Инфузория туфелька строение рисунок с надписями. Инфузория туфелька — микроорганизм в аквариуме. Разведение инфузории туфельки в домашних условиях

Простейший одноклеточный живой организм – инфузория туфелька. Длина тела микроорганизма достигает всего 0,3 – 0,5 мм. Как бы ни вглядывался человек в водную среду, где обитает инфузория-туфелька (водоемы со стоячей водой и домашние аквариумы), увидеть невооруженным глазом это животное он не сможет, не только из-за микроскопических размеров, но и бесцветного окраса.

Строение тела инфузории туфельки

Форма тела инфузории туфельки веретенообразная, напоминает внешним видом подошву туфли с узким носком и широким задником. Поверхность клетки покрыта тонкой светлой эластичной оболочкой — эктоплазмой, именно она и удерживает тело в определенной постоянной форме. Внутренний слой оболочки более темный, с зернистым строением – эндоплазма.

Поверхность тела укрыта ресничками в количестве от 10 000 штук, беспрестанно движущимися, за счет чего инфузория и передвигается со скоростью 2,5 мм за секунду. Во время передвижения клетка производит вращение вдоль продольной оси своего тела. Каждая ресничка, синхронно с остальными, производит резкий взмах в едином направлении и плавное медленное возвращение волосков в начальное положение.

Между ресничками располагаются в мембранных мешочках трихоцисты – защитные органоиды, состоящие из тела с наконечником. При раздражении клетки хищником, трихоцисты выбрасываются наружу, перевоплощаясь в прочные нити, поражающие неприятеля. На освободившихся местах отрастают новые трихоцисты.

Внешнее строение инфузории туфельки состоит из верхней части и брюшины, последняя отличается наличием перистомы – своеобразного околоротового углубления, напоминающего желоб. Задняя часть перистомы оснащена ротовым отверстием, ведущим в глотку. По краям перистомы также есть реснички, но длиннее, чем на остальном теле. С их помощью создается непрерывный ток воды в глотку животного, вместе с которым туда попадают и бактерии – основная пища инфузории туфельки. Вокруг бактерий в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль, которая тут же наполняется выделяющимся пищеварительным соком. Вакуоль отрывается от глотки и проходит дальше в тело инфузории — в сторону заднего конца, описывает дугу, возвращается на исходное место. Весь путь вакуоль проходит за 1 час, в это время в нее проникают пищеварительные ферменты, а полезные вещества всасываются в цитоплазму. По завершении пути остатки пищи, не успевшие перевариться, выбрасываются наружу.

Питается инфузория туфелька практически непрерывно – поток воды с микрочастицами постоянно льется в открытый рот. Питание прекращается лишь во время процесса размножения.

Как дышит инфузория туфелька

Дыхание клетки выполняется через оболочку тела. Кислород проникает в организм, где окисляет органические вещества, раскладывающиеся на CO2, воду и иные составляющие. В процессе высвобождается энергия, за счет которой и поддерживается жизнь клетки. Удаление углекислого газа, образующегося в процессе дыхания, также происходит сквозь оболочку.

Выделительная система инфузории туфельки

Внутреннее строение тела инфузории туфельки включает две вакуоли, в них скапливается вода, насыщенная питательными веществами, образующимися во время окислительной реакции. Когда вакуоли наполняются до определенного значения, то максимально приближаются к поверхности тела изнутри, изливая содержимое наружу сквозь оболочку.

Способы размножения инфузории туфельки

Обычный способ – бесполый, происходит путем деления клетки на две равные части. Во время активного движения, тело туфельки вытягивается в длину и строго по его середине образуется углубляющая перетяжка – место, в котором и происходит в дальнейшем деление инфузории на два организма. С появлением перетяжки изменяется и строение инфузории туфельки – образуются по две глотки, ротовых отверстия и перистомы. В каждой новой клетке имеется по одному большому и малому ядру, часть органоидов материнской клетки, недостающие образуются заново. Бесполое размножение происходит довольно быстро – всего за сутки из одной инфузории 2 – 4 одноклеточных животных.

