Мир живых организмов нашей планеты разнообразен до неприличия, ведь природа сумела создать огромное количество самых разных существ, отличающихся как размерами, так и более концептуальными деталями. Одним из подобных существ, о существовании которого многие даже и не знают, является зеленая эвглена – небольшой одноклеточный организм , информация о котором куда интереснее, нежели может показаться на первый взгляд.
Что такое зеленая эвглена?
Выражаясь научным языком, этот микроорганизм является эвгленозоей из вида протистов. Согласитесь, что такое описание вряд ли скажет что-либо большинству несведущих в биологии людей. Поэтому имеет смысл привести более доступное широким массам описание, а звучать оно будет так: зеленая эвглена – это одноклеточный микроорганизм, имеющий длину примерно в 60 микрометров, клетка которого имеет ядро. Размножение происходит за счет продольного деления клетки
бесполым путем.
Столь «сухое» описание также не дает нам полного понимания того, почему же этот микроорганизм заслуживает такого внимания. Для того же, чтобы оценить всю необычность и замысловатость зеленой эвглены, стоит рассмотреть еще несколько аспектов ее жизнедеятельности.
Среда обитания
Традиционно данный вид эвглены обитает в таких насыщенных разнообразными простейшими и одноклеточными местах как болота, канавы и другие грязные водоемы. Тем не менее существует весьма высокая вероятность поселения этого микроорганизма и в чистой воде, однако такая среда обитания хоть и допустима, но имеет ряд отрицательных для эвглены свойств, подробнее которые мы рассмотрим в разделе о ее питании.
Строение эвглены зеленой
Как и у любого другого одноклеточного, строение эвглены зеленой не отличается особой сложностью. В ее состав входят:
Рассмотрим данные пункты чуть подробнее: снаружи этот организм имеет тонкую оболочку, скрывающую цитоплазму – внутренности клетки, в которой содержится ее ядро, а также органеллы – своеобразный аналог внутренних органов.
Цитоплазма зеленой эвглены достаточно плотна, но все же пластична, что позволяет клетке изменять свою форму в небольших пределах, в частности, она способна удлиняться и сжиматься . Такое свойство, наряду с наличием жгутика, позволяет этому микроорганизму перемещаться в свойственной ему среде.
Если внимательно присмотреться к данной разновидности эвглены, можно найти у нее маленький «глазок», реагирующий на свет. Этот элементарный орган зрения позволяет микроорганизму иметь базовые способности ориентирования в пространстве.
Однако наибольший интерес вызывает наличие у этого одноклеточного хлоропластов и хроматофоров. Именно благодаря им, а точнее? присутствующему в хлоропластах хлорофиллу , данная разновидность эвглены и получила свое название.
Это небольшое одноклеточное относится к так называемым миксотрофам – организмам, способным использовать несколько источников для получения энергии. В обычных условиях основным потребляемым «продуктом» эвглены является солнечный свет, который взаимодействует с содержащимся в ней хлорофиллом. Такой способ питания называется автотрофным и подразумевает отсутствие потребления питательных компонентов извне.
Однако, если зеленая эвглена слишком долго остается в темноте, то с ней происходят крайне занятные метаморфозы. В первую очередь она меняет свой окрас – постепенно теряя зеленый цвет, этот микроорганизм становится в прямом смысле этого слова прозрачным и, дабы хоть как-то поддержать свою жизнедеятельность, переходит на гетеротрофный тип питания, подразумевающий поглощение органических микроэлементов из окружающей среды. Впрочем, если средой обитания эвглены является чистый водоем, то дефицит микроэлементов может привести к сокращению ее популяции.
Если же условия становятся совсем уж враждебными (водоем пересыхает или замерзает), то этому микроорганизму не остается ничего, кроме как «превратиться» в цисту – отбросить жгутик и отрастить плотную защитную оболочку, которая будет сохраняться до возникновения более благоприятных условий.
Зеленая эвглена как доказательство теории эволюции
Традиционно мы привыкли разделять окружающие нас организмы на флору и фауну. Каждой из этих категорий свойственны некоторые качества:
- Способ питания;
- Способ размножения;
- Способ перемещения в пространстве.
Уникальность зеленой эвглены заключается в том, что она сочетает в себе качества, как растений, так и более «подвижных» живых организмов. При благоприятных условиях она ведет себя как типичное растение – практически не передвигается и получает питательные вещества за счет фотосинтеза. Но как только среда становится менее дружественной, этот крошечный организм превращается в подвижное существо, которое вынуждено передвигаться в пространстве в поиске пропитания.
