Инфузория туфелька. Описание, особенности, строение и размножение инфузории туфельки

Жизнь на нашей планете отличается невероятным многообразием всевозможных живых организмов, имеющих подчас невероятно сложное строение. Все это многообразие жизни: от простейших насекомых и растений до нас, людей (пожалуй, самых «сложных организмов») состоит из клеток, этих маленьких кирпичиков живой материи. И если человек – венец биологической эволюции, то весьма любопытным будет рассмотреть ее начало: простейшие одноклеточные организмы, которые, по сути, на заре истории стали родоначальниками всего живого. Инфузория туфелька (наряду с

амебойи эвгленой зеленой) является одним из самых известных простых одноклеточных существ. Какое строение инфузории туфельки, среда обитания, как она питается и размножается, обо всем этом читайте далее.

Описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?

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

давлениевнутренней 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:

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:

кислородчерез 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.

Применение в аквариумистике

Если рассматривать применение инфузорий в аквариумистике, то в плане поднятия мальков рыб эти одноклеточные организмы приносят огромную пользу. Инфузория туфелька применяется в качестве живого корма и отлично подходит в качестве стартового корма для некоторых видов рыб небольших размеров. Именно для их мальков.

Инфузория туфелька в аквариумистике

На заметку! Стоит отметить, что многие мальки не признают вообще ничего, кроме маленьких инфузорий. Поэтому в качестве корма им больше ничего не подходит.

Кормление мальков

Чтобы обеспечить аквариумных питомцев достаточным количеством живого корма, многие аквариумисты решают разводить инфузорий самостоятельно. К счастью, это несложный процесс, который требует минимума затрат и усилий. Но результат не заставит себя долго ждать. Справиться с выращиванием в домашних условиях сможет даже начинающий аквариумист.

Строение

Несмотря на внешнюю простоту строение инфузории отнюдь не простое. Снаружи она защищена тонкой эластичной оболочкой, которая также помогает телу инфузории сохранять постоянную форму. Защитные опорные волокна инфузории расположены в слое плотной цитоплазмы, которая прилегает к оболочке.

Помимо этого в цитоскелет инфузории входят различные микротрубочки, цистерны альвеолы, базальные тельца с ресничками, фибриллы и филамены и другие органоиды.

По причине наличия цитоскелета инфузория в отличие от амебы не может произвольно менять форму своего тела.

Схематический рисунок строения инфузории.

Преимущества и недостатки «живой пыли»

Обилию кормов на современном рынке заводчики предпочитают инфузорию по ряду причин:

1. Она не загрязняет аквариум. Все не съеденные организмы просто останутся там существовать, не нарушая системы.
2. Содержит много питательного белка, питаясь которым, мальки растут быстрее.
3. Благодаря своему размеру подходит для самых мелких обитателей аквариума.
4. Для разведения одноклеточных не требуются большие финансовые вложения.
5. Вырастить колонию инфузорий сможет любой ребенок.
6. Риск того, что в аквариум попадет инфекция – практически равен нулю.

Недостатков у такого корма мало. Среди них:

• неприятный запах органических отходов, которые применяются для культивации;
• выращивание занимает од 7 до 10 дней;
• сложно переместить корм без тухлой воды, в которой он растет, в аквариум.

Несмотря на трудности, которые могут возникнуть при выращивании, эксперты советуют использовать одноклеточных вместо сухих кормов. Т.к. кормить мальков нужно по 6-8 раз в день, тяжело рассчитать дозировку пищи, а обилие корма навредит другим рыбам и зелени в аквариуме, загрязнит воду.

С туфельками все намного проще, они не погибнут, а будут съедены другими рыбами.

Классификация

Также строение инфузории зависит от ее класса. Так различают два класса инфузории туфельки:

• ресничные инфузории,
• сосущие инфузории.

Далее подробно остановимся на них.

Ресничные инфузории

Названы так, поскольку их тело покрыто маленькими ресницами, которые также именуются цилиями. Длина ресницы составляет не более 0,1 микрометра. Ресницы могут, как распределятся равномерно по телу нашей простейшей красавицы, так и собираться в пучки, которые биологи называют «цирры». Сами ресницы представляют собой пучок фибрилл, которые являются нитевидными белками.

Каждая ресничная инфузория может иметь несколько тысяч таких вот ресниц. Передвижение инфузории также осуществляется при помощи ресниц.

Сосущие инфузории

Сосущие инфузории совсем не имеют не только ресничек, но и рта, глотки и пищеварительных вакуолей, столь характерных для их «волосатых» сородичей. Зато у них есть своеобразные щупальца, представляющие собой плазматические трубочки. Именно эти щупальца-трубочки у сосущих инфузорий выполняют функцию рта и глотки, так как захватывают и проводят питательные вещества в эндоплазму клетки.

