Удивительные свойства инфузории туфельки: что делает их такими уникальными

Удивительные свойства инфузории туфельки: что делает их такими уникальными

Эти микроскопические существа обычно находятся в постоянном волнообразном движении, набирая скорость около двух с половиной миллиметров в секунду, что для таких ничтожно малых созданий в 5-10 раз превышает длину их тела.

Передвижение инфузории туфельки осуществляется тупым концов вперёд, при этом она имеет обыкновение поворачиваться вокруг оси собственного тела.

Туфелька, резко взмахивая ресничками-ножками и плавно возвращая их на место, работает такими органами передвижения словно вёслами в лодке. Причём количество подобных взмахов имеет частоту около трёх десятков раз за одну секунду.

Что же касается внутренних органоидов туфельки, большое ядро инфузории участвует в обмене веществ, движении, дыхании и питании, а малое отвечает за процесс воспроизводства.

Дыхание этих простейших созданий осуществляется следующим образом: кислород через покровы тела поступает в цитоплазмы, где с помощью данного химического элемента происходит окисление органических веществ и превращение их в углекислых газ, воду и прочие соединения.

А в результате указанных реакций образуется энергия, употребляемая микроорганизмом для своей жизнедеятельности. После всего, вредный углекислый газ удаляется из клетки через её поверхности.

Особенность инфузории туфельки , как микроскопической живой клетки, состоит в способности этих крошечных организмов реагировать на внешнюю среду: механические и химические воздействия, влагу, тепло и свет.

С одной стороны, они стремятся передвигаться к скоплениям бактерий для осуществления своей жизнедеятельности и питания, но с другой, вредные выделения этих микроорганизмов, заставляют инфузорий уплывать от них подальше.

Также туфельки реагируют и на солёную воду, от которой спешат удалиться, зато с охотой передвигаются в сторону тепла и света, но в отличие от эвглены , инфузория туфелька настолько примитивна, что не имеет светочувствительного глазка.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое инфузория туфелька и какими особенностями она обладает

Средой обитания инфузории туфельки является любой пресный водоем со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ. Ее можно обнаружить и в аквариуме, взяв пробы воды с илом и рассмотрев их под микроскопом.

Размеры разных видов туфелек составляют от 0,1 до 0,6 мм, парамеции хвостатой — обычно около 0,2—0,3 мм. Форма тела напоминает подошву туфли. Наружный плотный слой цитоплазмы (пелликула) включает находящие под наружной мембраной плоские мембранные цистерны альвеолы, микротрубочки и другие элементы цитоскелета.

На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички, число которых — от 10 до 15 тыс. В основании каждой реснички находится базальное тельце, а рядом — второе, от которого ресничка не отходит. С базальными тельцами у инфузорий связана инфрацилиатура — сложная система цитоскелета. У туфельки она включает отходящие назад посткинетодесмальные фибриллы и радиально расходящиеся поперечно исчерченные филаменты. Возле основания каждой реснички имеется впячивание наружной мембраны — парасомальный мешочек.

Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца — трихоцисты, которые рассматриваются как органоиды защиты. Они расположены в мембранных мешочках и состоят из тела и наконечника.Трихоцисты — разновидность разнообразных по строению органоидов экструсом, наличие которых характерно для инфузорий и некоторых других групп протистов.Их тело имеет поперечную исчерченность с периодом 7 нм. В ответ на раздражение (нагрев, столкновение с хищником) трихоцисты выстреливают — мембранный мешочек сливается с наружной мембраной, а трихоциста за тысячные доли секунды удлиняется в 8 раз. Предполагается, что трихоцисты, набухая в воде, могут затруднять движение хищника. Известны мутанты туфелек, лишенные трихоцист и вполне жизнеспособные. Всего у туфельки 5—8 тысяч трихоцист. У туфельки 2 сократительные вакуоли в передней и задней части клетки. Каждая состоит из резервуара и отходящих от него радиальных каналов. Резервуар открывается наружу порой, каналы окружены сетью тонких трубочек, по которым жидкость поступает в них из цитоплазмы. Вся система удерживается в определенном участке цитоскелетом из микротрубочек.

Как выглядит инфузория туфелька под микроскопом

Многие помнят по школьной программе, изображенную в учебниках по биологии инфузорию-туфельку. Издания менялись, а ее изучение оставалось обязательным пунктом учебной программы. Но немногие думали, почему она представляет такой огромный интерес и наиболее изучаемая из всех известных одноклеточных организмов. Начиная от простейших и заканчивая бактериями, что представляют собой целую науку, насыщенную этим элементом. Итак, почему же у данного элемента такое большое число поклонников среди биологов? Почему она занимает лидирующую позицию в цепочке жизни?

