Infusorien-Pantoffel, der entdeckt hat. Infusorien-Pantoffel: Struktur und Leben. Sehen Sie in anderen Wörterbüchern nach, was "Infusoria-Schuh" ist

Infusorien-Schuh gehört zur Art der Infusorien, die zu den Protozoen (einzellige Eukaryoten) gehören. Oft werden Ciliatenschuhe als mehrere ähnliche Arten bezeichnet. Charakteristische Merkmale aller Ciliaten sind das Vorhandensein von Cilien (die die Bewegungsorgane sind) und die komplexere Struktur ihres Zellorganismus im Vergleich zu anderen Protozoen (z. B. Amöbe und Euglena).

Der Ciliatenschuh lebt in normalerweise verschmutzten Süßwasserreservoirs. Zellgrößen von 0,2 bis 0,6 mm. Die Form des Körpers ähnelt einer Schuhsohle. Gleichzeitig ist das vordere Ende, mit dem der Ciliat vorwärts schwimmt, der „Absatz des Schuhs“; und "toe" ist das hintere Ende.

Der Körper des Ciliatenschuhs ist von Zilien umgeben. In den Figuren und Diagrammen sind Zilien nur um die Zelle herum gezeigt. Tatsächlich ziehen sie sich in einer Art Strähnen durch den ganzen Körper (also auch von oben und unten, was wir bei einer flachen Figur nicht sehen).

Die Zelle bewegt sich aufgrund der wellenförmigen Kontraktionen der Zilien (jede nächste in einer Reihe biegt sich etwas später als die vorherige). In diesem Fall bewegt sich jede Wimper scharf in eine Richtung, wonach sie langsam an ihren Platz zurückkehrt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Infusorien beträgt etwa 2 mm pro Sekunde.

Wimpern sind angebracht Basalkörper. Gleichzeitig hat die Hälfte von ihnen keine Zilien. Basalkörper mit und ohne Flimmerhärchen wechseln sich ab.

Der äußere Teil des Zytoplasmas (unter der Zellmembran) hat Strukturen, die es dem Ciliatenschuh ermöglichen, seine Form beizubehalten. Dieser Teil des Zytoplasmas heißt Zytoskelett.

Die Membran hat Trichozysten, das sind Stöcke, die ausgeworfen werden und Raubtiere „stechen“, die Ciliaten-Schuhe angreifen.

Die Ciliatenschuhzelle hat einen ziemlich tiefen Hohlraum (als ob die Membran in der Zelle konkav wäre). Diese Ausbildung heißt Zellmund, Übergang in Zelle Kehle. Sie sind von längeren und dickeren Zilien umgeben, die Nahrung in sie hineintreiben. Nahrung sind meistens Bakterien, einzellige Algen. Infusorien finden sie anhand der Substanzen, die sie absondern.

Vom Zellrachen getrennt Verdauungsvakuolen. Jede solche Vakuole geht nach ihrer Bildung zuerst in die Rückseite der Zelle, bewegt sich dann nach vorne und dann zurück nach hinten. Diese Bewegung wird durch die ständige Bewegung des Zytoplasmas bereitgestellt. Lysosomen und verschiedene Enzyme nähern sich der Verdauungsvakuole, Nährstoffe in den Vakuolen werden abgebaut und gelangen in das Zytoplasma. Wenn die Verdauungsvakuole den Kreis umrundet und zum hinteren Teil der Zelle zurückkehrt, wird ihr Inhalt herausgeschleudert Pulver.

Infusorien-Schuhe haben zwei kontraktile Vakuolen. Einer befindet sich vorne im Käfig, der andere hinten. Diese Vakuolen sind komplexer als die von Euglena. Es besteht aus einem zentralen Reservoir und davon ausgehenden Tubuli. Überschüssiges Wasser und Schadstoffe landen zunächst in den Tubuli und dann in den Stauseen. Die gefüllten Reservoirs werden von den Tubuli getrennt und die Lösung wird durch die sich zusammenziehende Zelloberfläche ausgestoßen. Die Vakuolen ziehen sich nacheinander zusammen.

Der Infusorienschuh atmet mit im Wasser gelöstem Sauerstoff. Bei Sauerstoffmangel kann sie jedoch auf eine sauerstofffreie Atemweise umstellen.

Ciliaten-Schuhe vermehren sich durch Zellteilung in zwei Teile. Im Gegensatz zur grünen Euglena wird die Elternzelle nicht entlang, sondern quer geteilt (dh eine Kindzelle erhält die Rückseite der Elternzelle und die andere die Vorderseite, wonach sie die fehlenden Teile vervollständigen).

