Инфузория-трубач (Stentor)
Стенторы были описаны еще пионером микроскопии Антони ван Левенгуком (1632–1723), однако только в 1815 году немецкий биолог Лоренц Окен выделил эти организмы в отдельную группу. Из-за схожести их формы с духовым музыкальным инструментом, он назвал их «Стенторами» в честь Стентора — воина из древнегреческой мифологии, способного кричать как 50 человек.
Позже стенторов стали называть трубачами (trumpet animalcule — в английском языке и trompetentierchen в немецком)
На данный момента известно 19 видов инфузорий-трубачей. Виды отличаются формой ядра макронуклеуса, наличием/отсутствием симбиотических водорослей и цветом пигментных гранул, расположенных в поверхностном слое клетки — кортексе.
Размеры трубачей варьируют от 100 мкм до 4 мм. Они являются одними из самых крупных простейших организмов. Примечательны не только размером, но и способностью мгновенно сокращаться, а также регенерировать при разрезании на мелкие части.
Реснички трубачей
По своей морфологии и генетике стентор относится к классу разноресничных инфузорий (heterotrichea), или гетеротрихам. Они так называются, потому что имеют разные ресничные образования: мелкие реснички, покрывающее все тело, и крупные реснички, или мембранеллы, расположенные на широком конце клетки, формирующие мощный ротовой аппарат. Околоротовые(или адоральные) мембранеллы кажутся просто большими толстыми ресничками, но на самом деле, это плоские пластины, каждая из которых образована множеством слипшихся друг с другом ресничек. Их биение создает сильный поток воды, приносящий в рот частицы пищи.
Биение околоротовых ресничек (или адоральных мембранелл) стентора
Если присмотреться к ресничкам, покрывающим тело клетки инфузории трубач, то можно заметить, что некоторые из них отличаются от большинства — они прямые и похожи на шипы, в то время как остальные реснички находятся в постоянном биении.
Эти реснички также называют тактильными щетинками, они обеспечивают чувствительность к механическим раздражителям.
Группы этих щетинок могут исчезать и появляться снова. Вероятно, такое жесткое их состояние является временным — они в любой момент могут превратиться в обычные реснички и начать биться. Они только кажутся длиннее других ресничек, потому что находятся в выпрямленном состоянии.
Трубачи имеют аналоги мышц, благодаря которым клетка может мгновенно сокращаться.
Роль мышц играют мионемы — пучки микрофиламентов, представляющие собой сократимые белковые нити, которые лежат в поверхностном слое клетки — кортексе. Во время сокращения мионемы становятся толще и короче, работая при этом быстрее, чем любая мышца — до 100 длин в секунду.
Тактильные щетинки инфузории трубач
Сокращение клетки
Некоторые инфузории имеют аналоги мышц, благодаря которым клетка может мгновенно сокращаться.
У инфузории трубач (Stentor coeruleus) роль мышц играют мионемы — пучки микрофиламентов, представляющие собой сократимые белковые нити, которые лежат в поверхностном слое клетки — кортексе. Во время сокращения мионемы становятся толще и короче, работая при этом быстрее, чем любая мышца — до 100 длин в секунду.
Таким образом, трубач может за доли секунды превратить свое длинное тело формы граммофонной трубы в маленький шарик. Это происходит как защитная реакция при механическом раздражении или когда трубач решает открепиться от субстрата и уплыть — при плавании он меняет коническую форму на форму шара или груши.
Однако, не для всех видов трубачей характерна такая высокая сократимость. Аметистовый трубач(Stentor amethystinus) не умеет сильно вытягиваться и сокращаться, он имеет более менее постоянную форму тела
Stentor amethystinus не способен сильно сокращаться и вытягиваться
Размножение
Для трубачей, как и для инфузорий в целом, характерен половой процесс — конъюгация, в ходе которого две особи соединяются в области рта и обмениваются генами. Размножение у инфузорий никак не связано с конъюгацией. Конъюгация, хоть и является половым процессом, не приводит к появлению потомства.
Конъюгация инфузорий Stentor coeruleus, 200x, ускоренно 3х
Размножение происходит бесполым способом путем бинарного деления клетки независимо от того, была конъюгация или нет.
Инфузория Stentor amethystinus в финальной стадии деления. Ускоренно в 64 раза.
Во время деления инфузории Stentor coeruleus ядро макронуклеус, обычно имеющий вид нитки бус, сглаживается и приобретает вид ленты. На видео можно увидеть его деление между двумя дочерними особями:
Трубач в процессе деления. Видно деление макронуклеуса. Ускоренно 50х
Пигменты трубачей
Многие виды трубачей имеют пигментные гранулы, или пигментоцисты, ответственные за окраску инфузорий. Они находятся непосредственно под мембраной клетки и представляют собой пузырьки, заполненные пигментным веществом.
Пигмент стенторин
Данный пигмент имеет зелено-голубую окраску. Он присутствует у видов Stentor coeruleus и Stentor multiformis.
Стенторин — токсичное вещество, но для самих трубачей оно не опасно. У него две функции: химическая защита от хищников и работа в качестве фоторецептора, помогающего избегать яркого освещения.