Не имея ресниц сосущие инфузории не способны передвигаться. Впрочем, им это и не нужно, имея особую ножку-присоску, они прикрепляются к коже какого-нибудь краба или рыбы и на них живут. Сосущих инфузорий всего лишь несколько десятков видов, против тысячи видов их ресничных собратьев.

Особенности движения простейших

Одноклеточные организмы также способны передвигаться (инфузория туфелька, эвглена зеленая, амеба обыкновенная). Для перемещения в толще воды каждая особь наделена специфическими органоидами. У простейших такими органоидами являются реснички, жгутики, ложноножки.

Эвглена зелёная

Эвглена зелёная — представитель простейших из класса жгутиковых. Тело эвглены веретенообразной формы, удлиненное с заостренным концом. Органоиды движения эвглены зеленой представлены жгутиком, который находится на тупом конце. Жгутики — это тонкие выросты тела, число которых варьирует от одного до десятков.

Механизм движения при помощи жгутика отличается у разных видов. В основном это вращение в виде конуса, вершина которого обращена к телу. Перемещение наиболее эффективно при достижении углом вершины конуса 45°. Скорость колеблется в пределах от 10 до 40 оборотов за секунду. Часто наблюдается помимо вращательного движения жгутика, также его волнообразные покачивания.

Такой характер движения свойствен для одножгутиковых видов. У многожгутиковых нередко жгутики располагаются в одной плоскости и не формируют конуса вращения.

Микроскопическое строение жгутиков довольно сложное. Они окружены тонкой оболочкой, которая является продолжением наружного слоя эктоплазмы — пелликулы. Внутреннее пространство жгутика заполнено цитоплазмой и продольно расположенными нитями — фибриллами.

Периферически расположенные фибриллы отвечают за осуществление движения, а центральные выполняют опорную функцию.

Инфузория туфелька

Передвигается инфузория туфелька за счет ресничек, осуществляя ими волнообразные движения. Направляется вперед тупым концом.

Реснички двигаются в одной плоскости и делают прямой удар после полного выпрямления, а возвратный — в выгнутом положении. Удары идут последовательно один за другим с небольшой задержкой. Во время плаванья, инфузория осуществляет вращательные движения вокруг продольной оси.

Реснички инфузории туфельки

Перемещается туфелька со скоростью до 2,5мм/c. Направленность меняется за счёт перегибов тела. Если на пути будет преграда, то после столкновения инфузория начинает двигаться в противоположную сторону.

Все реснички инфузорииимеют сходное строение с жгутиками эвглены зеленой. Ресничка у основания образует базальное зерно, которое играет важную роль в механизме движения организма.

У некоторых инфузорий реснички соединяются между собой и таким образом позволяют развить большую скорость.

Инфузории относятся к высокоорганизованным простейшим и свою двигательную активность они осуществляют с помощью сокращений. Форма тела простейшего может меняться, а после возвращаться в прежнее состояние. Быстрые сократительные движения возможны благодаря наличию особых волокон — мионем.

Амеба обыкновенная

Амеба — простейшее довольно крупных размеров (до 0,5мм). Форма тела полиподиальная, обусловлена наличием множественных псевдоподий — это выросты с внутренней циркуляцией цитоплазмы.

У амебы обыкновенной псевдоподии еще называют ложноножками. Направляя ложноножки в разные стороны, амёба развивает скорость в 0,2 мм/минуту.

К органоидам движения простейших не относятся цитоплазма, ядро, вакуоли, рибосомы, лизосомы, ЭПР, Аппарат Гольджи.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Среда обитания

Инфузории туфельки обычно живут в мелких пресных водоемах со стоячей водой и гниющей органикой. Стоячая вода им необходима, чтобы не преодолевать силу течения, которая их снесет, поэтому инфузорий нет в реках. В мелких водоемах Солнце достаточно прогревает воду, и гниющая органика служит источником их пищи. К слову по насыщенности того или иного водоема инфузориями можно судить о степени его загрязнения, чем их больше, тем более грязный водоем.

А вот соленую воду инфузории не любят, поэтому их нет в морях и океанах.

Виды инфузорий

Предполагается, что существует до 30 тыс. видов инфузорий, в расчетах используется среднее значение – 8-9 тыс. Соотношение среди них паразитических, свободноживущих и комменсальных, также, относительно. Приблизительно 70% инфузорий считаются свободноживущими.

Инфузории паразиты

Помимо обычных инфузорий, существуют паразитирующие виды, способные причинить вред живущих рядом с ними существ. Среди них выделяются категории, паразитирующие на теле рыб. Эти вредоносные одноклеточные вызывают заболевания, чреватые смертью рыбы. Наиболее распространенные болезни: ложная плесень, молочная болезнь, Тетрахимена.