Zusätzlich zur asexuellen Fortpflanzung haben Ciliaten einen sexuellen Prozess. Dabei kommt es nicht zu einer Vermehrung der Individuenzahl, sondern zu einem Austausch genetischer Informationen.

Infusorienschuhe haben zwei Kerne - groß (Makronukleus) und klein (Mikronukleus). Der Makronukleus ist polyploden (er enthält mehrere Chromosomensätze). Mikronukleus diploden. Der Makronukleus ist für die Steuerung der lebenswichtigen Aktivität der Zelle verantwortlich. Auf der darin enthaltenen DNA wird RNA synthetisiert, die für die Synthese von Proteinen verantwortlich ist. Der Mikronukleus ist für den sexuellen Prozess verantwortlich.

Während des sexuellen Prozesses nähern sich zwei Ciliaten-Schuhe von der Seite der Zellmündungen. Zwischen den Zellen wird eine zytoplasmatische Brücke gebildet. Zu diesem Zeitpunkt löst sich in jeder Zelle der Makronukleus auf und der Mikronukleus teilt sich durch Meiose. Das Ergebnis sind vier haploide Kerne. Drei von ihnen lösen sich auf, und der Rest wird durch Mitose geteilt. Das Ergebnis sind zwei haploide Kerne. Einer der unteren bleibt in seiner Zelle und der andere geht durch die zytoplasmatische Brücke in einen anderen Ciliaten. Einer seiner haploiden Kerne bewegt sich vom zweiten Ciliaten. Außerdem verschmelzen zwei Kerne in jeder Zelle (einer von ihnen und einer von einem anderen). Der bereits gebildete diploide Kern (Mikronukleus) teilt sich dann und bildet einen Makronukleus.

Ich habe im Prinzip viel darüber gehört, dass Infusorien in fast jedem Wasser leben, aber irgendwie habe ich meine Hände nicht erreicht, bevor ich ein Mikroskop genommen und genau nach ihnen gesucht habe. Nun beschloss ich inspiriert, einen genaueren Blick ins Wasser zu werfen.

Infusorienschuh (Foto)

Als Testflüssigkeit nahm ich Wasser aus einem Aquarium mit, in dem sehr erfolgreich von Krustentieren abgeworfene Schalenfragmente gefangen wurden – winzige durchsichtige Chitinstückchen, die dennoch organische Rückstände enthielten und daher erhöhtes Interesse an Ciliaten hervorriefen.

Eigentlich musste ich die einfachsten nicht lange suchen, hier sind sie:

Wenn Sie das Bild vergrößern, können Sie sie besser sehen:

Außerdem bewegten sich kleine Ciliaten kaum, als würden sie um ein Chitinfragment grasen, aber einer raste wie verrückt herum.
Ich weiß nicht, ob dies der gleiche Schnittschuh ist oder ein anderer Typ ...

Hier sind noch ein paar Nahaufnahmen von Ciliaten-Schuhen:

Infusorienschuh (Paramecium caudatum), die Mundöffnung ist deutlich sichtbar

Hier gibt es keine Zweifel an der Identifizierung: Wir haben ein geradezu kanonisches Bild eines Ciliatenschuhs aus einem Lehrbuch vor uns.

Infusorienschuh: allgemeine Informationen

Zunächst eine kleine Einordnung (Wikipedia):

• Domain: Eukaryoten
• Art der: Ciliophora(Ciliaten)
• Klasse: Ziliate
• Kader: Hymenostomatida(Membran)
• Familie: Parameciidae
• Gattung: Pantoffeltierchen(Pantoffeltierchen)
• Aussicht: Paramecium caudatum(Infusorien-Schuh)

Dies ist nur eine Klassifizierungsoption, aber es gibt viele davon. Wir gehen nicht ins Detail.

Der Ciliatenschuh ist der komplexeste Organismus der einfachsten. Abmessungen - von 0,1 bis 0,6 mm.

Die Draufsicht ähnelt einer Sohle, daher der Name.

Entlang des Ciliatenkörpers befinden sich Reihen von 10 bis 15.000 Zilien, die als Beweger dienen.

Die Zelle hat zwei Kerne - groß und klein, Makronukleus bzw. Mikronukleus. Der große steuert die Synthese aller Proteine ​​in der Zelle, der kleine dient der sexuellen Fortpflanzung (mehr dazu weiter unten).

Ciliaten-Schuhe füttern

Die Nahrung des Infusorienschuhs sind einzellige Algen und Bakterien.