Перед тем, как начать исследование инфузории туфельки — ее нужно найти. Это не беда, процесс её разведения можно узнать у любого аквариумиста или биолога. Добыть её — не большая проблема, достаточно в стоячем водоеме продумать благоприятные условия для выживании таких элементов. Так же эти элементы идеально проявляются в домашних условиях, если использовать высушенную банановую корку, а также настой сенной трухи. Кроме того, инфузорию-туфельку очень просто разводить на кусочке морковки. Нужно замоченный кусочек данного составляющего положить в воду. Там она не будет разлагаться бактериями, вода останется прозрачной. Емкость можно поместить в темные места, где температура будет чуть выше, чем комнатная. Через пару дней вы сможете увидеть белесоватые взвеси, которые будут окружать морковку. Это и есть скопление элемента инфузорий-туфелек. Микроскопы для детей станут идеальным вариантом для изучения инфузории-туфельки. Так как данный элемент часто входит в школьные программы, у подавляющего большинства школьников могут возникнуть вопросы на эту тему. Микроскопы помогают в их решениях с помощью исследований.

Чем питается инфузория туфелька и как происходит пищеварение у нее

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 давление внутренней 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: кислород через 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.

Каким образом инфузория туфелька размножается

Класс Инфузории состоит из более чем 6 тысяч видов, для которых характерны высокие черты организации, а также оригинальная степень адаптации к динамике изменения окружающей среды.

Основной средой обитания инфузорий можно считать пресные и морские водоемы, влажную почву. Заметная часть таких живых организмом является паразитами человека и животных.

Наиболее очевидный и распространенный представитель этого класса — инфузория-туфелька. Размер инфузории-туфельки достигает 0,1-0,3 мм. Организм имеет сходства формы тела с туфелькой, что и легло в основу его названия.

Отличительными чертами строения инфузории являются:

• постоянная форма тела;
• наличие ресничек по всему телу.

Постоянство формы тела обеспечивается уплотненным строением наружной эктоплазмы.

Пелликула представляет собой оболочку тела инфузории.

Еще одна отличительная черта строения инфузории — наличие двух ядер:

• большого (макроклеуса);
• малого (микроклеуса).

Основная функция малого ядра — передача информации, а функция большого — регуляция других жизненно важных функций. Передвигаются инфузории при помощи ресничек. Если движение ресничек веслообразное, то скорость движения инфузорий будет выше.

В эктоплазме инфузорий есть образования, которые получили название трахоцистов. За ними закреплена защитная функция. В случае механического раздражения инфузории-туфельки, трахоцисты выстреливают наружу и преобразовываются в тонкие длинные нити, поражающие противника. На смену выполнившим свою функцию трахоцистам приходят новые.

Еще одной особенностью строения инфузории является наличие специфических органелл пищеварения. Среди них — предротовое углубление, клеточная глотка и клеточный рот. Околоротовые реснички загоняют бактерии и прочие взвешенные в воде частицы вместе с водой через рот в глотку, после чего они попадают в пищеварительную вакуоль.

Постепенно вакуоль наполняется пищей и отрывается от глотки, а после ее увлекает ток цитоплазмы. Пока вакуоль передвигается по клетке, пища внутри нее перерабатывается с помощью целого набора ферментов и всасывается в эндоплазму. Позже пищеварительная вакуоль приближается к порошице, непереваренные остатки пищи выбрасываются в окружающую среду.

Особенностью инфузории-туфельки также может считаться тот факт, что в период размножения их питание прекращается. Две сократительные вакуоли выступают в качестве органелл осморегуляции растительного организма. Для них свойственна пульсация и наличие приводных канальцев.

Вот несколько доказательств того, что инфузории отличаются более сложным строением, чем другие простейшие:

• наличие постоянной формы тела;
• наличие клеточного рта;
• наличие клеточной глотки;
• наличие сложного ядерного аппарата;
• наличие порошицы.

Где обычно обитает инфузория туфелька

Класс инфузории включает в себя около 6-ти тысяч видов. Они отличаются высокими чертами организации и оригинальной степенью адаптированности к динамике изменения окружающей среды.

Инфузории обитают в морских и пресных водоемах, а также во влажной почве. Значительное число этих организмов являются паразитами животных и человека.