Тот факт, что существует такой «универсальный» организм, прекрасно доказывает наличие единого предка, как у растений, так и у животных. Можно легко сделать вывод, что эволюция развилась по двум путям – одни организмы со временем предпочли продолжить получать и накапливать энергию от солнечных лучей, в то время как другие научились потреблять разнообразную органику, дабы продлить свое существование.
Эвглена зеленая — это одноклеточное животное, относящееся к подцарству Простейшие (Protozoa), типу Саркодовые и жгутиконосцы (Sarcomastigophora), классу Жгутиконосцы (Mastigophora).
Все представители класса Жгутиконосцев имеют на поверхности клетки длинные выросты — жгутики, с помощью которых они могут активно передвигаться. Количество жгутиков может быть от 1 до нескольких сотен. У эвглены зеленой имеется 1 жгутик.
Строение и среда обитания эвглены зеленой
Эвглена зеленая живет в загрязненных пресных водоемах, вызывая «цветение воды»: из за огромного количества особей эвглены зеленой вода в пруду, канаве или луже становится зеленого цвета.
Тело эвглены зеленой вытянутое, веретеновидной формы, заостренное на конце, состоит из одной клетки, и покрыто тонкой эластичной оболочкой, помогающей эвглене сохранять свою форму, а также вытягиваться, сокращаться и извиваться. На переднем конце тела у эвглены зеленой имеется длинный жгутик, который переходит в углубление — клеточный рот. Жгутик вращается, благодаря чему эвглена движется в воде, совершая при этом вращательные движения в сторону, противоположную вращению жгутика, как бы ввинчиваясь в воду. Кроме того вращение жгутика способствует засасыванию в клеточный рот органических микрочастиц, которыми питается эвглена зеленая. В основании жгутика лежит плотное базальное тельце. На переднем же конце тела расположен красный светочувствительный глазок, и сократительная вакуоль.
В цитоплазме также имеется ядро, ближе к заднему концу эвглены зеленой, и хлоропласты, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл. Периодически в цитоплазме эвглены зеленой у клеточного рта образуется пищеварительная вакуоль, которая так же, как у амебы, движется в цитоплазме и опорожняется у заднего конца эвглены, выбрасывая непереваренные частицы пищи.
Питание эвглены зеленой.
Эвглена зеленая — представитель так называемых растительных жгутиконосцев, у которых в цитоплазме имеются хлоропласты, благодаря которым эвглена может питаться, как растение — автотрофно, с помощью фотосинтеза синтезируя органические веществаиз воды и углекислого газа, растворенного в воде. Этот процесс происходит на свету. Благодаря наличию специального органа — глазка, расположенного на переднем конце эвглены, она может различать свет, и всегда плывет туда, где больше света, то есть туда, где фотосинтез идет активнее. Органические вещества, образующиеся при фотосинтезе, запасаются в виде гранул в цитоплазме, и расходуются, когда эвглена голодает.
Однако, в отличие от растений, эвглена зеленая может питаться и гетеротрофно, поглощая готовые органические вещества, засасывая их через клеточный рот, при этом образуется пищеварительная вакуоль. Или непосредственно через клеточную оболочку — пелликулу, образующую микротрубочки — впячивания, через которые в цитоплазму поступают растворенные в воде органические вещества.
Пищей для эвглены зеленой могут служить одноклеточные водоросли и животные, бактерии, микрочастицы органических веществ. В темноте эвглена зеленая питается только гетеротрофно, а на свету у нее присутствуют оба способа питания. Если поместить эвглену на долгое время в темноту, хлорофилл у нее исчезает, и она переходит полностью на гетеротрофное питание.
Таким образом, эвглена зеленая занимает промежуточное положение между растением и животным.
Дыхание
Эвглена зеленая дышит кислородом, растворенным в воде, и так же, как и у амебы, кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода идут реакции окисления органических веществ, в результате чего образуется необходимая для жизнедеятельности эвглены энергия.
Выделение
В процессе жизнедеятельности эвглены зеленой в цитоплазму поступают вредные вещества (так называемые продукты распада), которые собираются в сократительную вакуоль и выталкиваются в клеточный рот, сообщающийся с внешней средой. Вместе с вредными веществами из клетки удаляется также избыток воды.
Размножение эвглены зеленой
Эвглена зеленая делится бесполым путем — простым делением на 2 части, которое происходит вдоль продольной оси животного. При этом сначала делится ядро, а затем все тело эвглены делится надвое вдоль продольной перетяжки. Если какой — то орган, например, жгутик, не попал в одну из частей, то он там образуется.