An der Seite (d.h. an der Innenseite des „Fußes“) hat der Ciliatenschuh eine präorale Vertiefung, die in den Mund übergeht, wo sich im Zytoplasma eine Verdauungsvakuole bildet. Vom Pharynx getrennt, wird die Vakuole vom Strom des Zytoplasmas mitgerissen. Unter normalen Temperaturbedingungen (15 Grad) und ausreichend Nahrung bilden sich alle 1-2 Minuten Verdauungsvakuolen. In ihnen wird Nahrung verdaut und vom Zytoplasma absorbiert, wonach sich die Verdauungsvakuole im Uhrzeigersinn dem hinteren Ende des Körpers nähert, wo unverdaute Nahrungsreste ausgeworfen werden.

Aufteilung von Infusorien-Schuhen (Video)

Die Aufteilung ist natürlich jedem bewusst. Die zur Fortpflanzung bereiten Ciliaten verlängern sich, es bildet sich eine Verengung, die den Körper allmählich in zwei Hälften teilt. Gleichzeitig vervollständigt jede Hälfte die fehlenden Elemente und verwandelt sich in einen vollwertigen Ciliatenschuh. Der Teilungsprozess, oder besser gesagt, sein letzter Teil, ist im nächsten Video zu sehen.

Das Wissen um die Teilung hat mich jedoch nicht daran gehindert, lange darüber nachzudenken, was für seltsame Mikroorganismen, ähnlich wie zwei klebrige Kugeln, in einer Wasserprobe vorkommen.

Die Teilung wird 1-2 mal täglich wiederholt und nach mehreren Generationen durch sexuelle Fortpflanzung ersetzt.

Sexuelle Fortpflanzung von Ciliaten-Schuhen

Und hier überrascht uns der Infusorienschuh. Eigentlich war ich mir früher im Allgemeinen sicher, dass Teilung die einzige Möglichkeit ist, Protozoen zu vermehren, aber alles stellte sich als viel interessanter heraus.

Die Sache ist die Bei der sexuellen Fortpflanzung von Ciliaten bleibt die Anzahl der Individuen gleich!

Das heißt, das Wesen des Begriffs „Reproduktion“ wird hier verletzt.

Das Phänomen heißt "Konjugation" und in der Tat charakteristisch für viele Protozoen.

Die Essenz des Prozesses ist der Austausch von genetischem Material. Nur im Austausch (und keine Kinder).

Während der Konjugation in jedem der Mikroorganismen wird also der große Kern zerstört und der kleine in 4 Teile geteilt (der Prozess der Meiose, bei dem die Anzahl der Chromosomen halbiert wird). Bald werden 3 der vier Teile zerstört, und der Rest wird geteilt und bildet einen weiblichen und einen männlichen Kern.

Der männliche Zellkern geht in die Zelle des Partners über, wo er mit dem weiblichen Zellkern verschmilzt. Bald wird der Kern in jedem von ihnen in groß und klein geteilt, das Leben kehrt zur Normalität zurück und die aktualisierten Ciliaten-Schuhe vermehren sich erneut durch Teilung.

Es ist zwar nicht klar, warum Ciliaten genau nützliche Eigenschaften austauschen. Anscheinend sterben im Prozess der natürlichen Selektion diejenigen Individuen, deren Eigenschaften nicht sehr nützlich waren, einfach aus.

Menschliche Analogien kommen einem sofort in den Sinn. Hier stellen Sie sich vor Mädchen-angeborener Humanist und Junge-derselbe-Techniker morgens aufwachen und beide das Gefühl haben, über Nacht zu Experten geworden zu sein breites Profil! Das Mädchen beginnt plötzlich, die Logarithmen zu verstehen, die ihr so ​​viele Jahre in der Schule erfolglos eingehämmert wurden, und der ganze Literaturverlauf ist plötzlich im Kopf des Jungen sortiert. Aber das ist auf eine gute Art und Weise.

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Also, meine Freunde, denkt daran: vor ungeschützter Konjugation - nur Probleme!

Die Art der Ciliaten wird gemeinhin auch Ciliated genannt – das sind die Bewegungsorgane dieser Einzeller Flimmerhärchen. Die Ciliatenzelle hat zwei Kerne, sie werden klein und groß genannt. Die erste regelt den Fortpflanzungsprozess und die zweite ist für die Ernährungs-, Bewegungs- und Atmungsprozesse verantwortlich.

Merkmale des Lebens dieser Art sollten am Beispiel von Ciliatenschuhen betrachtet werden.

Bewegung und Atmung

Der etwa 0,5 mm lange Infusorienschuh wählt Gewässer als Lebensraum. Die Körperform der einfachsten ist anhand des Namens leicht zu erraten - sie ähnelt einem Schuh. Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt ca. 2,5 mm pro Sekunde.

