, образующейся при дыхании.

От переднего конца до середины тела инфузории-туфельки проходит желобок с более длин-ными ресничками. Это постоянное углубление называется околоротовой воронкой, которая, сужаясь, переходит в глотку. Глотка заканчивается обнаженным участком внут-ренней цитоплазмы — клеточным ртом. Реснички около-ротовой воронки загоняют в глотку вместе с потоком воды пищу — бактерий . Затем ресничный аппарат глотки направляет пищу в клеточный рот.

В цитоплазме вокруг капелек воды с пищевыми частицами образуются пищеварительные вакуоли. Они подхватываются течением цитоплазмы и совершают движение. Переваривание пищи и усвоение питательных веществ у инфузории осущест-вляется таким же образом, как и у бодо и амебы. Неперева-ренные остатки выбрасываются через отверстие — порошицу.

Дыхание и выделение

Дыхание и выделениеу инфузории-туфельки проис-ходит так же, как и у других одно-клеточных животных.

Две сократительные вакуоли туфельки (спереди и сзади) сокращаются попеременно, через 20—25 сек каждая. Вода и вредные продукты жизнедеятельности собираются у инфузории-туфельки из цитоплазмы по приводящим канальцам,которые подходят к сократительным вакуолям.

Размножение

Две такие особи сходятся вместе и на некоторое время слипаются брюшными сторонами. При этом на месте их со-единения участки мембраны и пелликулы разрушаются. Малые ядра этих особей делятся трижды надвое, из которых оста-ются два, образуя ядра с одинарным набором хромосом . Затем особи обмениваются ядрами с одинаковым набором хромосом и расходятся, а находящиеся в них эти ядра — свое и от другой особи — сливаются. После этого разошедшиеся инфузории вос-станавливают прежнее строение тела и продолжают вести обычный образ жизни.

При длительном бесполом размножении жизнедеятель-ность инфузорий снижается, наступает как бы угнетение организма . Тогда у инфузорий наступает другой половой процесс — самооплодотворение.

Самооплодотворение осуществляется так: малое ядро делится, образуя 8 ядер с одинарным набором хромосом, из них 6 разрушаются, большое ядро тоже разрушается; два оставшихся ядра слива-ются в единое ядро, чтобы делиться еще дважды, и из 4 образовавшихся ядер 2 становятся большими ядрами, 2 — ма-лыми; наконец, происходит деление инфузории надвое. Это приводит к упорядочению набора хромосом в ядрах инфузорий.

Положение в классификации

Инфузория-туфелька — один из самых обычных видов класса Ресничные инфузории .

Вопросы по этому материалу:

• Тип Инфузории строение фото простейшие животные ядро клетки рисунок вакуоль органоиды

  Латинское название Ciliophora или Infusoria

  Тип инфузории - высокоорганизованные одноклеточные с наиболее сложной системой органелл. Они характеризуются наличием двигательных органелл - ресничек, ядерным дуализмом и особой формой полового процесса - конъюгацией.

  Инфузории

  Общая характеристика

  Тип инфузории объединяет большое количество видов (свыше 6000) наиболее высокоорганизованных простейших.
  Для них характерно присутствие ресничек, имеющихся обычно в большом числе. Реснички служат органеллами движения, они могут слипаться вместе, образуя более сложно устроенные органеллы. У некоторых сосущие инфузории реснички имеются только на ранних стадиях жизненного цикла. Для всех инфузорий характерен ядерный дуализм, т. е. двойственность. Это означает, что они имеют не менее двух ядер, различающихся как по размеру, так и по функции. Одно из ядер, значительно более крупное, называется макронуклеусом, а второе, маленькое - микронуклеусом. Некоторые виды инфузорий имеют по нескольку микро- и макронуклеусов. Микронуклеус служит половым, или генеративным, ядром, играющим основную роль в половом процессе. Макронуклеус - соматическое, или вегетативное, ядро, регулирующее все жизненные процессы, кроме полового процесса.
  Бесполое размножение инфузорий происходит путем поперечного де-ления. Половой процесс у инфузорий протекает своеобразно, в виде конъюгации, которая не наблюдается у простейших других классов. Конъюгация заключается во временном сближении двух особей и взаимном обмене частями их микронуклеусов.
  Инфузории - обитатели главным образом пресных водоемов, но встречаются также в солоноватой воде и в морях, некоторые виды приспособи-лись к существованию во влажной почве. Среди инфузорий много парази-тов (около 1000 видов) беспозвоночных и позвоночных животных.
  Класс иразделяется на два класса:

  • Ресничные инфузории (Ciliata)
  • Сосущие инфузории (Suctoria).

  Тип инфузории Класс ресничные

  Латинское название Ciliatas

  А - обыкновенная туфелька (Paramecium caudatum); 1- реснички; 2 - макронуклеу; 3- микронуклеус; 4- перистом; 5 - рот; 6 - глотка; 7 - образование пищеварительной в,акуолн; 8 - пищеварительные вакуоли; 9 - дефекация; 10 - резервуар сократительной ваку!>ли; 11, 12 - приводящие каналы сократительных вакуолей; 13 - трихоцисты; Б - брюхоре сннчная Stylonichia mytilus; 1 - адоральные мембранеллы; 2, 3, 4 и 5-группы лобных, брюшных, анальных и хвостовых цирр; 6 - ряд маргинальных цирр; 7 - спинные щетинкн; 8 - край перистома; 9 - иреоральные реснички; 10 - волнообразная перепонка; 11 - перистом; 12 - приводящий канал сократительной вакуоли; 13 - резервуар сократительной вакуоли; 14 - микронуклеус; 15 - макронуклеус; 16 - пищеварительная вакуоля; В - ползающая стилоннхия; 1 - адоральные мембранеллы; 2, 3, 4 и 5 - лобные, брюшные, анальные и XBOCI овые цпрры; 6 - маргинальные цирры; 7 - спинные щетинки; 8 - приводящие каналы; 9 - Сократительная вакуоля.