Ярчайшим представителем инфузорий является инфузория-туфелька. Размер этого животного достигает 0, 1 – 0, 3 мм. Форма тела этого организма напоминает туфельку, поэтому она получила соответствующее название.

Статья: Внутреннее строение инфузории туфельки

Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов

Для животных характерны следующие признаки организации строения:

• постоянная форма тела;
• реснички по телу.

Постоянная форма тела этих животных обусловлена тем, что наружная эктоплазма имеет уплотненное строение.

Также характерной чертой инфузорий-туфелек является наличие двух ядер:

• большого – макронуклеуса,
• малого – микронуклеуса.

Функция малого ядра связана с передачей информации, а большого с регуляцией других жизненно важных функций. Органами передвижения инфузорий являются реснички. Большая скорость движения инфузории зависит от веслообразного движения ресничек.

Эктоплазма инфузорий-туфелек имеет образования, которые называются трихоцистами. Эти образования выполняют своего рода защитную функцию. Если осуществить механическое раздражение организма инфузории-туфельки, то трихоцисты выстреливают наружу и видоизменяются в тонкие длинные нити, которые поражают приближающегося хищника. После того, как одни трихоцисты выполнили свою функцию, на их месте образуются новые.

Инфузории-туфельки обладают также специфическимипищеварения. К ним относят: предротовое углубление, клеточная глотка и клеточный рот. Бактерии и другие взвешенные в воде частицы вместе с водой загоняются околоротовыми ресничками через рот в глотку и попадают в пищеварительную.

Вакуоль постепенно наполняется пищей и отрывается от глотки, затем увлекается током. По мере передвижения по вакуоли по клетке пища внутри нее переваривается целым набором ферментов и всасывается в эндоплазму. В последствии пищеварительнаяподходит к порошице и непереваренные остатки пищи выбрасываются в окружающей среду.

Особенностью этих организмов является то, что инфузории перестают питаться исключительно в период размножения.

Органеллами осморегуляции растительного организма служат две сократительные вакуоли. Они имеют способность пульсировать и обладают приводными канальцами.

Таким образом, к характеристикам, доказывающим, что инфузории имеют более сложное строение, чем другие простейшие можно отнести:

• постоянную форму тела;
• наличие клеточного рта;
• наличие клеточной глотки;
• порошица;
• сложный ядерный аппарат.

Какие функции выполняет у инфузории туфельки оболочка

Это наиболее сложно устроенные простейшие . Характерными особенностями организации инфузорий являются: движение с помощью ресничек, наличие двух ядер— большого и малого — с разными функциями и полового процесса— конъюгации .

Инфузория-туфелька — обитатель мелких стоячих водоемов. Ее длина достигает 0,1—0,3 мм. Покрыта она пелликулой, поэтому форма тела постоянная и напоминает изящную дамскую туфельку , откуда и ее название ( рис . 10.3).

Движение туфельки осуществляется с помощью многочисленных (более 10 тыс.) ресничек, расположенных правильным продольными рядами. Они совершают согласованные волнообразные колебания.

Питание происходит следующим образом. На одной из сторон тела туфельки имеется воронкообразное углубление, ведущее в рот и трубчатую глотку. С помощью ресничек, выстилающих воронку, пищевые частицы ( бактерии , одноклеточные водоросли , детрит) загоняются в рот, а затем в глотку. Из глотки пища путем фагоцитоза проникает в цитоплазму Образовавшаяся при этом пищеварительная вакуоль подхватывается круговым током цитоплазмы . В течение 1—1,5 ч пища переваривается, всасывается в цитоплазму, а непереваренные остатки через отверстие в пелликуле — порошицу — выводятся наружу. При благоприятных температурных и пищевых условиях за сутки туфелька способна потребить столько пищи, сколько весит сама.

Сократительных вакуолей в цитоплазме туфельки две: в передней и задней частях тела. Устроены они более сложно, чем у простейших других классов. Вода и конечные продукты жизнедеятельности из цитоплазмы сначала проникают в приводящие канальцы, а затем из них — в центральную вакуоль, откуда выводятся наружу. Сокращаются вакуоли попеременно каждые 20—30 с.

Ядерный аппарат инфузории-туфельки устроен сложно и представлен большим бобовидной формы полиплоидным ядром, или макронуклеусом, регулирующим вегетативные функции (питание, дыхание , выделение), и малым ядром, или микронуклеусом, играющим особую роль в половом процессе.