Половое размножение – не часто используемый способ, но возможный в случае температурных изменений и недостатке пищи. По завершении процесса, инфузория туфелька зачастую перевоплощается в цисту. Две инфузории на время соединяются, в месте соприкосновения растворяется оболочка, возникает своеобразный мостик. В это время каждая инфузория лишается большого ядра, малое делится дважды, образуя 4 дочерних ядра, три из которых исчезают, последнее снова разделяется на равные части. В завершении этого в теле каждой инфузории имеется по 2 ядра. Каждая из клеток обменивается с другой одним ядром, которые перемещаются по соединительному мостику. Попав в тело другой инфузории, ядро сливается там с еще одним – «родным» этому организму. Получившиеся ядра снова разделяются на большое и малое ядро, как это и должно быть, инфузории рассоединяются. Данный способ размножения имеет название конъюгация, длительность его составляет 12 часов. Несмотря на то, что новой клетки в этом случае не образуется, польза от такого процесса — обмен генетического материала между особями, что ведет к перераспределению наследственности, обновлению и увеличению жизнестойкости организмов.

Особенности поведения инфузории туфельки

Исследователями был поставлен интересный опыт, доказывающий, что инфузорий можно дрессировать. Когда животное, прежде находящееся в темноте, пыталось перемещаться на светлое место, то на границе между светом и тьмой оно получало удар током, отчего инфузория останавливалась и поворачивала назад. Опыт повторялся много раз и уже через 45 минут от его начала, туфелька, доходя до края темного места, не дожидалась удара током, а уходила назад в темноту. Таким образом, можно выработать у животных привыкание к различным раздражителям. Приобретенные навыки сохраняются в памяти инфузории от 8 – 90 минут, могут накапливаться и помогать приспосабливаться к изменяющейся окружающей среде.

Инфузория туфелька довольно чувствительна к температурам окружающей воды и умеет выбрать наиболее благоприятное для себя место, что показывает следующий опыт: в трубку с водой были помещены инфузории, на одном конце трубки вода подогревалась до температуры в 35 градусов, на втором – до 15. Все туфельки собрались на нейтральной территории, то есть в месте, где вода была комфортной для них и имела около 25 градусов.

Оказалось, что инфузория туфелька чувствительна к химическим веществам и способна различать их микроскопические частицы в водной среде. Эту особенность животных ученые используют для обнаружения в воде тех или иных примесей при исследованиях жидкостей в лабораторных условиях.

Что касается питания, то и здесь инфузория туфелька проявляет оригинальность – если пищей для нее служат водоросли, то животное старается находиться в темноте, видимо, фотосинтез, происходящий в не до конца переваренных водорослях, мешает ее пищеварению.

Разведение инфузории туфельки в домашних условиях

Необходимый инвентарь: трехлитровые банки, спринцовка (пластиковый наконечник следует заменить на стеклянную часть пипетки), линза с сильным увеличением, кусочек стекла.

Быстрее всего размножение происходит на молоке, но и погибают микроорганизмы в нем за короткое время. Более выгодна высушенная кожура спелого банана (достаточно 3-х кв. см).

Культуру инфузории можно приобрести у любителей аквариумов либо добыть самостоятельно, зачерпнув воду со дна стоячего водоема. В последнем варианте капля воды помещается на стекло под микроскоп, где среди простейших хорошо видны инфузории. Рядом с каплей из водоема следует капнуть чистую воду. При помощи спички протягивается соединительный канал от одной капли к другой, по нему инфузории сами переплывут в более свежую воду. Переводя инфузорий снова и снова в каплю новой воды, получают чистую культуру этих микроорганизмов.

Дальше животных нужно отправить в инкубатор – набирается половина 3-х литровой банки чистой воды, добавляется 3 капли молока и помещается культура инфузорий. Банка помещается в теплом освещенном месте, но не под прямыми лучами солнца. Кормом для инфузорий служат бактерии, потому обычно они скапливаются у частичек органического материала. Чтобы использовать туфельки на корм малькам, в емкость опускается водоросль, вокруг которой сразу появляются инфузории, собираются они при помощи пипетки и отправляются в аквариум, но не сразу. Следует немного подождать, пока животные съедят бактерий, обитающих в данных каплях воды, а уж после помещать жидкость с инфузориями в аквариум с мальками.