  Инфузории имеют довольно разнообразную форму тела. Однако у многих видов в связи с приспособлением их к плавающему образу жизни форма тела удлиненная, обтекаемая. Примером может служить обыкновенная туфелька (Paramecium caudatum) (рис. 2, А). Размеры также различны, некоторые виды достигают довольно крупных размеров, до 2 мм длины (Spirostomum).
  Тело ипокрыто тонкой, но прочной оболочкой - пелликулой, имеющей довольно сложную структуру. Пелликула гибка и эла-стична, поэтому она не служит препятствием для некоторого изменения ЛЬормы тела. Многие инфузории могут изгибать его, протискивать между различными предметами. У крупной инфузории «трубача» (Stentor) (рис. 43, А) тело вытянуто в виде граммофонной трубы, но оно может сильшЬ сжиматься и принимать шарообразную форму.
  (/Р*снички - органеллы движения инфузорий. Они представляют собой очень тонкие и короткие многочисленные плазматические волоски. Ультг4атонкое строение ресничек и жгутиков, изученное с помощью* электронного микроскопа, показало их поразительное сходство.

  У одних инфузорий реснички равномерно покрывают все тело. Например, у туфельки около 10 000-15 000 ресничек, расположенных правильными рядами. У других реснички сосредоточены в опреде-ленных местах тела."Колебания ресничек представляют, по существу, гребные движения, состоящие из удара назад, при котором ресничка быстро движется в одной ш^кости, и возвращения в исходное положение, когда ресничка медленно двйк&тся вперед, плавно описывая полукруг. При комнатной температуре решшчки совершают около 30 взмахов в секунду. Движения ресничек происходят согласованно, в результате чего получаются правильные волнообразные колебания всех рядов ресничек. Туфелька движется со скорость до 2,5 мм/сек, т. е. за секунду проходит расстояние, в 10-15 раз превышающее длину ее тела.

  
  Рис. 3. Строение пелликулы и ресничного аппарата
  А - строение поверхности тела Paramecium nephridiatum; 1 - попарно сидящие реснички; 2 - невроплазматическая сеть; 3 - ребрышки пелликулы; 4 - трихоцисты; 5 - отверстие трихоцисты- Б ресничный аппарат перистома стилонихии (Stylonichia mytilus) с брюшной стороны; Вто же в поперечном разрезе; 1 - предротовые реснички; 2 - ротовые реснички; 3 - предротовая волнообразная перепонка; 4 - внутренняя волнообразная перепонка; 5 - ротовая волнообразная перепонка; 6 - мембранеллы; 7 - спинные щетинки.

  Кроме простых ресничек, у них имеются более крупные образования, обычно окружающие ротовое углубление или расположенные на других частях тела. Это так называемые мембранеллы (рис. 2, Б). Каждая мембранелла представляет собой ряд ресничек, слипшихся вмсте в одну пластинку, часто имеющую треугольную форму (рис. 3, Б), если слипается более длинный ряд ресничек, образуется волнообразная /пере-понка, или мембрана. Такие перепонки имеются у многих в ротовом углублении или в глотке. Строение ресничного аппарата и рас-положение различных ресничных образований служат важными система-тическими признаками.
  Цитоплазма ресничных отчетливо разделяется на наружный, более светлый и плотный слой - эктоплазму и более жидкий и зернистый внутренний слой - эндоплазму (рис. 2).

  Рис. 4. Трихоцисты обыкновенной туфельки (Paramecium caudatum): А - выброшенные трихоцисты туфелек, убитых фиолетовыми чернилами; Б - передний конец туфельки (срез при большом увеличении); 1 - макронуклеус; 2 - реснички; 3 - трихоцисты; В - отдельные трихоцисты.

  Эктоплазма имеет сложное строение, образуя большое количество органелл. Она выделяет на своей поверхности уже упоминавшуюся ранее эластичную пелликулу. У туфельки пелликула имеет сложную скульптуру: она образована правильными шестигранниками, в центре которых по-мещаются реснички. По-видимому, подобное строение увеличивает прочность наружной оболочки. Эктоплазме также принадлежат реснички и мембранеллы вместе с базальными тельцами. В эктоплазме многих ин-фузорий расположены в большом количестве так называемые трихоцисты (рис. 4). Это удлиненные палочковидные тельца, сильно преломляющие свет. При раздражении трихоцисты выбрасываются через особые канальцы наружу в виде тончайшей струйки жидкости, застывающей в воде тонкой упругой нитью. Трихоцисты - органеллы нападения и защиты. Хищные при помощи трихоцист парализуют добычу; «мирные» - защищаются от нападения хищников. По происхождению трихоцисты представляют собой видоизменение двигательных органелл и образуются из базальных телец.

  В эктоплазме И. при соответствующей обработке можно обнаружить сеть тончайших волоконец, лежащих вблизи базальных телец и трихоцист (рис. 3, А). Полагают, что эти волоконца - нейрофаны - проводят раздражения и обусловливают согласованную работу ресничного аппарата. Однако во многих случаях подобные волоконца имеют опорное значение. Выше было указано., что многие из них могут изменять форму тела. Это обусловлено тем, что в эктоплазме расположены особые со-кратительные нити, или мионемы. Так, у трубача (Stentor) и некоторых других система сократительных мионем состоит из множества продольно расположенных волоконец, идущих вдоль тела и выстилающих околоротовое углубление (рис. 5 А). Наибольшей степени сложности достигает система мионем у Caloscolex из желудка жвачных, описанная проф. В. А. Догелем (рис. 5, Б). У сидячих инфузории сувоек имеется довольно сложна устроенный стебелек, внутри которого также проходят мионемы. При раздражении сувоек их стебелек свертывается в спираль (рис. 45).

  Определенная форма тела, иногда довольно причудливая, обусловлена присутствием в эктоплазме плотных скелетных образований. Чаще всего это целая система опорных волоконец (рис. 5, В).