Эффективность защитного действия стенторина была доказана экспериментально путем сравнения выживаемости нормальных и искусственно лишенных пигмента особей. Бесцветные особи гораздо чаще погибали от хищников, а пигментированные мало того что выживали в атаках, а в некоторых случаях им даже удавалось убивать одноклеточных хищников действием ядовитого пигмента.
Инфузория Stentor multiformis на увеличении микроскопа 1000х. Хорошо видны пигментные гранулы и овальное ядро макронуклеус.
Пигмент аметистин
Это пигмент фиолетового цвета, характерный для инфузории Stentor amethystinus:
Stentor amethystinus на увеличении микроскопа 1000х. Хорошо видны фиолетовые пигментные гранулы и клетки симбиотических зеленые водорослей.
Данное вещество не встречается больше нигде в природе, но по своей химической структуре оно очень похоже на гиперицин — пигмент, содержащийся в зверобое и придающий его соку фиолетовый цвет. Гиперицин применяется при лечении депрессии и одним из его возможных побочных действий является фотосенсибилизация — повышенная чувствительность к свету.
Аметистин тоже обладает фоточувствительностью и используется стентором для поиска ярко освещенных мест, чтобы симбиотические зеленые водоросли, живущие в внутри него, эффективнее синтезировали питательные вещества.
Стенторы — достаточно крупные клетки, которые видны невооруженным глазом, поэтому в пробе воды, содержащей много этих инфузорий, можно наблюдать как они концентрируются с освещенной стороны емкости.
Фиолетовая окраска Stentor amethystinus почти не видна на небольших увеличениях:
Поведение трубачей
Избирательность в еде
Инфузория Stentor может удивительным образом определять съедобность частиц, приносимых ко рту током воды, созданным биением ресничек и выборочно поглощать более аппетитную еду.
Стентор демонстрирует свою придирчивость к еде.
Вкусная еда проглатывается, а неаппетитная отбрасывается обратным движением ресничек.
Интересно, что изначально некоторые исследователи отрицали пищевую избирательность у стенторов, а эксперименты разных ученых давали противоречивые результаты. Потом оказалось, что инфузории ведут себя по-разному в зависимости от сытости. Голодные трубачи особо не выбирают и поглощают почти все подряд. При изобилии же пищи они начинают показывать чудеса в способности определять пищевые объекты и избирательно их проглатывать.
Чем более голодный стентор, тем менее разборчивым он становится и тогда он может проглатывать неперевариваемые объекты. В сытом же состоянии он очень точно определяет разные виды близких организмов, отдавая предпочтение, например, одним видам водорослей и игнорируя другие того же рода.
Источник
Инфузория трубач (стентор)
Инфузория-трубач или стентор долго скрывалась от меня, и я, поначалу, принимал за нее то сувоек, то коловраток. В отличие от инфузории-туфельки, подробными статьями о которой кишит весь интернет, о трубачах информации попадается на удивление мало, хотя они и являются одними из типичных обитателей наших водоемов.
Название инфузории говорит само за себя: она выглядит как плавно расширяющийся стебель, заканчивающийся раструбом, что сильно напоминает некий духовой инструмент.
Второе название — стентор — уходит корнями в греческую мифологию, где так звали одного из греков, участвовавших в троянской войне и имевшего столь громкий голос, что криком своим он мог перекрыть крик 50 человек. Я, кстати, знаю одну девочку, которая, как мне кажется, спокойно может с ним соперничать.
Некоторые виды трубачей ярко окрашены. Будучи самыми крупными из инфузорий, в длину они могут достигать 2 мм, что позволяет рассмотреть их невооруженным глазом.
Друзья! Это не просто реклама, а моя, автора этого сайта, личная просьба. Вступите, пожалуйста, в группу ЗооБота в ВК. Это приятно мне и полезно вам: там будет многое, что не попадет на сайт в виде статей.
Место инфузории трубача в научной классификации:
- Тип: Ciliophora (Инфузории)
- Класс: Heterotrichea (Разноресничные)
- Отряд: Heterotrichida
- Семейство: Stentoridae
- Род: Stentor (Трубач)
Край раструба, покрытый ресничками, заворачивается спиралеобразно. Колебания ресничек создают ток воды, из которой инфузория отфильтровывает пищу.
Инфузории трубачи известны отличным механизмом регенерации. Видимо, этой известности также поспособствовали и их большой размер, и вытянутая форма, что сильно упрощает экспериментатору задачу по разрезанию и наблюдению. Правда регенерация пойдет только в случае, если в отделенном фрагменте осталась часть большого ядра (макронуклеуса), которое сильно удлинено и сегментировано.
Как и многие другие инфузории, в т.ч. туфелька, инфузория трубач размножается делением, периодически переходя к конъюгации (тема уже рассмотрена в статье про инфузорию-туфельку, кому интересно — смотрите там).
Инфузория трубач отдельно плавающая
Инфузория трубач отдельно плавающая
Инфузория трубач может жить как в прикрепленном к субстрату состоянии, так и в свободном плаванье. В случае опасности резко сжимается в шарик.