Инфузория-туфелька известна ещё со школьных уроков биологии. Это один из видов ресничных одноклеточных организмов, который не относится к царству животных, растений или грибов, а входит в промежуточную группу протистов. Обитает существо в пресной воде, а интересное название оно получило за постоянную форму тела, подобную отпечатку подошвы туфли.

Инфузория туфелька – ресничный одноклеточный организм, который входит в промежуточную группу протистов

Научная классификация

Вид инфузорий относится к надцарству эукариотов, то есть организмов, обладающих ядром. Им соответствует тип ресничных, класс Oligohymenophorea и род парамеций. Особенностью представителей этого ранга является предпочтение кислыми условиями среды.

Исследователи в своё время затратили множество усилий на расшифровку генома некоторых видов, относящихся к парамециям. Оказалось, что он содержит 40 000 генов, кодирующих белки, тогда как у человека их всего около 28 000. Увеличение количества генов произошло в результате нескольких дупликаций первоначального генома. Способ кодирования последовательности аминокислотных остатков у инфузорий уникален наличием единичного, а не тройственного, как в универсальном генетическом коде, кодона, который завершает синтез полипептидной цепи.

Общее описание

Оптимальная среда обитания для организма - пресная стоячая вода , в которой есть разлагающиеся органические соединения. В частности, этим условиям соответствует домашний аквариум, в пробе илистой воды которого часто обнаруживаются простейшие.

Среда обитания инфузории туфельки – стоячая вода

Рассмотреть инфузорию можно только под микроскопом, так как её размер не превышает 0,1−0,3 мм. Почти на 7% клетка состоит из сухого вещества, химический состав которого представлен следующими компонентами:

• белок (58%);
• липиды (31,4%);
• зола (3,6%).

Тело инфузории-туфельки покрыто плотным слоем цитоплазмы, под наружной мембраной которой расположены такие элементы цитоскелета, как альвеолы и микротрубочки. Организм состоит из следующих элементов:

• ядро (макронуклеус);
• ядрышко (микронуклеус);
• продольные и поверхностные реснички;
• ротовое отверстие;
• сформированные и формирующиеся пищеварительные вакуоли (фагосомы);
• отверстие, через которое происходит опорожнение пищеварительной вакуоли (цитопиг или порошица);
• две сократительные вакуоли.

Каждый органоид выполняет важные функции.

Ядро и ядрышко

У инфузории есть два ядра, каждое из которых имеет своё строение и функции. Малое обладает округлой формой, содержит в себе наследственный материал. С его генома плохо считываются матричные РНК, поэтому наследственная информация не преобразуется в белок или иной функциональный продукт, и экспрессия генов отсутствует. В случае разрушения ядрышка жизнь туфельки продолжается, но она будет только размножаться бесполым путём, половой процесс будет невозможен.

Созревание большого ядра бобовидной формы приводит к сложным перестройкам в наследственном материале. С его генов считываются все мРНК, поэтому именно от него зависит синтез белков. Разрушает ядро половой процесс, но по его окончании макронуклеус снова восстанавливается.

Реснички и трихоцисты

Ресничек у маленькой клетки насчитывается от 10 до 15 тысяч. Они вырастают из базальных телец, которые формируют сложную систему цитоскелета, включающую в себя посткинетодесмальные фибриллы и филаменты. В основании органелл образуются парасомальные мешочки, возникающие вследствие впячивания наружной мембраны.

Между плотно расположенными инфузорными ресничками ещё остаётся место для 5−8 тысяч органоидов защиты, называемых трихоцистами. Они представляют собой одну из разновидностей секреторных пузырьков, выталкиваемых инфузорией в процессе экзоцитоза. Выглядят они как тела с наконечником, поперечно исчерченные через каждые 7 нм, располагаются в мембранных мешочках. Защитная функция проявляется в моментальном удлинении и выстреливании в случае опасности. Однако некоторые представители инфузорий лишены таких органелл и при этом вполне жизнеспособны.