  Пищеварительные органеллы инфузорий начинаются ртом, или цитостомо м, представляющим собой отверстие в пелликуле. У многих рот помещается на дне особого углубления - околоротовой впадины, или перистома (рис. 2, А). У многих, питающихся мелкими организмами (бактериями), перистом окружен спирально расположенным венчиком мембранелл (разноресничные и кругоресничные). В перистоме может быть расположена волнообразная перепонка (рис. 2 и 3, Б).

  Мерцательные движения ресничек и мембранелл вызывают токи воды, которыми пищевые частицы (бактерии и пр.) подносятся ко рту. У многих хищных перистома нет, и пищу они заглатывают сильно растягивающимся ртом (рис. 40, В).

  Рот ведет в «глотку», или цитофаринкс, представляющую собой короткий канал, иногда также выстланный ресничками. У внутреннего края глотки образуется пузырек, состоящий из капельки жидкости, выделяемой эндоплазмой, в которую попадают накапливающиеся на дне глотки пищевые частицы. Так образуется пищеварительная вакуоля (рис. 2, А).

  У туфельки при изобилии пищи примерно каждую минуту образуется новая пищеварительная вакуоля. Содержащие пищу вакуоли отрываются от глотки и перемещаются в эндоплазме инфузории, совершая определенный путь. Так, у туфельки каждая пищеварительная вакуоля сначала описывает малый круг в задней половине тела, а затем большой круг, доходя до переднего конца тела.

  Процесс заглатывания, образование пищеварительных вакуолей и их передвижение в эндоплазме легко наблюдать при прибавлении в капельку воды с инфузориями растертой туши или кармина. Во время передвижения в вакуоле происходит переваривание пищи и всасывание переваренной пищи в эндоплазму. В пищеварительные вакуоли эндоплазма выделяет ферменты.

  Рис. 6. Хищные инфузории, питающиеся другими инфузориями
  А - Bursaria truncatella; Б - Dileptus unser; В - Spathidium spatula; Г - Didinium, пожирающие туфельку.

  Установлено, что на разных этапах пищеварения кислотность содержимого вакуоли различна. Вначале содержимое вакуоли имеет кислую реакцию, затем щелочную.

  Вакуоли, содержащие непереваренные остатки пищи, подходят к поверхности эктоплазмы. У многих инфузорий на определенном месте тела, ближе к заднему концу, в пелликуле имеется особое отверстие - цитопрокт, через которое и совершается дефекация (рис. 2, А). Процесс дефекации происходит значительно реже процесса образования пищеварительных вакуолей (через 7-10 мин), так как перед дефекацией несколько вакуолей с непереваренными остатками пищи сливаются в одну. Весь процесс пищеварения у туфельки, от образования вакуолей до дефекации, длится в зависимости от температуры от 1 до 3 ч.

  Как было сказано выше, среди инфузорий немало хищников, питающихся другими (рис. 6). Например, крупная хищная Bursaria заглатывает туфелек и других, загоняя их в глотку движением мембранелл. У других хищников заглатывание происходит иначе. Рот их сильно растяжим, и они заглатывают и втягивают довольно крупных инфузорий. Некоторые хищные могут поедать инфузорий, значительно превышающих их собственные размеры. Так, сравнительно небольшие Didinium (рис. 40, Г) нападают на туфелек, убивают их особым хоботком, затем постепенно втягивают и переваривают.

  Выделительные органеллы представлены у них одной, двумя или несколькими сократительными вакуолями, расположенными в определенных частях тела (рис. 2). Сократительные вакуоли часто имеют довольно сложное строение (рис. 7). Помимо самой вакуоли, периодически сжимающейся (состояние систолы) и расширяющейся (диастолы), к ней ведут расположенные в эндоплазме приводящие каналы. Благодаря этому выделяющиеся вещества поступают в сократительную вакуолю из различных частей тела инфузории. От вакуоли к пелликуле ведет выводной проток, открывающийся особым отверстием наружу (рис. 7).

  Рис. 7. Строение сократительных вакуолей
  А - сократительные вакуоли и приводящие каналы Paramecium caudatum; Б - сократи¬тельные вакуоли Campanella umbel- laria в состоянии диастолы (слева) и систолы (справа); В - схема строения сократительной вакуоли Cycloposthium; вакуоля открывается наружу постоянным каналом, окруженным осо¬быми мионемами-замыкателями (2); 2 - пелликула; Г - сократительная вакуоля Paramecium trichium с извитым выводным каналом (2).

  При наличии двух вакуолей (например, у туфельки) они сокращаются поочередно. При 16°С каждая вакуоля сокращается через 20-25 сек (у туфельки).

  Инфузории, подобно другим простейшим, способны реагировать на разнообразные внешние раздражения. В отличие от многих жгутиковых инфузории не имеют светочувствительных органелл. Роль чувствительных органелл играют главным образом реснички и мембранел- лы. У одних реснички сохраняют при этом двигательную функцию; у других же, например у стилонихии, спинные реснички служат только осязательными органеллами.

  Реакция на раздражение выражается в замедлении или ускорении, а также в изменении направления движения (туфельки), в свертывании перистома и сжатии тела (стенторы, сувойки), в сокращении стебелька
  (сувойки) и т. п. Инфузории весьма чувствительны к малейшему прикосновению посторонних пре-метов. Они очень чувствительны и к изменению химического состава среды, причем различные вещества действуют на них по-разному, вызывая либо положительную, либо отрицательную реакцию. Способность различно реагировать на разные химические вещества имеет большое значение в жизни инфузорий при нахождении необходимой им пищи и наиболее благоприятных условий существования. Для дыхания оний необходимо достаточное количество растворенного в воде кислорода. Они,
  как и другие простейшие, дышат всей поверхностью тела. Поэтому инфузории положительно реаги-руют на попадание в капельку воды пузырька воздуха, собираясь возле него. Инфузории реагируют положительно или отрицательно на изменение температуры среды, причем каждый вид характеризуется приспособленностью к определенной оптимальной для него температуре.