Внимание! Такие паразиты живут в домашних аквариумах, воздействуют на рыб со слабым иммунитетом.

Инфузории для мальков

Аквариумисты ценят туфельку, за ее пособничество в процессе выращивания рыб. Одноклеточное – самый мелкий корм из возможных, подходит всем видам детенышей мелких рыб. Настоящее спасение для хозяев капризных мальков, которые не питаются ничем кроме инфузорий.

Инфузории паразиты

Инфузории – корм для мальков

Питание

Чем питается инфузория туфелька? Питание инфузории зависит от ее класса. Так сосущие инфузории являются подлинными хищниками одноклеточного мира: источником их пищи служат другие более мелкие одноклеточные организмы, на свою беду проплывающие мимо. Своими щупальцами сосущие инфузории хватают других одноклеточных. Изначально жертва захватывается одним щупальцем, а потом «к столу» подходят и другие «собратья». Щупальца растворяют клеточную оболочку жертвы и поглощают ее внутрь.

А вот ресничная инфузория в этом плане «вегетарианка», источником ее пищи обычно служат одноклеточные водоросли, которые захватываются ротовым углублениями, оттуда они попадают в пищевод, а потом к пищеварительным вакуолям. Переработанная пища выбрасывается через порошицу.

Интересный факт: во рту ресничной инфузории также имеются реснички, которые колышась, создают течение, чем увлекают частицы пищи в ротовую область.

Выделение

Функцию органов выделения у инфузории туфельки так же, как и у других простейших выполняют сократительные вакуоли. У инфузории-туфельки имеется две сократительные вакуоли — у переднего и заднего конца тела. Каждая сократительная вакуоль состоит из центрального резервуара и 5-7 канальцев, направленных к нему. Вредные вещества и продукты обмена в растворенном виде сначала попадают в канальцы, а затем собираются в центральном резервуаре и выталкиваются наружу. Весь цикл накопления и удаления продуктов обмена, а также избытка воды происходит с частотой один раз примерно за 10-20 секунд.

Размножение

Размножение инфузории может быть как половым, так и бесполым – посредством деления клетки.

• Половое размножение: при нем две инфузории сливаются боковыми поверхностями, при этом оболочки между слитыми поверхностями растворяются, и образуется своеобразный цитоплазматический мостик. Через этот мостик клетки обмениваются ядрами. Большие ядра при этом вовсе растворяются, а маленькие дважды делятся. Затем из полученных четырех ядер, три исчезает, а оставшееся ядро снова делится надвое. Обмен оставшимися ядрами происходит по цитоплазматическому мостику. Из полученного материала возникают вновь рожденные ядра, и большие, и маленькие. Затем инфузории расходятся друг с другом.
• Бесполое размножение инфузории посредством деления намного проще. При нем оба ядра клетки делятся на два, как и другие органоиды. Таким образом, из одной инфузории образуется две, каждая с полным набором необходимых органоидов.

Как передвигается

Инфузория туфелька активно передвигается с помощью своих специальных ресничек, называемых в науке органеллами. На поверхности одного клеточного организма находится их порядка 15 тыс. Это можно увидеть под микроскопом, разглядывая модель одноклеточного.

Благодаря четко организованной деятельности органелл (они также называются трихоцистами), организм стремительно двигается подобно кораблю на веслах или маятнику. Движение получается быстрое, но плавное.

Органеллы быстро приподнимаются, а потом направляются в прежнее положение. За одну минуту таких движений происходит очень много. Инфузория двигается тупым кончиком вперед и поворачивает свое тело около оси.

Рекомендованная литература и полезные ссылки

• Ehrenberg C. G. Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes (нем.) // Abhandlungen der Koniglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833 : magazin. — Leipzig, 1835. — S. 268—269, 323.
• Ehrenberg C. G. 502. Paramecium caudatum, geschwanztes Pantoffelthierchen // Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen. — Leipzig, 1838. — P. 351—352.
• Полянский Ю. И. Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa) // Жизнь животных / под ред. Ю. И. Полянского, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — Т. 1. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. — С. 95—101. — 448 с.
• Warren, A. (2015). Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833. In: Warren, A. (2015) World Ciliophora Database. — WoRMS — World Register of Marine Species

Чем питается

Данный вид организма причисляется к гетеротрофным организмам, поскольку он питается сформировавшимися органическими элементами, поступающими через естественную среду обитания.

Питается она бактериями с миниатюрными видами растений, которые располагаются в мутной и грязной воде. Делает инфузория это специализированными сократительными вакуолями. Место образования их цитоплазма.