Das Vorhandensein einer äußeren elastischen Schale sorgt für eine stabile Körperform.

Im an die Schale angrenzenden Zytoplasma befinden sich Stützfasern, deren Entwicklung eine Garantie für die Erhaltung der konstanten Form der Ciliaten ist.

Auf der Oberfläche der Ciliaten befinden sich 15.000 Zilien, an ihrer Basis befindet sich ein Basalkörper. Die Bewegung erfolgt mit Hilfe von Schwingungen der Flimmerhärchen: Sie erzeugen etwa 30 Schläge pro Sekunde und schieben dabei den Wimperschuh nach vorne.

Es atmet durch die Körperoberfläche.

Essen

Ein Merkmal von Ciliaten ist die Anwesenheit Zellmund, in deren Nähe sich besonders lange und dichte Flimmerhärchen befinden. Der zelluläre Mund setzt sich mit dem zellulären Rachen fort: Zilien schieben Wasser und bewimperte Nahrung - Bakterien hinein.

Die Infusorien spüren Chemikalien, die eine Ansammlung von Bakterien freisetzen. Also sucht sie nach Beute.

Die Nahrung landet dann in der Verdauungsvakuole, wo sie verdaut wird. Von hier aus folgt es bereits ins Zytoplasma.

Auswahl

Die Auswahl erfolgt über zwei kontraktile Vakuolen, einer befindet sich am vorderen Ende und der andere am hinteren Ende. Vakuolen bestehen aus einem Reservoir und Kanälen.

Die Flüssigkeit füllt die Kanäle, folgt dann dem zentralen Reservoir und tritt dann aus den Infusorien aus. Der Prozess der Kontraktion der Vakuolen dauert 10-20 Sekunden.

Reproduktion

Die Infusorien vermehren sich ungeschlechtlich - sie sind zweigeteilt. Sein Merkmal ist die Teilung über den Körper.

Die Zellkerne von Ciliaten sind zweigeteilt: Neu gebildete Ciliaten haben einen kleinen und einen großen Zellkern. Tochter-Ciliaten besitzen Teile von Organoiden, und die fehlenden werden unabhängig voneinander gebildet. Die Fortpflanzung erfolgt mehrmals täglich.

Bei Ciliaten-Schuhen ist auch eine geschlechtliche Fortpflanzung möglich, allerdings kommt es in diesem Fall nicht zu einer Vermehrung der Individuenzahl. Vorübergehend sind die Protozoen verbunden und bilden eine Verbindungsbrücke aus dem Zytoplasma.

Bei jedem Individuum verschwindet der große Kern und die kleinen werden zweimal geteilt - es erscheinen vier Kerne. Von diesen bleibt nur ein Kern übrig, der sich ebenfalls teilt. Ein Individuum enthält zwei Kerne, dann findet ein Austausch von Kernen statt - einer der Kerne wandert zu einem anderen Individuum.

Dort verschmilzt es mit dem verbleibenden Kern, und so entsteht in jedem der Individuen ein kleiner und größerer Kern. Dieser Prozess, genannt Konjugation, ist für die Erneuerung des genetischen Materials zwischen Individuen notwendig.

Arten von Ciliaten

Ciliaten sind komplex organisierte Einzeller, es gibt ungefähr 7.000 Arten von ihnen.

Paramecium caudatum Ehrenberg, 1838

Infusorien-Schuh, Pantoffeltierchen caudat(lat. Paramecium caudatum) - eine Ciliatenart der Gattung Paramecium, gehört zu einer Gruppe von Organismen namens Protozoen, einem einzelligen Organismus. Üblicherweise werden auch andere Arten der Gattung Paramecium als Ciliaten-Schuhe bezeichnet. Aquatischer Lebensraum, gefunden in Süßwasser. Der Organismus erhielt seinen Namen von der dauerhaften Form des Körpers, die einer Schuhsohle ähnelt.

Nach einem anderen Klassifikationsschema werden sie im Tierreich in der Reihenfolge gleichgroßer ( Holotricha) Unterklasse der Wimperwimpern ( Ziliata) der Klasse Ciliophora vom Typ Protozoen ( Protozoen) und nach dem dritten Schema - zur Ordnung Hymenostomatida der Unterklasse Holotrichia. Es gibt auch zahlreiche andere Klassifikationsschemata für Ciliaten.

Infusorien-Pantoffel

Der Lebensraum der Schuh-Ciliaten ist jedes frische Gewässer mit stehendem Wasser und dem Vorhandensein von zerfallenden organischen Stoffen im Wasser. Es kann auch in einem Aquarium nachgewiesen werden, indem Wasserproben mit Schlamm entnommen und unter einem Mikroskop untersucht werden.