  
  Рис. 43. Разноресничные инфузории: А - Stentor polymorphic; Б - Spirostomum ambiguum; В - Nyctotherus ovalis; Г- Balantidium coli; 1 - макронуклеус; 2 - микронуклеусы; 3 - мембранеллы; 4 - сократительная вакуоля; 5 - приводящие каналы; 6 - глотка.

  Ядерный аппарат ресничных инфузорий, как уже сказано, состоит из одного или нескольких макронуклеусов, имеющих различную форму (рис. 2 и 43), и одного или нескольких микронуклеусов. В деталях строение ядерного аппарата сильно варьирует. Так, обыкновенная туфелька (Paramecium caudatum) имеет один крупный макронуклеус и один микронуклеус, помещающийся в углублении макронуклеуса. У другого вида этого же рода - Р. aurelia - имеются два микронуклеуса. У сувоек макронуклеус имеет подковообразную форму, а у трубача, кроме очень удлиненного четковидного макронуклеуса, есть несколько микронуклеусов (рис. 43). Дифференцировка ядерного аппарата на вегетативное ядро - макронуклеус и на половое, или генеративное, ядро - микронуклеус характерна для всех ресничных инфузорий.

  Микронуклеус отличается от макронуклеуса не только размером, но и числом хромосом. В то время как микронуклеус обладает диплоидным набором хромосом, макронуклеус полиплоиден, т. е. набор хромосом повторен у него много раз. Так, у туфельки Paramecium caudatum макронуклеус является 80-плоидным (по другим данным, 160-плоидным), а у близкого вида Р. aurelia - 1000-плоидным. У некоторых степень плоидности может доходить до 10-15 тыс.

  Таким образом, ресничные инфузории по сравнению с другими простейшими имеют очень сложное строение. Оно усложняется в двух направлениях. Мы видели, что у инфузорий имеется большое число различных органелл, часто образующих целые системы, например систему пище-варительных, выделительных органелл и т. п. С другой стороны, для инфузорий характерно умножение, или полимеризация, многих органелл. Несомненно, реснички с базальными тельцами по происхождению соответствуют жгутиковому аппарату жгутиковых. Но по сравнению с полимеризацией локомоторных органелл у многожгутиковых, у инфузорий полимеризация идет значительно дальше. Развивается сложная система органелл, состоящая из огромного количества ресничек, частью превращающихся в мембранеллы, цирры и т. п. При этом сложность организации выражается в согласованном функционировании всего двигательного аппарата. Для инфузорий характерно также умножение числа ядер. Они имеют не менее двух ядер. Однако, в отличие от многожгутиковых, этот процесс усложняется еще дифференцировкой ядер.

  Сосущие инфузории Suctoria

  Рис. Сосущие инфузории
  А - сосущая Dendrocometes para¬doxus; 1 - пойманная добыча; 2 - разветв¬ленные щупальца; 3 - сократительная вакуоля; 4- макронуклеус; Б - сосательное щупальце Dendrocometes; 1- пеллику¬ла; 2- канальцы; 3- цитоплазма; В- Sphaerophrya, сосущая нескольких ресничных. Рис. 45. Сувойки (Vorticella):

  Инфузория туфелька - фото, содержание, разведение

  Дата: 2011-09-12

  Корм для рыб инфузория

  Инфузория туфелька является прекрасным кормом для мальков аквариумных рыб. Без инфузории вам не обойтись, если вы решили заняться разведением аквариумных рыб. Новорожденных иждивенцев вам придется выкармливать самым, что ни на есть мелким кормом. Летом бывалые аквариумисты посоветуют такой корм поискать в ближайшем водоеме, взяв .

  Но, к сожалению, нынешнее состояние экологии в промышленных центрах почти что гарантированно предопределит неудачу подобного времяпровождения. В черте крупных городов все давно и безвозвратно отравлено и если даже не вымерло, то вряд ли пригодно для прокорма нежной молоди. Недаром специалисты аквариумного разведения едва ли не сутками гоняют на собственных автомобилях по дальнему Подмосковью в поисках "живой" лужи. Разумеется, я вам посоветую кое-что попроще.

  Фото Инфузория - туфелька

  Как-то пришел ко мне соседский мальчик посмотреть на рыбок в аквариуме, а заодно рассказал историю, которая произошла у них в классе. Преподаватель дал задание нарисовать обитателей другой планеты, существ иной цивилизации. В итоге ни у кого ничего оригинального не получилось, но наставник не был огорчен. Он просто лишний раз убедился, что выполняя подобные задания, дети используют в своем творчестве характерные образы тех или иных земных животных. Человеческая и даже детская фантазия не может родить существо, решительным образом отличающееся от земного. Эта школьная задача могла бы быть решена более успешно, если бы испытуемые были знакомы с миром Протозоологии.

  Обитателей этого мира невооруженным глазом не рассмотреть, в лучшем случае можно заметить в воде какие-то мельчайшие беловатые соринки, крохотные точки, воспринимаемые как муть. Большинство людей об этих существах знают только то, что они чрезвычайно малы. А вот для аквариумиста они могут иметь практический интерес.

  На Земле существует сонм простейших организмов, которые представляют собой одну-единственную живую клетку. В их числе и инфузории. Размеры этих животных очень малы и колеблются от нескольких микрон до 2 миллиметров, так что почти с полной уверенностью их можно отнести к миру невидимок. Ученые насчитывают более 6000 видов инфузорий, и скорее всего, далеко не всех еще удалось идентифицировать и найти им место в зоологической номенклатуре.

  Надо сознаться, что многие стороны биологии инфузорий для людей остаются загадкой. Исследование осложняется их малыми размерами и тем. что содержание и размножение подавляющего большинства одноклеточных "в неволе" пока еще не освоено.