Инфузория-туфелька передвигается при помощи ресничек. Совершая волнообразные движения, она плывёт тупым концом вперёд. Органеллы делают прямой удар в выпрямленном состоянии. Возвратный осуществляется в изогнутом. Процесс этот нельзя назвать синхронным , так как темп задаёт первая ресничка в ряду, а каждая последующая повторяет действие с небольшой задержкой. Это приводит к вращению туфельки вокруг своей оси во время передвижения. За секунду она преодолевает 2−2,5 мм расстояния.

Изгибая тело, инфузория может поменять направление. При неожиданном столкновении с препятствием она резко подастся назад, так как в её мембране резко уменьшится разность потенциалов, и внутрь проникнут ионы кальция. Затем туфелька будет в течение некоторого времени совершать движения вперёд и обратно, за время которых кальций выйдет из клетки, и вскоре продолжит путь по изначальной траектории.

Органы, обеспечивающие питание

Рот туфельки выглядит как углубление на теле, переходящее в клеточную глотку. Вокруг ротового отверстия расположены сложные структуры, сформированные из цилий. Питается инфузория-туфелька в основном водорослями, бактериями и другими мелкими одноклеточными организмами, которых находит по выделяемым ими химическим веществам. Волосковидные структуры вокруг рта загоняют добычу в глотку вместе с потоком воды.

Далее еда поступает в пищеварительную вакуоль, образованную в процессе фагоцитоза, и под действием цитоплазматического потока перемещается в задний конец клетки, возвращается к передней части и снова уходит назад. Вакуоль сливается с лизосомами, что сопровождается возникновением кислотной среды, которая постепенно сдвигается в сторону слабощелочной.

Фагосома мигрирует и увеличивает скорость всасывания путём отделения мелких мембранных пузырьков. Всё, что не может быть переварено, выбрасывается через порошицу, лишённую развитой цитоплазмы. Переваренные продукты рассредоточиваются по межклеточному пространству и используются для осуществления жизнедеятельности.

После выполнения своей функции вакуоль сливается с наружной мембраной и разрушается, выделяя мелкие пузырьки. Впоследствии они по микротрубкам, образующим цитоскелет, поступают в клеточную глотку, где формируют новую фагосому.

Интересно, что обилие пищи влияет на то, сколько живёт инфузория-туфелька. Продолжительность жизни составляет всего несколько дней при избыточном питании и несколько месяцев (иногда до года) при скудном рационе.

Сократительные вакуоли

Сократительные вакуоли расположены на передней и задней частях клеток. Каждая из них состоит из резервуара, открывающегося наружу порой, и отходящих радиальных каналов, окружённых множеством тонких трубочек, перекачивающих жидкость из цитоплазмы. Всю хрупкую систему удерживает цитоскелет.

Основная функция этих внутренних органоидов - осморегуляция. Диффузия молекул воды внутрь клетки приводит к избытку жидкости , который и выводится вакуолями. Приводящие каналы откачивают воду в резервуар, который затем сокращается и отделяется от трубок, через пору выбрасывая воду за пределы клетки. Две вакуоли работают попеременно, каждая сокращается по 10−25 секунд в зависимости от температуры окружающей среды. Спустя час выброшенный объём жидкости приравнивается к объёму самой клетки.

Процесс размножения

Инфузория-туфелька размножается бесполым способом, который заключается в поперченном делении и сопровождается сложными процессами регенерации. Так как из единой особи получается две, каждой из новых туфелек достаётся по одной сократительной вакуоли, и они вынуждены достраивать недостающую самостоятельно. Клеточный рот достаётся только одной инфузории, а второй в это время приходится образовывать ротовое отверстие с необходимыми структурами вокруг него. Базальные тельца и новые реснички каждая представительница формирует самостоятельно.