Die Größen verschiedener Schuhtypen reichen von 0,1 bis 0,6 mm, Paramecium caudate - normalerweise etwa 0,2 bis 0,3 mm. Die Form des Körpers ähnelt einer Schuhsohle. Die äußere dichte Schicht des Zytoplasmas (Pellikel) umfasst flache Membranzisternen der Alveolen, Mikrotubuli und andere Elemente des Zytoskeletts, die sich unter der äußeren Membran befinden.

Auf der Oberfläche der Zelle befinden sich Zilien hauptsächlich in Längsreihen, deren Anzahl zwischen 10 und 15.000 liegt.An der Basis jedes Ciliums befindet sich ein Basalkörper und daneben der zweite, von dem das Cilium stammt fährt nicht ab. Infusorien sind mit Basalkörpern in Ciliaten assoziiert - einem komplexen System des Zytoskeletts. Beim Pantoffel umfasst es postkinetodesmale Fibrillen, die sich nach hinten erstrecken, und radial divergierende, quergestreifte Filamente. In der Nähe der Basis jedes Ciliums befindet sich eine Einstülpung der äußeren Membran - des Parasomalsacks.

Zwischen den Zilien befinden sich kleine spindelförmige Körper - Trichozysten, die als schützende Organellen gelten. Sie befinden sich in Membransäcken und bestehen aus einem Körper und einer Spitze.Trichozysten sind eine Vielzahl von Organellen mit einer Vielzahl von Strukturextrus, deren Vorhandensein für Ciliaten und einige andere Gruppen von Protisten charakteristisch ist.Ihr Körper hat eine Querstreifung mit eine Periode von 7 nm. Als Reaktion auf Reizung (Erhitzung, Kollision mit einem Raubtier) schießen Trichozysten heraus - der Membransack verschmilzt mit der äußeren Membran und die Trichozyste verlängert sich in Tausendstelsekunden um das 8-fache. Es wird angenommen, dass Trichozysten, die im Wasser quellen, die Bewegung eines Raubtiers behindern können. Bekannte Mutanten von Schuhen, frei von Trichozysten und durchaus lebensfähig. Insgesamt hat der Schuh 5-8 Tausend Trichozysten. Schuh 2 hat kontraktile Vakuolen im vorderen und hinteren Teil der Zelle. Jedes besteht aus einem Reservoir und davon ausgehenden radialen Kanälen. Das Reservoir öffnet sich zeitweise nach außen, die Kanäle sind von einem Netzwerk dünner Röhren umgeben, durch die Flüssigkeit aus dem Zytoplasma in sie eintritt. Das gesamte System wird durch ein Mikrotubuli-Zytoskelett an Ort und Stelle gehalten.

Der Schuh hat zwei Kerne, die sich in Struktur und Funktion unterscheiden - einen abgerundeten diploiden Mikrokern (kleiner Kern) und einen bohnenförmigen polyploiden Makrokern (großer Kern).

Es besteht aus 6,8 % Trockenmasse, davon 58,1 % Eiweiß, 31,7 % Fett, 3,4 % Asche.

Kernel-Funktionen

Der Mikronukleus enthält ein vollständiges Genom, aus seinen Genen werden fast keine mRNAs abgelesen und daher werden seine Gene nicht exprimiert. Wenn der Makronucleus reift, treten komplexe Umlagerungen des Genoms auf, von den in diesem Nucleus enthaltenen Genen wird fast die gesamte mRNA abgelesen; Daher „kontrolliert“ der Makronukleus die Synthese aller Proteine ​​in der Zelle. Ein Schuh mit einem entfernten oder zerstörten Mikronukleus kann asexuell leben und sich vermehren, verliert jedoch die Fähigkeit, sich sexuell zu vermehren. Während der sexuellen Fortpflanzung wird der Makronukleus zerstört und dann aus der diploiden Anlage neu aufgebaut.

Verkehr

Der Schuh bewegt sich wellenartig mit Zilien (schwebt mit einem stumpfen Ende nach vorne). Die Wimper bewegt sich in einer Ebene und macht im geraden Zustand einen direkten (effektiven) Schlag und im gekrümmten Zustand einen Rückschlag. Jede nächste Wimper in einer Reihe schlägt mit einer leichten Verzögerung im Vergleich zur vorherigen. Schwimmend in der Wassersäule dreht sich der Schuh um die Längsachse. Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt etwa 2 mm/s. Durch die Beugung des Körpers kann sich die Bewegungsrichtung ändern. Beim Auftreffen auf ein Hindernis wird die Richtung des direkten Aufpralls umgekehrt und der Schuh prallt zurück. Dann „schwingt“ es eine Weile hin und her und bewegt sich dann wieder vorwärts. Bei Kollision mit einem Hindernis depolarisiert die Zellmembran und Calciumionen dringen in die Zelle ein. In der „Schaukel“-Phase wird Calcium aus der Zelle gepumpt.