  Как они выглядят? Это выходцы из другого мира. Вы не найдете у них головы и хвоста, хотя понятие "перед-зад" для них существует. Нет ножек, лапок, плавников, крылышек, глаз, ушей. Не имеют они и голоса.

  Отсутствуют сердце, легкие, печень, почки, кишечник и т.д. Нет нервной системы и половых органов в том виде, какой характерен для зверей, птиц, рыб и рептилий. А хоть что-нибудь, близкое людским понятиям, привычное нашему глазу, есть? Только рот и дефекационное устройство (порошица), да и то не у всех, кое-кто из них питается вообще всем телом.

  Однако инфузории живут и процветают и все биологические проблемы решают своими, часто непонятными нам приемами. Нас, аквариумистов, интересует главным образом одна из наиболее крупных представительниц этого класса, а именно известная всем еще со школьной скамьи инфузория-туфелька - Paramecium caudatum. На ее примере я коротко и расскажу, что это за животное такое -инфузория.

  Свое народное название туфелька эта инфузория получила за некоторое сходство с формой следа туфли. Её обтекаемые обводы - результат приспособления к водному образу жизни. Размер взрослой особи достигает 0,3 миллиметра. Одноклеточное тело покрыто многослойной структурированной оболочкой, достаточно прочной и эластичной.

  Может передвигаться со скоростью до 2.5 мм/сек, покрывая за это время расстояние, в 10 раз превышающее длину ее собственного тела. Она очень ловко маневрирует, мгновенно изменяет направление движения, может плыть задом наперед. Вся поверхность инфузории покрыта ресничками, согласованные гребные движения которых и обеспечивают подвижность животного.

  На всех изображениях туфельки можно видеть некий внутренний звездообразный орган. Это так называемая сократительная вакуоль с расположенными вокруг нее ампулами. Основное назначение этого устройства -откачка постоянно поступающей через оболочку жидкости. Концентрация растворенных веществ в теле туфельки выше, чем в окружающей среде, поэтому из-за разности осмотического давления вода устремляется внутрь и, если ее не откачивать, инфузория просто лопнет.

  Жидкость сначала наполняет ампулы, которые в какой-то момент опорожняются в сократительную вакуоль, раздувающуюся в пузырек. Затем по специальной протоке вода выбрасывается наружу. У туфельки две сократительные вакуоли, они пульсируют поочередно с частотой один раз в 20-25 секунд. Предполагается, что с помощью этого устройства туфелька также регулирует свой ионный состав, избавляясь, в частности, от излишков ионов натрия. Возможно, что этот водо-обмен имеет и дыхательные функции.

  Внутри инфузории в специальных вакуолях (пузырьках) обнаруживаются кристаллы, состоящие в основном из солей кальция и фосфора, в меньших количествах в них встречаются магний, хлор и органические компоненты. Предназначение этих образований загадочно.

  Чем питается инфузория туфелька

  Инфузория-туфелька питается главным образом бактериями, а также дрожжевыми грибками, водорослями, растворенными белковыми веществами и пр. Рот у нее находится на боку, в углублении в конце специального желоба, проходящего вдоль передней части тела.

  Реснички интенсивно гонят воду вместе с пищей к ротовому отверстию. Затем собравшиеся частицы заключаются в специальную пищеварительную вакуоль - маленькую замкнутую емкость (пузырек) с пищеварительными ферментами, которая отделяется от "глотки" и некоторое время циркулирует внутри инфузории по определенному маршруту, распределяя по клетке пригодные для использования элементы.

  При обилии еды пищевые вакуоли могут образовываться с интервалом в 1,5-2 минуты, что говорит о высокой интенсивности пищеварения. Несколько вакуолей с не переваренными остатками сливаются, подходят к порошице и выводятся наружу.

  Можно предполагать, что поедая бактерий инфузории осуществляют своеобразную дезинфекцию воды. Примечательно еще и то, что хотя туфелька и обладает способностью различать корма, она не может не глотать любые частицы, загнанные ресничками в глотку.

  Поэтому в ее "желудке" наряду с бактериями (полезная пища) оказываются мельчайшие частицы краски (кармин, уголь), пластика или металла (опилки) и т.д. Эта особенность помогает изучать в лабораторных условиях некоторые жизненные процессы инфузории. Проглоченные несъедобные вещества выбрасываются наружу заметно быстрее полезных.

  Как размножается инфузория туфелька

  При хорошем питании и оптимальных условиях среды инфузория-туфелька размножается очень быстро. А.Микулин в брошюре "Живые корма" (Москва, "Дельфин", 1994) сообщает, что для достижения максимально возможной концентрации туфельки в 40 тысяч экземпляров на кубический сантиметр воды от одной единственной особи требуется меньше месяца. Туфелька использует два способа размножения: бесполый и половой.

  При бесполом способе инфузория размножается путем поперечного деления тела надвое. Это происходит 1-2 раза в сутки. В общих чертах процесс выглядит следующим образом. Инфузория-туфелька несет в своем теле два ядра - большое и малое.

  Большое ядро ответственно за правильность обмена веществ в клетке, малое - носитель наследственной информации. Перед делением набор хромосом в ядрах удваивается, и при разделении каждая дочерняя особь получает свой комплект из двух ядер. У них также заново образуются все остальные органы. На деление уходит от 30 минут до 2-3 часов в зависимости от температуры окружающей среды.

  Половое размножение связано с временным соединением двух особей (самцов и самок у туфельки нет). Инфузории прикладываются друг к другу сторонами, где расположены ротовые отверстия. В этом месте часть оболочки растворяется и клетки соединяются плазматическим мостиком. В таком состоянии туфельки плавают около 12 часов.

  

  Фото Инфузория - туфелька

  За это время в теле обеих инфузорий происходит ряд изменений. Большие ядра в половом процессе не участвуют и, более того, распадаются и растворяются в плазме. А вот малые проходят через цепь сложных изменений и в конце концов удваиваются. Одно из новых ядер остается на старом месте, а второе через плазменный мостик переходит в соседнюю клетку и там сливается с другим, "чужим" ядром, после чего инфузории разъединяются. Таким образом происходит обмен генетическим материалом.