Инфузориям свойственен и половой процесс, называемый конъюгацией, он заключается в переносе ядер между клетками партнёров. В процессе принимают участие туфельки, образованные делением разных материнских клеток. Они склеиваются ротовыми полостями, в результате чего образуется цитоплазматический мостик.

В это время у каждой особи разрушаются большие ядра, а малые делятся, вдвое уменьшая при этом количество хромосом. В результате получается 4 ядра, 3 из которых разрушаются. Оставшееся делится на два генетически идентичных ядра, и у каждого партнёра образуются мужской и женский пронуклеусы. Женские ядра остаются каждое в своей клетке, а мужскими инфузории обмениваются. При обмене происходит слияние женского и мужского пронуклеусов и образуется новое ядро, делящееся ещё на два. Они и становятся новыми большим и малым ядрами.

Возможности изучения

Рассказ про инфузорию-туфельку можно услышать ещё в школе, но как именно исследователи изучали крохотный организм, знают не все. На самом деле в наблюдении за ним нет ничего сложно, кроме того, размер в десятые миллиметра является довольно большим для простейших. Всё это означает, что исследования можно провести даже в домашних условиях, но сначала для этого нужно развести культуру инфузорий.

Поскольку туфельки присутствуют во всех водоёмах, вода берётся из этих источников. Для чистоты эксперимента нужно взять три стеклянные ёмкости и в одну из них положить разлагающиеся веточки и листья, в другую - живые растения, в третью - ил со дна. Все материалы берутся из водоёма, оттуда же добывается и жидкость и заливается в банки.

Когда всё готово, нужно внимательно просмотреть содержимое ёмкости и убедиться, что в ней нет посторонних видимых глазом организмов, например, насекомых или личинок. Если они есть, их придётся выловить, в противном случае инфузории будут съедены. Подготовленная среда обитания ставится на окно, прикрывается стеклом и оставляется при комнатной температуре на несколько дней. При этом нужно следить, чтобы на ёмкость не попадали прямые солнечные лучи.
Спустя двое суток банку следует встряхнуть и проверить, не появилось ли там каких-либо организмов. Это могут быть как туфельки, так и другие существа, но проверяется это просто. Нужно взять каплю воды у освещённой стенки сосуда ближе к поверхности, именно в этом месте будет концентрироваться большинство интересующих организмов. Затем каплю следует поместить на стекло и рассмотреть через микроскоп или хотя бы лупу.

Если при этом видны веретеновидные тела, перемещающиеся быстро и плавно и вращающиеся вокруг своей оси, значит, получилось развести туфелек. Если в капле присутствует кусочек зелени или бактериальная плёнка, сразу множество инфузорий будет скапливаться вокруг пищи.

Отделить туфелек от других животных несложно. Обычно они двигаются намного быстрее остальных организмов, этим и нужно воспользоваться. Для этого каплю, в которой есть несколько типов существ, помещают на стекло и ставят в хорошо освещённое место. Рядом с ней приливают небольшое количество свежей воды и проводят зубочисткой линию от одной жидкости к другой так, чтобы получился тонкий водяной мостик, соединяющий две среды. Инфузории быстро пройдут расстояние и окажутся в новой капле.

Бывает, что не удаётся рассмотреть ничего живого в воде, в таком случае можно добавить в ёмкость несколько капель кипячёного молока и подождать ещё два дня. Спустя это время можно ещё раз попытаться изучить развившиеся организмы.

Далее туфельки будут размножаться, ускорить этот процесс можно, создав им благоприятные условия. Для этого их помещают в одну из следующих сред:

• на высушенную банановую кожуру;
• на листья салата;
• в молоко;
• в настой сена.

Разведённые таким образом организмы могут использоваться для наблюдения за ними в исследовательских целях либо приносить практическую пользу. Поскольку инфузории - естественные санитары пресных вод, они могут дезинфицировать жидкость в аквариумах с рыбами, а также служить кормом для мальков.

Таким образом, инфузории-туфельки - это удивительные организмы, обладающие уникальными особенностями (например, половым процессом без размножения), они могут быть изучены даже в домашних условиях.