Кормление происходит клеточным ртом — небольшим углублением посередине организма. Через рот пища направляется в условный пищевод и движется в цитоплазму, поглощая пищу в своеобразной пищеварительной сократительной вакуоли.

Именно там еда расщепляется гидролитическими ферментами и попадает во все тело, насыщая одноклеточное полезными микроэлементами. То, что инфузория не переваривает, она выделяет через маленькое углубление сзади, именуемую порошицой.

Видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

Страница про автора

Эта статья доступна на английском языке –

Paramecium Caudatum – the Most Complex of the Simplest.

Как культивировать инфузорию в домашних условиях

Выращивание туфелек может происходить в обыкновенных трехлитровых банках. В них легко наблюдать за состоянием культуры, подбирать количество корма, стеклянные стенки отлично пропускают необходимый солнечный свет.

Перед запуском культуры, емкость нужно подготовить – промыть солевым или содовым раствором, наполнить на 2/3 кипяченой водой, дать ей остыть до комнатной температуры.

В отстоявшуюся воду помещается особь инфузории, ее можно купить или отделить из аквариумной воды. Желательно, чтобы температура в помещении доходила до 22-26 °C, так колония разрастется до максимального числа особей – 40 тыс./1 . Емкость рекомендуется проветривать, в воде с кислородом инфузории ложатся на дно, при его отсутствии выплывают, что помогает отследить количество особей.

Выращивание туфелек в банке

Существует несколько способов развести инфузорию:

Периодическое добавление корма.

Готовую банку наполняем инфузориями и кормом, подойдут обычные дрожжи, без примесей. Их разводят кипятком и по капельке подают в культиватор. В начале процесса потребуется несколько капель смеси, которые вызовут легкое замутнение воды. Пропорционально числу инфузорий повышается дозировка. Подкормку осуществляют через день.

Запуск исходной культуры в заранее сделанный корм.

Для данного метода потребуется засохшая кожура созревшего банана, моркови, картофеля, листья салата и т.д. на них будут плодиться бактерии, которые в будущем станут пищей для инфузорий. Ингредиенты нужно промыть водой и сложить в банку. Следующие несколько дней вода в банке будет мутнеть и начнет неприятно пахнуть, что свидетельствует об активном размножении бактерий. Через неделю туда можно выпустить туфельку, которая в течение недели заполнит весь культиватор. Модно начинать подкармливать ею мальков.

Кожура созревшего банана

К еде туфельки не привередливы, их легко прокормить продуктами из кухни. Употребляют пищу растительного происхождения, молочные продукты, корм для рыб, печень. Перед кормлением еду нужно высушить, в культиватор подавать в марле, кубиками в 2-3 см.

Можно изготовить настой на сене. На литр воды потребуется 10 г сена, его опускают в кипяток, 20 минут варят на слабом огне. Все микроорганизмы за это время погибают, остаются только бактерии, которыми и питается инфузория. Настойку оставляют в тепле на несколько дней, чтобы дать бактериям время размножиться. Такой способ прикорма называют гидролизными дрожжами. Их вносят раз в неделю, в расчете 1 г на 10 л.

Обратите внимание! Так как, одноклеточные питаются кисломолочными бактериями, корм для инфузорий можно сделать на молоке, продуктах, которые его содержат. Кормить нужно по 2 капли в неделю. При подкорме живой пылью важно соблюдать меру, и не перекармливать одноклеточных. Если в культиваторе будет слишком много бактерий, туфельки погибнут из-за нехватки кислорода.

«Живая пыль» с коловратками

Принцип разведения коловраток практически идентичен. Культуру можно найти в магазине, или выловить в ближайшем водоеме, важно, чтобы вместе с коловратками не попались личинки, беспозвоночные.

Во время разведения световой день должен длиться не менее 10 часов. Живут коловратки неполный месяц, по истечении которого, нужно заменить часть воды в емкости, наполнить ее новыми цистами.

Значение в природе

Инфузория туфелька — значимое одноклеточное для природы и почвы. Она повышает уровень плодородия в почве, что помогает орошаемым землям на юге планеты получать богатый урожай.

Однако те одноклеточные, которые обитают в речных водоемах с большим количеством рыб, негативно влияют на них. Они вызывают у рыб заболевания и массовую гибель.

Вокруг этого одноклеточного собрано немало информации и интересных фактов. Из положительных свойств одноклеточного микроорганизма можно назвать то, что он хорошо очищает водоем. Уничтожает бактерии и микроскопические виды водорослей. Участвует в пищевой цепочке, поскольку считается пищей для других животных.

Интересно, что инфузория сегодня является также отличным кормом для аквариумных рыбок. Поэтому человек активно разводит их, чтобы кормить любимцев.