В неблагоприятных условиях, например, при пересыхании водоема, эвглена зеленая так же, как и амеба, образует цисту. При этом жгутик отпадает, а клетка приобретает округлую форму, и покрывается очень плотной оболочкой. Циста помогает же эвглене и перезимовать.
Эвглена зеленая (Euglena viridis) - типичный растительный жгутиконосец, имеет веретеновидное, длинное тело, задний конец которого заострен.
Длина тела 50-60 микрометров, ширина 14-18 микрометров. Форма тела подвижна: эвглена может сжиматься, становясь короче и шире.
Строение эвглены зеленой
Снаружи клетка покрыта тонким эластичным слоем цитоплазмы - пелликулой, играющей роль оболочки. От переднего конца тела эвглены отходит один жгут, за счет вращения которого она продвигается вперед. У основания жгутика всегда имеется особое утолщение, против которого лежит глазное пятно.
Свое название эвглена получила за цвет, который придают клетке зеленые хроматофоры.
Они имеют овальную форму и обычно располагаются в клетке в виде звезды. В хроматофорах происходит фотосинтез. Образующиеся на свету углеводы откладываются в клетке в виде бесцветных зерен. Иногда их образуется так много, что они закрывают хроматофоры, и эвглена приобретает беловатый цвет. В темноте процессы фотосинтеза прекращаются, а эвглена начинает переваривать накопленные зерна углеводов и снова становится зеленой.
В природе эвглены живут обычно в загрязненных водах с большим количеством растворенных органических веществ, поэтому сочетают обычно оба топа питания - фотосинтез, свойственный растениям, и питание, свойственное животным. Таким образом, эвглена, с одной стороны, является растением, с другой стороны, животным. Такое ее «смешанное» строение до сих пор вызывает споры ученых: ботаники относят эвглен к особому типу растений, тогда как зоологи выделяют их в отряд подтипа жгутиконосцев.
Некоторые представители отряда эвгленовых (родственники эвглены зеленой) вообще не способны к фотосинтезу и питаются, как животные, например, астазия (Astasia). У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.
Как передвигаются зеленые эвглены
Не все эвглены движутся только с помощью жгутиков. У некоторых из них движение обеспечивается волнообразными сокращениями тела. Механизм, лежащий в основе такого типа движения, еще до конца не ясен. Под оболочкой клетки этих простейших обнаружены спирально расположенные белковые ленты, которые способны к сокращению. Предполагается, что существует связь между органеллами клетки, вырабатывающими энергию, и этими сократимыми белковыми нитями С таким типом движения может быть связана и слизь, которая выделяется клеткой через особый выводной канал.
Размножение эвглен зеленых
Часто в природе при определенных благоприятных условиях происходит массовое размножение эвглен. Тогда вода в пруду или речной заводи, которая вчера еще была прозрачна, становится мутно-зеленой или буроватой. В капле этой воды под микроскопом можно увидеть массу эвглен.
Ближайшими родственниками эвглены зеленой являются эвглена кровавая (Euglena sanguined) и эвглена снежная (Е. nivalis). При массовом размножении этих существ могут происходить удивительные вещи. Еще Аристотель в IV веке до н.э. описал появление «кровавого» снега. Ч. Дарвин наблюдал это явление во время путешествия на корабле «Бигль».
В нашей стране «цветение» снегов неоднократно наблюдалось на Кавказе, Урале, Камчатке и на некоторых островах в Арктике. Объясняется все просто - некоторые жгутиконосцы способны жить даже на таких неподходящих для живых существ местах, как снег и лед. В результате при массовом размножении жгутиковых снег приобретает ту окраску, которую имеет цитоплазма этих простейших. Известно зеленое, желтое, голубое и даже черное «цветение» снегов, однако чаще наблюдается красное, вызываемое большим количеством размножившихся эвглен - кровавой и снежной.
Живые организмы очень разнообразны. Наряду с видами, знакомыми каждому, существуют малоизвестные, но не менее интересные организмы. Одним из таких видов является эвглена зеленая (euglena viridis) - одноклеточный организм, сочетающий в себе сразу и признаки животных, и признаки растений.