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

Наиболее типичный широко распространенный представитель ресничных - инфузория туфелька (Paramecium). Она обитает в стоячей воде, а также в пресноводных водоемах с очень слабым течением, содержащих разлагающийся органический материал.

Рисунок дает представление о довольно сложном строении этих организмов, типичном для инфузории . Сложность строения клетки у парамеции объясняется тем обстоятельством, что ей приходится выполнять все функции, присущие целому организму, а именно питание, осморегуляцию и передвижение. Тело парамеции имеет характерную форму: передний конец у нее тупой, а задний несколько заострен.

Реснички инфузории туфельки расположены парами по всей поверхности клетки. Располагаясь продольными диагональными рядами, они, совершая биения, заставляют инфузорию вращаться и продвигаться вперед. Между ресничками находятся отверстия, ведущие в особые камеры, называемые трихоци-стами. Из этих камер под влиянием определенных раздражителей могут выстреливать тонкие остроконечные нити, используемые, вероятно, для удержания добычи.

Под пелликулой инфузории туфельки располагается эктоплазма - прозрачный слой плотной цитоплазмы консистенции геля. В эктоплазме находятся базальные тельца (идентичные центриолям), от которых отходят реснички, а между базальными тельцами имеется сеть тонких фибрилл, участвующих, по-видимому, в координировании биения ресничек.

Основная масса цитоплазмы инфузории туфельки представлена эндоплазмой, имеющей более жидкую консистенцию, чем эктоплазма. Именно в эндоплазме расположено большинство органелл. На вентральной (нижней) поверхности туфельки ближе к ее переднему концу находится околоротовая воронка, на дне которой находится рот, или цитостом.

Рот инфузории туфельки ведет в короткий канал - цитофаринкс, или глотку. Как околоротовая воронка, так и глотка могут быть выстланы ресничками, движения которых направляют к цитостому поток воды, несущей с собой различные пищевые частицы, такие, например, как бактерии. Вокруг попавших в цитоплазму путем эндоцитоза пищевых частиц образуется пищевая вакуоль. Эти вакуоли перемещаются по эндоплазме к так называемой порошице, через которую непереваренные остатки путем экзоцитоза выводятся наружу.

В цитоплазме инфузории туфельки имеются также две сократительные вакуоли, местоположение которых в клетке строго фиксировано. Эти вакуоли отвечают за осморегуляцию, т. е. поддерживают в клетке определенный водный потенциал. Жизнь в пресной воде осложняется тем, что в клетку постоянно поступает вода в результате осмоса; эта вода должна непрерывно выводиться из клетки, чтобы предотвратить ее разрыв.

Происходит это с помощью процесса активного транспорта, требующего затраты энергии. Вокруг каждой сократительной вакуоли инфузории туфельки расположен ряд расходящихся лучами каналов, собирающих воду, перед тем как высвободить ее в центральную вакуоль.

В клетке парамеции инфузории туфельки находятся два ядра. Большее из них - - полиплоидное; оно имеет более двух наборов хромосом и контролирует метаболические процессы, не связанные с размножением. Микронуклеус - диплоидное ядро. Оно контролирует размножение и образование макронуклеусов при делении ядра.

Парамеция инфузории туфельки может размножаться и бесполым путем (поперечным делением надвое) и половым (путем конъюгации).

Лучшие фотографии, сделанные в микроскоп. Большинство из них — призёры ежегодного конкурса микро-фотографий Nikon Small World, проводимого японской корпорацией Nikon.

Этот конкурс проводится с 1974-го года. Его цель — стимулировать и поощрять работу фотографов и учёных в исследовании невидимого невооружённым глазом мира и его запечатлении на фото при помощи мощной увеличительной техники, как оптической, так и электронной.

Инфузория туфелька — фото.

Диатомовые водоросли.

Жук-короед.

Рыбьи икринки под микроскопом.

Мозговая клетка — нейрон.

Личинка кольчатого червя.

Амёба обыкновенная.

В заключении — небольшое видео про инфузорию туфельку снятую через микроскоп.