  Дело, однако, этим не заканчивается. Так как отделившаяся инфузория имеет только малое ядро, т.е. "некомплект", то оно начинает делиться по сложной программе, образуя как новые малые, так и большие ядра.

  Для распределения получающихся ядер уже сама инфузория последовательно делится дважды. В конечном итоге из каждой участницы этого "полового акта" получается четыре инфузории-туфельки с обновленным набором генов. Далее каждая из них какое-то время размножается простым делением, так как до следующего бесполового слияния должно пройти некоторое число клеточных делений и сами клетки должны достичь состояния зрелости. Влияют на их готовность также и внешние факторы, такие, как свет, температура и питание.

  Пока остается загадкой то, как инфузория-туфелька расселяется по водоемам. Огромное большинство простейших может впадать в состояние цисты, когда жизненные процессы останавливаются, клетка облекается в прочную оболочку, под защитой которой она способна перенести неблагоприятные условия, в частности высыхание водоема, после чего эти цисты переносятся ветром вместе с пылью. Когда циста снова попадает в воду, то организм пробуждается к жизни.

  Это было проверено в лабораториях неоднократно, но... только не с туфелькой. Ни цистирования, ни рецистирования достичь не удается, хотя, казалось бы, эта инфузория так легко разводится в "неволе", что опыты можно повторять бесконечно и достичь определенного результата. Есть только одна правдоподобная версия расселения: парамецию разносят водоплавающие птицы и другие способные к миграции водные животные.

  Теперь о поведении. Инфузории воспринимают различные внешние раздражители и соответствующим образом реагируют на них. Как правило, ответом на раздражение служит их пространственное перемещение. Раздражение может вызвать целенаправленное движение к источнику раздражения или от него. Ученые это реагирование называют топотаксисом, или таксисом. Когда инфузория движется к раздражителю, говорят о положительном таксисе, если она его избегает - об отрицательном.

  Это словечко вы уже ранее могли встретить в аквариумной литературе, когда автор, желая щегольнуть знанием научной терминологии, вместо того чтобы просто написать "новорожденные мальки прячутся от света", сообщает читателю, что они "обладают отрицательным фототаксисом".

  Вот несколько понятий из области таксисов инфузории-туфельки.

  Реагирует на освещение. Как и чем она его воспринимают -на сегодняшний день неясно. Лабораторные опыты показывают, что они не только обладают системой восприятия света, но также измеряют его интенсивность и даже длину его волны, т.е. цвет. Считается, что обычно туфельки проявляют положительный фототаксис, однако мой опыт разведения этой инфузории и кормления ею мальков этого не подтверждает. Я ни разу не замечал, чтобы туфельки собирались у более освещенной стенки сосуда, где они у меня живут, или у поверхности освещенного сверху аквариума с мальками.

  

  Фото Инфузория туфелька

  Чаще всего в хороших жизненных условиях они просто равномерно рассеяны по объему независимо от направления и силы света. Отмечено, что если туфелька питается водорослями, то она стремится в темноту. Видимо, захваченные, но до конца еще не переваренные водоросли на свету до последнего мгновения занимаются фотосинтезом, а это как-то мешает пищеварению инфузории.

  Хемотаксис, или реакция на присутствие химического раздражителя, у туфелек не всегда очевиден, хотя принято считать, что хеморецепция, или чувствительность к различным химическим веществам, имеет для нее большое значение в природных условиях. Так, определенно известно, что инфузории, готовые к половому размножению, находят друг друга по выделениям определенных химических веществ.

  Механотаксис - это реакция на твердый субстрат или на поток жидкости. В качестве примера отрицательного механотаксиса можно привести бегство туфельки, когда она наткнется на преграду, получив механическое раздражение. На течение воды инфузория реагирует положительно, т.е. старается плыть против него. Считается, что механическое раздражение инфузории в основном воспринимают своими ресничками.

  Интересные опыты с туфельками были проведены с целью определения их геотаксиса, то есть соотношения движений с силой тяжести. Предполагается, что земное тяготение они воспринимают через давление, оказываемое на плазму клетки пищевыми вакуолями или вакуолями с кристаллическими включениями.

  Так вот, туфелек накормили железными опилками, а затем поместили их в магнитное поле, и они стали плыть от магнита, проявляя отрицательный таксис. Эта имитация силы тяжести позволяет сделать вывод, что и геотаксис у них отрицательный. Логика подсказывает, что в противном случае они бы "тонули" и перемещались в основном в придонном слое.

  Инфузории туфельки несомненно способны к восприятию температуры, однако ни положительного, ни отрицательного термотаксиса у них до сих пор не наблюдали. Просто имеет место их накопление в области оптимальных температур. Для туфельки это 24-28°С.

  Еще одна особенность поведения состоит в том, что в среде, через которую пропускается постоянный электрический ток, они совершенно целенаправленно плывут к катоду. И хотя в природе это явление вряд ли встречается, его можно назвать гальванотаксисом.

  Его просто проверить в домашних условиях. На стекло на расстоянии нескольких сантиметров надо приклеить две зачищенные медные проволочки. Несколько капель густой культуры инфузории поместить на стекле так, чтобы проволочки были покрыты водой, а затем подсоединить их к источнику постоянного тока напряжением 5-9 вольт (батарейка типа "Крона").

  Двигавшиеся беспорядочно инфузории сразу устремятся к отрицательному электроду. Поменяйте полюса, и они развернутся снова к катоду. Природа этого явления, как и многое другое в жизни инфузорий, на сегодняшний день не прояснена.

  И, наконец, самый главный для аквариумистики таксис инфузории-туфельки - положительный кислородный таксис. Инфузория при недостатке кислорода энергично устремляется к поверхности, где газовый обмен на границе двух сред дает возможность "дышать". Вопрос, как она дышит и каким образом ощущает удушье, тоже не имеет четкого ответа. А вот как этот таксис используют аквариумисты, я расскажу далее достаточно подробно.