Ernährung und Verdauung

Am Körper des Ciliaten befindet sich eine Aussparung - ein zellulärer Mund, der in den zellulären Pharynx übergeht. In der Nähe des Mundes befinden sich spezialisierte Zilien der perioralen Zilien, die zu komplexen Strukturen "geklebt" sind. Sie treiben zusammen mit dem Wasserfluss die Hauptnahrung der Ciliaten - Bakterien - in den Rachen. Der Ciliat findet seine Beute, indem er das Vorhandensein von Chemikalien wahrnimmt, die von Bakterienclustern freigesetzt werden.

Fütterung gruppierter Ciliaten mit Grünalgen

Am unteren Ende des Pharynx gelangt Nahrung in die Verdauungsvakuole. Verdauungsvakuolen bewegen sich im Körper der Ciliaten durch den Strom des Zytoplasmas entlang einer bestimmten „Route“ - zuerst zum hinteren Ende der Zelle, dann zum vorderen und dann wieder zum hinteren Ende. In der Vakuole wird Nahrung verdaut, und die verdauten Produkte gelangen in das Zytoplasma und werden für das Leben der Ciliaten verwendet. Zuerst wird das innere Milieu in der Verdauungsvakuole durch die Fusion von Lysosomen damit sauer, dann wird es alkalischer. Während der Migration der Vakuole trennen sich kleine Membranvesikel von ihr (wahrscheinlich, wodurch die Absorptionsrate der verdauten Nahrung erhöht wird). Die unverdauten Nahrungsreste in der Verdauungsvakuole werden durch einen speziellen Bereich der Zelloberfläche ohne ein entwickeltes Häutchen - Cytopyg oder Pulver - in den hinteren Teil des Körpers geworfen. Nach dem Verschmelzen mit der äußeren Membran trennt sich die Verdauungsvakuole sofort von ihr und zerfällt in viele kleine Vesikel, die entlang der Oberfläche von Mikrotubuli zum Boden des Zellrachens wandern und dort die nächste Vakuole bilden.

Atmung, Ausscheidung, Osmoregulation

Der Schuh atmet die gesamte Oberfläche des Käfigs. Es kann aufgrund von Glykolyse bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration in Wasser existieren. Produkte des Stickstoffstoffwechsels werden auch über die Zelloberfläche und teilweise über die kontraktile Vakuole ausgeschieden.

Die Hauptfunktion der kontraktilen Vakuolen ist die Osmoregulation. Sie entfernen überschüssiges Wasser aus der Zelle, das durch Osmose dort eindringt. Zuerst schwellen die führenden Kanäle an, dann wird das Wasser von ihnen in den Tank gepumpt. Wenn das Reservoir schrumpft, trennt es sich von den Versorgungskanälen und Wasser wird durch die Pore ausgestoßen. Zwei Vakuolen arbeiten gegenphasig, jede wird unter normalen physiologischen Bedingungen alle 10-15 s einmal reduziert. In einer Stunde stoßen Vakuolen aus der Zelle eine Wassermenge aus, die ungefähr dem Volumen der Zelle entspricht.

Reproduktion

Der Schuh hat eine asexuelle und sexuelle Fortpflanzung (sexueller Prozess). Asexuelle Fortpflanzung - Querteilung im aktiven Zustand. Sie wird von komplexen Regenerationsprozessen begleitet. Zum Beispiel bildet eines der Individuen einen Zellmund mit einer perioralen Flimmerhärchen neu, jedes ergänzt die fehlende kontraktile Vakuole, die Basalkörper vermehren sich und neue Flimmerhärchen bilden sich usw.