Эвглена зеленая - это организм, который сочетает в себе клетки, как животных, так и растений
Особенности строения
Эвглена зеленая - простейший одноклеточный организм, имеющий достаточно сложное строение для простейшего. Она имеет вытянутое тело с острой задней частью. В длину эвглена может достигать максимум 60 микрометров, в ширину - 18 микрометров. Клетка имеет:
- ядро;
- оболочку;
- цитоплазму;
- светочувствительный глазок;
- сократительную вакуоль;
- жгутик;
- фоторецептор;
- хлоропласты;
- прочие органеллы.
Строение эвглены зеленой. Эвглена зеленая одноклеточный организм, имеющий сложную структуру
Оболочка (пелликула) защищает клетку от внешнего воздействия. Цитоплазма плотная, но пластичная, что позволяет организму немного менять форму, увеличиваться и сжиматься при необходимости.
Благодаря светочувствительному глазку, имеющему красный цвет, эвглена реагирует на малейшие изменения в освещенности. Это позволяет ей немного ориентироваться в пространстве - она движется именно в направлении света.
Для передвижения организм использует жгутик (протоплазматический вырост), располагающийся на передней части клетки. Жгутик совершает винтообразные движения , причем скорость эвглены превосходит скорости многих других простейших, что дает ей преимущество. Кроме того, euglena может двигаться и без участия жгута просто сокращаясь.
Дышит euglena, поглощая кислород всем телом через клеточные мембраны, из них же выходит побочный продукт дыхания - углекислый газ . Общим признаком с растениями называют наличие хлорофилла, который определяет возможность фотосинтеза. Кроме того, из-за хлорофилла организм имеет ярко-зеленый цвет.
Среда обитания и образ жизни
Чаще всего местом обитания эвглены зеленой становятся загрязненные водоемы - болота, канавы и т. д. Но могут эти простейшие поселиться и в чистой воде, однако такая среда является для них менее комфортной. Если вода начинает «цвести», то есть становится зеленой, то это является признаком появления в воде этих одноклеточных.
Что касается питания, то эвглена относится к миксотрофам, то есть для получения энергии она способна использовать два вида энергии. В обычных условиях простейшее ведет себя, как растение, а именно питается автотрофным способом - получает энергию из света при помощи хлорофилла. При этом euglena малоподвижна, передвигается только к источнику света.
Эвглена зеленая обитает в загрязненной воде, такой, как болото Если одноклеточное остается в темноте на длительный период, оно переключается на гетеротрофный способ питания - поглощает органические вещества из воды. В этом случае с целью поиска микроэлементов эвглене приходится больше двигаться. Происходят с клеткой и внешние изменения - она теряет свой зеленый окрас, становится практически прозрачной.
Хотя для большинства эвглен основным способом получения энергии является фотосинтез, встречаются экземпляры, предпочитающие с рождения питаться органической пищей. Следует отметить, что у одноклеточного имеется для такого питания своеобразный рот. Хотя пища заглатывается микроорганизмом не только этим ртом, но и всей оболочкой.
Эвглена зеленая питается органикой, у нее даже есть рот для этого Из-за такой особенности питания биологи не имеют единой точки зрения по поводу того, является эвглена водорослью или животным. Ученые объясняют, что такое двойственное получение энергии подтверждает, что растения и животные имеют общее происхождение.
Оказавшись в темноте в чистой воде, лишенной органических веществ, клетка погибает. При пересыхании или замерзания водоема она превращается в цисту. В этот период она не питается и не дышит. У нее исчезает жгутик и появляется плотная защитная оболочка. В таком виде она будет находиться, пока условия снова не станут приемлемыми для жизни.
Способом размножения эвглены зеленой является деление. При благоприятных условиях простейшие могут очень быстро делиться. При этом можно наблюдать, как вода становится мутной и приобретает зеленый оттенок.
Деление происходит продольным способом. Сначала делится ядро материнской клетки, а затем остальные ее части. Вдоль организма проходит продольная борозда, по которой материнская клетка разделяется на две дочерних.
Эвглена в аквариуме
Несмотря на то что эвглена сама по себе - интересный организм , большое количество простейших становятся нежеланными гостями в аквариуме. Больше всего появлению этих одноклеточных подвержены новые аквариумы, где обитатели находятся в процессе адаптации к новым условиям, тогда как простейшие приспосабливаются очень быстро.
Другими причинами появления в аквариуме эвглен могут стать:
- попадание в аквариум прямых солнечных лучей или чрезмерное искусственное освещение;
- повышенная температура воды;
- большое количество растений;
- слишком частая или редкая замена воды;
- остатки корма для рыбок в аквариуме;
- внесение органических удобрений.