  На культивирование туфельки в домашних условиях решаются определенно не все аквариумисты. Пугают значительно преувеличенные, на мой взгляд, сложности ее разведения и содержания. Конечно, приложить усилия потребуется, но, как известно, без ухода в квартире живут только тараканы. Тем не менее "не так страшен черт, как его малюют": внимательный и терпеливый любитель с этой задачей успешно справляется.

  

  Фото Инфузория туфелька

  Как кормовой объект инфузория-туфелька, если верить публикациям, достаточно привлекательна. В уже упомянутой работе А.Е.Микулина "Живые корма" приведена сравнительная таблица содержания аминокислотного состава белка различных кормовых водных беспозвоночных: инфузорий, коловраток, и т.д. Так вот. героиня этой статьи по отдельным показателям превосходит остальных.

  Вместе с тем среди аквариумистов-разводчиков бытует устойчивое мнение, что "на инфузории мальки не растут". В этом утверждении есть доля истины. По-моему, все дело в количестве или пищевом объеме инфузории. Пока малек еще мал, он быстро набивает свой животик этим кормом, опять же если его достаточно на единицу объема воды в аквариуме, где сидят малыши. Правда, есть рыбы, новорожденные мальки которых настолько вялы и малоподвижны, что скорость передвижения туфельки оказывается для них великовата, этот корм для них может не подойти: умрут с голода, но поймать не смогут.

  А когда через первые 3-4 дня кормления малыш подрастет до способности проглотить что-то и покрупнее, наполнение его увеличившегося в объеме животика инфузорией становится затруднительным, тем более что в этот период малек способен есть непрерывно (и в этом нуждается). В природе весь необходимый по мере укрупнения "комплект еды" плавает вместе с мальками, а в условиях нерестовика обеспечить подобное соседство - забота аквариумиста. Поэтому инфузория хороша на первые 3-7 дней, а затем надо искать что-то более сытное.

  Однако большинство неудач в разведении, если мальки уже выклюнулись, ложится именно на первичное (стартовое) кормление. Чаще всего корм не соответствует размерам мальков: те просто не могут его проглотить, им нужен именно живой объект. Инфузория-туфелька в большинстве случаев подходит как нельзя лучше.

  Проблематично разводить инфузорию для большого хозяйства аквариумиста-рыборазводчика. а для любительских целей выкормить (вернее "поднять") на собственной инфузории две-три сотни мальков мелкой аквариумной рыбешки особого труда не составит.

  Самой сложной задачей является обзаведение исходной чистой культурой парамеций. Лучше всего заполучить ее у знакомого или купить на Птичьем рынке. В книгах по аквариумистике можно встретить и такой совет: отжать на стекло пучок аквариумных растений и при хорошем увеличении (+5-7D) наловить этих инфузорий тончайшей пипеткой. Подробности того, как это делается, посмотрите в соответствующей книжке. Я пробовал -безрезультатно.

  Бывают случаи, когда туфелька вдруг разводится в массовых количествах при неожиданных обстоятельствах. Как-то мне пришлось иметь дело с аквариумом, в котором жили крабы из Юго-Восточной Азии. Уровень воды был всего около 5 см, а рацион их питания в основном составляли фрукты (крабы-вегетарианцы). Как туда попала туфелька - неизвестно, но развелось се там тьма-тьмущая, причем никаких других простейших среди них не было видно: идеальная культура.

  Инфузориям важен достаток кислорода. Чтобы обеспечить им подобные условия, больше всего подходит емкость с максимальной площадью поверхности. Для небольшого количества парамеций можно использовать и трехлитровую банку, наполовину заполненную водой, лучше - мягкой. Я держу инфузорий в кипяченой воде жесткостью 6-8MGH. Для получения воды таких параметров нужно прокипятить водопроводную, дать ей отстояться и слить верхние 2/3 объема.

  Температуру лучше поддерживать на уровне 15-18°С (я, например, зимой держу банки с инфузорией на подоконнике). Такая температура не является для туфельки оптимальной.

  При 24-28°С культура хотя и быстро достигает максимальной плотности, но так же быстро и погибает, отравившись продуктами собственного метаболизма (то есть отходами жизнедеятельности) и не выдерживая дыхательной конкуренции с массово размножающимися бактериями, служащими туфелькам кормом.

  И. ВАНЮШИН г. Мытищи Московской обл.

  Журнал Аквариум 2001 №4

  Тело ее вытянуто и внешне напоминает туфельку-лодочку: передний конец более узкий, наибольшая ширина в задней трети. Задний конец несколько заострен и покрыт длинными ресничками. На стороне тела, условно называемой брюшной, вдается внутрь глубокий желоб - это околоротовое углубление - перистом, в задней части которого находится ротовое отверстие, ведущее в глотку. Реснички на стенках перистома более длинные, это своеобразный ловчий аппарат, загоняющий пищу инфузории в ротовое отверстие. Реснички создают непрерывный ток воды, с которым мелкие пищевые частицы - в основном бактерии - проникают через рот в короткую глотку и скапливаются на дне. Вместе с небольшим количеством жидкости пищевые частицы отрываются от дна глотки и поступают в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль, которая, отделившись от глотки, проделывает в теле инфузории закономерный путь, занимающий примерно один час. Пищеварительная вакуоль сначала движется в сторону заднего конца тела и, описав небольшую дугу, возвращается к переднему концу. Отсюда она описывает уже замкнутую дугу по периферии тела. В это время в вакуоль поступают пищеварительные ферменты, а переваренная пища всасывается в цитоплазму. Путь пищеварительной вакуоли заканчивается порошицей - определенным местом, где непереваренные остатки выбрасываются наружу.
  

  Туфельку можно считать одним из самых прожорливых животных: она питается непрерывно, ротовое отверстие ее всегда открыто и поток пищевых частиц в рот не прекращается. Процесс этот останавливается только в периоды размножения.
  