Der sexuelle Prozess erfolgt wie bei anderen Ciliaten in Form einer Konjugation. Schuhe verschiedener Klone werden mit ihren Mundseiten vorübergehend „zusammengeklebt“ und es entsteht eine zytoplasmatische Brücke zwischen den Zellen. Dann werden die Makrokerne der konjugierenden Ciliaten zerstört und die Mikrokerne durch Meiose geteilt. Von den vier gebildeten haploiden Kernen sterben drei, und der verbleibende teilt sich durch Mitose. Jeder Ciliat hat jetzt zwei haploide Vorkerne - einer ist weiblich (stationär) und der andere ist männlich (wandernd). Ciliaten tauschen männliche Vorkerne aus, während die Weibchen in ihrer "eigenen" Zelle verbleiben. Dann verschmelzen in jedem Ciliaten "eigene" weibliche und "fremde" männliche Vorkerne und bilden einen diploiden Kern - ein Synkaryon. Wenn sich das Synkaryon teilt, werden zwei Kerne gebildet. Einer von ihnen wird zu einem diploiden Mikronukleus und der zweite zu einem polyploiden Makronukleus. In Wirklichkeit ist dieser Prozess komplizierter und wird von speziellen Post-Konjugations-Teilungen begleitet.

Verknüpfungen

Anmerkungen

Wikimedia-Stiftung. 2010 .

Sehen Sie, was "Infusoria-Schuh" in anderen Wörterbüchern ist:

Infusoria-Schuh Infusoria-Schuh (Paramecium caudatum) Wissenschaftliche Einordnung Reich: Protisten Art: Ciliaten ... Wikipedia

Infusorienschuh, Ciliatenschuh ... Rechtschreibwörterbuch

Schuh, Paramecium, Stentor, Opalin, Polygastry, Chilodon, Chonotrich, Endodiniomorph, Psammon, Suvoyka Wörterbuch der russischen Synonyme. Ciliaten n., Anzahl Synonyme: 24 Acinetes (1) ... Synonymwörterbuch

Sein Körper ist langgestreckt und ähnelt äußerlich einem Bootsschuh: Das vordere Ende ist schmaler, die größte Breite liegt im hinteren Drittel. Das hintere Ende ist etwas zugespitzt und mit langen Flimmerhärchen besetzt. An der Seite des Körpers, die bedingt Bauch genannt wird, ragt eine tiefe Rille hinein - dies ist eine periorale Aussparung - ein Peristom, in dessen Rückseite sich eine Mundöffnung befindet, die zum Pharynx führt. Die Cilien an den Wänden des Peristoms sind länger, das ist eine Art Fangapparat, der die Nahrung der Ciliaten in die Mundöffnung treibt. Zilien erzeugen einen kontinuierlichen Wasserfluss, mit dem kleine Nahrungspartikel – hauptsächlich Bakterien – durch den Mund in einen kurzen Rachenraum eindringen und sich am Boden ansammeln. Zusammen mit einer kleinen Menge Flüssigkeit lösen sich Nahrungspartikel vom Boden des Pharynx und gelangen in das Zytoplasma, wobei sie eine Verdauungsvakuole bilden, die getrennt vom Pharynx einen regelmäßigen Weg im Körper des Ciliaten bildet, der etwa einen dauert Stunde. Die Verdauungsvakuole bewegt sich zunächst zum hinteren Ende des Körpers und kehrt, nachdem sie einen kleinen Bogen beschrieben hat, zum vorderen Ende zurück. Von hier aus beschreibt es einen bereits geschlossenen Bogen entlang der Körperperipherie. Zu diesem Zeitpunkt treten Verdauungsenzyme in die Vakuole ein und die verdaute Nahrung wird in das Zytoplasma aufgenommen. Der Weg der Verdauungsvakuole endet mit einem Pulver - einem bestimmten Ort, an dem unverdaute Rückstände ausgeworfen werden.

Der Pantoffel kann als eines der gefräßigsten Tiere angesehen werden: Er frisst kontinuierlich, seine Mundöffnung ist immer offen und der Fluss von Futterpartikeln in den Mund hört nicht auf. Dieser Prozess stoppt nur während der Reproduktionsperioden.

Der gesamte Körper der Ciliaten ist mit Zilien bedeckt, es gibt etwa 10-15.000 davon. Sie machen ständig koordinierte paddelartige Bewegungen, wodurch sich das Tier ständig bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt 2-2,5 mm / s, d.h. in einer sekunde läuft ein schuh eine strecke, die 10-15 mal länger ist als sein körper. Bei der Vorwärtsbewegung dreht sich das Tier auch um die Längsachse des Körpers.

Unter der Schale, in der äußeren Schicht des Zytoplasmas in der Nähe des Schuhs, befinden sich zahlreiche kurze Formationen, die Stäbchen ähneln - Trichozysten. Dies ist eine erstaunliche Schutzvorrichtung. Bei starker Reizung wirft der Ciliat die Trichozysten aus, sie verwandeln sich in dünne lange Fäden und infizieren das Raubtier, das den Schuh angreift. Trichozysten befinden sich zwischen den Zilien, sie sind so zahlreich wie letztere, stellen also eine starke Abwehr dar. Anstelle der „abgeschossenen“ Trichozysten werden neue gebildet.