Размножение бесполое. Сначала делятся оба ядра: большое амитотически, а малое митотически, а затем происходит деление тела инфузории-туфельки пополам в поперечном направлении. Недостающие органеллы заново развиваются у обеих дочерних особей.

Бесполое размножение после ряда поколений сменяется периодически наступающим половым процессом — конъюгацией. При этом две инфузории прикладываются друг к другу сторонами, где расположен рот. Пелликула в месте контакта особей растворяется, и между ними образуется цитоплазматический мостик. Большое ядро разрушается и в половом процессе не принимает участия. Малые ядра делятся мейотически. Из четырех образовавшихся в каждой инфузории гаплоидных ядер три распадаются. Оставшееся четвертое ядро делится митотически еще один раз. Одно из двух образовавшихся ядер (стационарное) остается в той же инфузории, а другое (мигрирующее) переходит в клетку партнера по конъюгации. После слияния стационарного и мигрирующего ядер образуется диплоидное ядро с рекомбини-рованным генетическим материалом. В каждой из инфузорий диплоидное ядро делится несколько раз, и после ряда преобразований формируются малое и обновленное большое ядро. Через некоторое время инфузории приступают к активному бесполому размножению делением.

Как инфузория туфелька защищает себя от внешних угроз

На уроках биологии мы изучаем простейшие сложноорганизованные организмы на примере инфузории туфельки. В действительности класс инфузорий включает от шести до восьми тысяч видов, но все, кто учился в школе, хорошо наслышаны именно о туфельке.

В большинстве своем эти существа являются хищниками ; немало среди них и паразитов. Инфузории - водные обитатели, они живут в соленых и пресных водоемах или влажной почве. Размеров бывают разных, но, конечно же, все они очень маленькие: от 0,012 до 3 миллиметров. Класс инфузории также называют ресничными , потому что все их тело покрыто маленькими жгутиками, которыми их хозяева гребут, как корабль лопастями. Кроме того, что это помогает им двигаться в нужном направлении, реснички захватывают еду - еще меньшие одноклеточные организмы.

Инфузории бывают разной формы - одни похожи на воронки, другие на червей, встречаются ветвистые, будто деревья, круглые и овальные. А некоторые обладают такой причудливой формой, что ей даже трудно придумать название. Ответ на вопрос, почему инфузория туфелька так названа, очень прост - она похожа на туфлю. Забавно, что плавает она «пяткой» вперед.

По своему строению она крайне примитивна и состоит всего из одной клетки, в которой есть два ядра. Одно отвечает за обмен веществ, передвижение, дыхание и питание, а второе занято исключительно вопросами продолжения рода. И хотя инфузорию туфельку можно разглядеть только в микроскоп, она все же является животным. Причем в одной единственной клетке происходят те же многочисленные процессы, что и в человеческом теле с его триллионами клеток.

Защита инфузории туфельки от внешних угроз

Инфузория туфелька, несмотря на свою простую структуру, имеет несколько механизмов защиты от внешних угроз. Эти механизмы позволяют ей выживать в водной среде и избегать хищников.

Реснички как защитный механизм

Одним из основных защитных механизмов инфузории туфельки являются ее реснички. Эти маленькие жгутики не только помогают ей двигаться и захватывать еду, но также могут быть использованы для защиты от хищников. Когда инфузория чувствует опасность, она может быстро изменить направление движения своих ресничек, создавая мощные потоки воды, которые могут отогнать хищника.

Туловище как защитная оболочка

Туловище инфузории туфельки также может служить защитной оболочкой. Когда она чувствует опасность, она может сжаться и прикрыть свои реснички, создавая защитный слой вокруг себя. Это может помочь ей избежать атаки хищника или защититься от вредных веществ в воде.

Хеморецепция как система раннего предупреждения

Инфузория туфелька также имеет систему хеморецепции, которая позволяет ей обнаруживать химические сигналы в воде. Эта система может предупреждать ее о присутствии хищников или других опасностей, позволяя ей принять меры защиты.

Поведенческая адаптация

Инфузория туфелька также может адаптировать свое поведение для защиты от внешних угроз. Например, она может изменить свое время активности, избегая периодов, когда хищники наиболее активны. Она также может изменить свое место обитания, избегая мест с высоким уровнем опасности.

В целом, инфузория туфелька имеет несколько механизмов защиты от внешних угроз, которые позволяют ей выживать в водной среде. Эти механизмы включают реснички, туловище, систему хеморецепции и поведенческую адаптацию.