  Все тело инфузории покрыто ресничками, их примерно 10-15 тысяч. Они постоянно совершают согласованные веслообразные движения, за счет которых животное все время движется. Скорость движения 2-2,5 мм/сек, т.е. за секунду туфелька пробегает расстояние, превышающее длину ее тела в 10-15 раз. При движении вперед животное еще и вращается вдоль продольной оси тела.
  

  Под оболочкой, в наружном слое цитоплазмы у туфельки расположены многочисленные коротенькие образования, напоминающие палочки - трихоцисты. Это удивительное защитное приспособление. При любом сильном раздражении инфузория выбрасывает трихоцисты наружу, они превращаются в тонкие длинные нити и поражают хищника, нападающего на туфельку. Трихоцисты располагаются между ресничками, их так же много, как и последних, поэтому они представляют собой мощную защиту. На месте «выстреливших» трихоцист образуются новые.
  

  Движение инфузории туфельки

  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.
  

  Размножение инфузории туфельки

  При хорошем питании туфельки быстро размножаются. Выращиваемые искусственно в садках они дают массу от 20 до 104 граммов на кубический метр. Даже одноразовое внесение в пруды для разведения рыб взвеси этих инфузорий в расчете 5-10 граммов на одну десятую гектара повышает выживаемость мальков с 50 до 67 %. В экспериментальных условиях удается получить плотность инфузорий туфелек до 50 тысяч особей на кубический сантиметр, т. е. 50 миллионов особей на кубический метр.

  Проведенный биохимический анализ показывает, что белок сырой массы инфузорий содержит все необходимые аминокислоты, т.е. является высококачественным и по своему составу близок к казеину. Дегустация сухой массы инфузорий показала, что вкус этих простейших напоминает вкус подсушенного творога или куриного мяса.
  

  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.

  Туфельки, когда это возможно, выбирают определенные благоприятные температурные условия. Если их поместить в трубку с водой, где температура у одного конца 35 градусов, а у другого 15 градусов, то туфельки собираются в благоприятной для них зоне 24-26 градусов.

  В природе туфельки обитают в небольших пресноводных водоемах, Этих инфузорий очень легко развести в аквариуме, если залить прудовой водой пучок обычного сена. В таких настойках развивается множество инфузорий, в том числе и родственники туфельки - инфузории трубачи.

  Инфузория туфелька — довольно распространенный вид, который относят к группе Обитает она в пресных стоячих водоемах с достаточным количеством органических материалов, которыми и питается. Кстати, строение инфузории-туфельки считается самым сложным из данной группы организмов.

  Общая характеристика

  Инфузория туфелька — одноклеточный организм, форма которого действительно напоминает подошву обуви и сохраняется за счет плотного внешнего слоя цитоплазмы. Все тело животного покрыто огромным количеством ресничек, которые расположены продольными рядами. Основная их функция — движение.

  Двигается инфузория туфелька тупым концом вперед. Реснички движутся с небольшой задержкой относительно друг друга. При перемещении организм также вращается вокруг оси.

  Между ресничками расположены так называемые трихоцисты — небольшие веретенообразные органеллы, который выполняют функцию защиты. Каждая трихоциста состоит из тела и наконечника, которые при наличии раздражителя (столкновение, нагревание, охлаждение) резко выстреливают.

  Инфузория туфелька: строение

  Основная масса организма — это эндоплазма, или жидкая часть цитоплазмы. Эктоплазма находится ближе к цитоплазматической мембране, имеет более плотную консистенцию и образует пелликулу.

  Пищеварение. Инфузория туфелька питается бактериями и имеет довольно своеобразную клеточную Ближе к переднему концу тела расположена околоротовая воронка, внутренняя поверхность которой покрыта сложной системой ресничек. Движения ресничек создают поток, вместе с которым засасываются и микроорганизмы. Далее питательные частички попадают в глотку, которая также выстелена ресничками, и только затем - в рот. Путем эндоцитоза попадают в пищеварительную вакуоль. Остатки выводятся через специфическую органеллу — порошицу.

  Генетический материал. Инфузория туфелька имеет два ядра — большое (макронуклеус) и маленькое (микронуклеус). Микронуклеус содержит в себе полный набор генетической информации и берет участие в половом размножении организма. Макронуклеус отвечает за синтез белковых соединений.

  Выделение и дыхание. Инфузория туфелька способна существовать даже при очень низких концентрациях кислорода в воде. Поглощается кислород всей поверхностью.

  Как уже говорилось, этот простейший организм обитает в пресной воде и из-за разницы концентраций ему нужна система осморегуляции. Инфузория имеет две сократительные вакуоли — переднюю и заднюю, к каждой из которых ведет разветвленная система канальцев. Излишек жидкости и вторичные продукты метаболизма собираются в канальцах и выводятся вакуолей в окружающую среду. Обе органеллы сокращаются попеременно, раз в 15-20 секунд.

  Размножение инфузории-туфельки

  Для данного организма характерно как половое, так и бесполое размножение.

  Осуществляется поперечным делением клетки на две равные части. При этом организм сохраняет активное состояние. Далее следуют довольно сложные процессы регенерации, во время которых каждая часть организма достраивает необходимые органеллы.

  Половое отношение между двумя особями осуществляется путем конъюгации. Инфузории временно склеиваются, и между их поверхностями образуется своеобразный мостик из цитоплазмы. Макронуклеусы обоих организмов разрушаются, а маленькие ядра делятся путем мейоза.

  Поле этого образуется четыре ядра с гаплоидным набором хромосом. Далее три из них гибнут, а оставшееся делиться путем митоза, образовывая два протонуклеуса — женский и мужской. Организмы обмениваются «мужскими» протонуклеусами. Затем в каждом происходит слияние двух ядер и образование синкариаона. Затем проходит митоз, после чего одно из образовавшихся ядер становится макронуклеусом, а второе — микронуклеусом.