Die Bewegung von Ciliatenschuhen

Der Schuh reagiert wie alle lebenden Organismen auf Veränderungen in der äußeren Umgebung, indem er die Bewegungsrichtung ändert. Legt man ein Stück Bakterienfolie in einen Wassertropfen, wo die Schuhe schwimmen, dann versammeln sich alle Einzeller darum, denn die Bakterien sondern verschiedene Stoffe ins Wasser ab, die den Ciliaten signalisieren, dass sich an dieser Stelle Nahrung befindet. Wird jedoch ein Kochsalzkristall in einen Tropfen gegeben, dann schweben die Schuhe von diesem ungünstigen Faktor weg. Protozoen verhalten sich unter dem Einfluss von elektrischem Strom sehr interessant. Wird ein schwacher elektrischer Strom durch die Flüssigkeit geleitet, in der diese Tiere schwimmen, reihen sich alle Schuhe entlang der Stromlinie auf und bewegen sich dann wie auf Kommando in Richtung Kathode, wo sie sich ansammeln.

Reproduktion von Infusorienschuhen

Bei guter Ernährung vermehren sich Schuhe schnell. Künstlich in Käfigen gezüchtet ergeben sie eine Masse von 20 bis 104 Gramm pro Kubikmeter. Schon das einmalige Einbringen einer Suspension dieser Ciliaten in Fischteiche in einer Menge von 5-10 Gramm pro zehntel Hektar erhöht die Überlebensrate der Jungfische von 50 auf 67 %. Unter experimentellen Bedingungen ist es möglich, eine Ciliatendichte von Schuhen von bis zu 50.000 Individuen pro Kubikzentimeter zu erreichen, dh 50 Millionen Individuen pro Kubikmeter.

Die durchgeführte biochemische Analyse zeigt, dass das Ciliaten-Nassgewichtsprotein alle notwendigen Aminosäuren enthält, d.h. Es ist von hoher Qualität und ähnelt in seiner Zusammensetzung dem Kasein. Die Verkostung der Trockenmasse von Ciliaten zeigte, dass der Geschmack dieser Protozoen dem Geschmack von getrocknetem Hüttenkäse oder Hühnerfleisch ähnelt.

Merkmale von Ciliatenschuhen

Ciliaten lassen sich sogar "trainieren". Die Wissenschaftler machten ein interessantes Experiment. Als der im Dunkeln liegende Schuh die Grenze zwischen Licht und Dunkelheit überquerte, erhielt er einen elektrischen Schlag. Das Tier reagierte darauf, indem es kurz anhielt und sich umdrehte. Bereits nach 45 Minuten Training wurden Ciliaten an der Grenze zwischen Dunkelheit und Licht scharf zurückgedreht, ohne auf einen Stromschlag zu warten. Es ist möglich, sich bei Ciliaten und Gewöhnungsreaktionen an konstante Reize zu entwickeln, beispielsweise an Vibrationen. Solche erworbenen Reaktionen wurden im "Gedächtnis" der Schuhe von 8 Minuten bis 1,5 Stunden gespeichert. Solche Experimente zeigen, dass Infusorien im Laufe ihres Lebens individuelle Erfahrungen sammeln können, was natürlich eine Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen ist. Denken Sie daran, dass Ciliaten einzellige Tiere sind, die kein Nervensystem und sogar keine ihm ähnlichen Zellorganellen haben. Das Gedächtnis wird in diesem Fall offenbar durch rein molekulare Wechselwirkungen gebildet.

Infusorienschuhe haben einen sehr subtilen chemischen Sinn. Sie unterscheiden Tausendstel Prozent gelöster Salze und Säuren im Wasser und Millionstel Prozent enthaltener Giftstoffe und Schwermetalle. Daher verwenden Labore häufig Ciliaten, um bestimmte Verunreinigungen im Wasser nachzuweisen.

Schuhe wählen, wenn möglich, bestimmte günstige Temperaturbedingungen. Wenn sie in eine Röhre mit Wasser gelegt werden, wo die Temperatur an einem Ende 35 Grad und am anderen 15 Grad beträgt, dann werden die Schuhe in einer für sie günstigen Zone von 24-26 Grad gesammelt.

In der Natur leben Schuhe in kleinen Süßwasserreservoirs.Diese Ciliaten lassen sich sehr einfach in einem Aquarium züchten, wenn Sie einen Haufen gewöhnliches Heu mit Teichwasser füllen. In solchen Tinkturen entwickeln sich viele Ciliaten, darunter auch Verwandte der Schuhtrompeter-Ciliaten.