Инфузория трубач (видео)
В заключение привожу небольшой видеоролик с героем нашего повествования.
Понравилась статья? Есть вопросы? Хотите воодушевить автора?
Оставьте пару комментариев!
Источник
Инфузории (ресничные)
Инфузории (ресничные) — наиболее сложноорганизованный, развитый тип простейших. Среди инфузорий можно встретить как свободноживущие (в морских и пресных водах), прикрепленные формы, так и паразитические — балантидий. Представители свободноживущих форм: инфузория-туфелька, инфузория-трубач.
Инфузория-туфелька
Инфузория-туфелька — вид инфузорий, который получил свое названия благодаря форме тела (клетки) в виде туфельки. Это связано с наличием у клетки плотной наружной оболочки — пелликулы. Излюбленное место обитания — пресные водоемы со стоячей водой, ее легко можно обнаружить и в обычном аквариуме, взяв пробу воды на микроскопию.
Органы движения у инфузории — реснички, которые покрывают тело полностью или частично. Совершая ими волнообразные движения, инфузория начинает вращаться и подобно винту вкручивается в толщу воду (штопорообразное движение).
За счет наличия плотной пелликулы, у инфузории имеется достаточно сложноустроенная пищеварительная система — по сравнению с амебой, у которой нет плотной оболочки, а вещества могут захватываться и выделяться в любом участке поверхности клетки. У инфузории такого хаоса, как у амебы, нет — для всего отведено свое место.
Ближе к переднему концу тела на поверхности инфузории имеется углубление — клеточный рот, также называемый цитостом (др.-греч. κύτος «вместилище» и στόμα — «рот»), служит местом поступления твердых пищевых частиц, бактерий.
Сужаясь, клеточный рот переходит в клеточную глотку (цитофаринкс — от греч. kytos – вместилище, клетка и pharyngos – глотка). На дне глотки пищевые частицы попадают в пищеварительные вакуоли (фагосомы), в которых благодаря ферментам перевариваются. Расщепленные пищевые частицы поступают в цитоплазму и используются клеткой для своих нужд.
Непереваренные остатки пищи удаляются с помощью экзоцитоза в специально отведенном месте, где прерывается пелликула — порошица (цитопиг).
Дыхательная система отсутствует, поэтому дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) у инфузории-туфельки осуществляется диффузно всей поверхностью клетки. При низкой концентрации кислорода в воде, инфузория способна существовать за счет гликолиза (от греч. glykys-сладкий и lysis — разложение) — бескислородного расщепления глюкозы.
Продукты азотистого обмена удаляются с помощью сократительных вакуолей. Этим же вакуолям принадлежит крайне важная функция: регуляция осмотического давления клетки — поддержание гомеостаза. В процессе работы сократительной вакуоли из клетки удаляется избыток воды, что препятствует разрыву клетки.
Если бы не сократительные вакуоли, удаляющие избыток воды, клетка лопнула, как переполненный воздушный шарик.
Эта тема заслуживает нашего особенного, пристального внимания. У инфузории-туфельки имеются два ядра: большое — вегетативное (макронуклеус), которое отвечает за процессы жизнедеятельности в клетке, и малое — генеративное (микронуклеус), основная функция которого заключается в процессе размножения клетки.
Для инфузорий характерно бесполое размножение, путем поперечного деления надвое. Заметьте, именно — поперечного, а не продольного, которое присуще эвглене зеленой. Под действием неблагоприятных факторов у инфузорий запускается механизм конъюгации — полового процесса.
Конъюгация не является в привычном смысле «половым размножением», так как в результате конъюгации не увеличивается число особей вида, а происходит только перекомбинирование генетического материала и обмен им между двумя инфузориями. В ходе конъюгации не образуются гаметы, и уже очевидно — не образуется зиготы.
При конъюгации две инфузории соединяются в области клеточных ртов (цитостом), между ними возникает цитоплазматический мостик. Вегетативное ядро (полиплоидное) каждой клетки растворяется, а генеративное (2n) мейотически делится, в результате образуется 4 ядра (n), 3 из которых растворяются, а одно оставшееся (n) делится митотически на мужское (n) и женское (n) ядро.
Женское ядро каждой инфузории остается на месте, а мужское (n) по цитоплазматическому мостику перемещается в клетку партнера, где сливается с женским (n) ядром клетки-партнера.
В результате в каждой клетке сливается женское ядро (которое никуда не перемещалось) с мужским ядром клетки-партнера, переместившимся по цитоплазматическому мостику. При слиянии образуется синкарион.
Это и есть половой процесс у инфузорий, в результате него происходит обмен генетической информацией между клетками.
Балантидий
Балантидий — вид инфузорий, являющийся самым крупным из патогенных кишечных простейших. Возбудитель балантидиаза. Форма клеток яйцевидная, покрыты ресничками. Ядерный аппарат типичен для инфузорий, состоит из вегетативного и генеративного ядер.
Паразитирует балантидий в толстой кишке, клинически заболевание протекает по типу колита (от греч. kolon — толстая кишка) — воспаления толстой кишки, и энтерита (от греч. enteron — кишка) — воспаления тонкой кишки.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