Чтобы избавиться от простейших в аквариуме, рекомендуется затенить аквариум на 2 недели и уменьшить количество корма или установить аквариумный стерилизатор. Впрочем, эвглена не приносит ощутимого вреда экосистеме, единственные минусы - ухудшение внешнего вида аквариума и уменьшение поступающего к растениям и рыбкам света из-за потери прозрачности водой.
Задания:
Изучить систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. Следует выполнить конспект в тетради.
Рассмотреть под микроскопом, найти и отметить главные составные части тела Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. В работе используются готовые микропрепараты животных.
В альбоме зарисовать и обозначить строение тела Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки. Рисунок выполняется простым карандашом, возможна растушевка цветными карандашами. Подписи к рисунку выполняются ручкой. Во всех случаях перед рисунком требуется записывать систематическое положение изображенного животного. Систематическое положение это полное название биологического вида изучаемого животного, его принадлежность к отряду, классу, типу. Следует выполнить рисунки, обозначенные в печатной методичке V (красной галочкой), а в данной электронной методичке эти рисунки помещены в конце всего текста (стр. 28-35).
Изучить систематическое положение, образ жизни и болезни, вызываемые Амебой дизентерийной, Трипаносомами, Лейшманиями, Трихомонадами, Лямблией, Балантидием. Выполнить конспект в тетради.
Выучить систематическое положение и подробный цикл развития Плазмодия малярийного и кокцидии из рода Эймерия. Конспект в тетради.
В альбоме зарисовать схему цикла развития (жизненного цикла) Плазмодия малярийного и кокцидии Эймерия магна.
Знать ответы на контрольные вопросы темы:
Общая характеристика подцарства Одноклеточные. Классификация подцарства Одноклеточные.
Систематическое положение, образ жизни, строение тела, размножение, значение в природе и для человека Амебы обыкновенной, Эвглены зеленой, Вольвокса, Инфузории туфельки.
Систематическое положение, образ жизни и болезни, вызываемые Амебой дизентерийной, Трипаносомами, Лейшманиями, Трихомонадами, Лямблией, Балантидием, меры профилактики этих болезней.
Систематическое положение и цикл развития Плазмодия малярийного и кокцидии из рода Эймерия, меры профилактики малярии и кокцидиоза.
Всего по теме «Подцарство Одноклеточные» в альбоме должно быть 7 рисунков.
Обзор свободноживущих одноклеточных
В подцарстве Одноклеточные выделяют пять типов животных: Тип Саркомастигофоры, Тип Споровики, Тип Микроспоридии, Тип Книдоспоридии, Тип Инфузории. Свободноживущие виды встречаются среди представителей типов Саркомастигофоры и Инфузории.
Амеба обыкновенная – вид Amoeba proteus (тип Саркомастигофоры, класс Саркодовые) обитает в воде в прудах, канавах с илистым дном. Похожа эта Амеба на крошечную капельку киселя, которая постоянно изменяет форму своего тела. Размеры ее тела достигают 0,2 - 0,7 мм.
Строение. Тело Амебы покрыто цитоплазматической мембраной , за которой идет слой прозрачной плотной эктоплазмы . Далее располагается полужидкая эндоплазма , составляющая основную массу амебы. В цитоплазме есть ядро . Цитоплазма находится в непрерывном движении, в результате которого возникают цитоплазматические выросты - псевдоподии , или ложноножки. Псевдоподии служат для передвижения и для поглощения частиц пищи.
Питание . Амеба охватывает пищевые частицы (бактерии, водоросли) ложноножками и втягивает их внутрь тела. Вокруг бактерий образуются пищеварительные вакуоли . В них благодаря ферментам происходит переваривание пищи. Вакуоли с не переваренными остатками подходят к поверхности тела, и эти остатки выбрасываются наружу.
Выделение. Жидкие продукты жизнедеятельности выделяются через сократительную , или иначе пульсирующую вакуоль. Вода из окружающей среды постоянно поступает в тело Амебы осмотически через наружную мембрану. Концентрация веществ в теле Амебы выше, чем в пресной воде. Это создает разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Сократительная вакуоль периодически удаляет избыток воды из тела Амебы. Промежуток между двумя пульсациями равен 1-5 мин. Сократительная вакуоль выполняет также функцию дыхания.
Дыхание. Амеба дышит растворенным в воде кислородом всей поверхностью тела. Насыщенная диоксидом углерода вода удаляется из организма через сократительную вакуоль.
Размножение . Амеба размножается бесполым путем - делением тела (клетки) на двое. Сначала втягиваются псевдоподии и Амеба округляется. Затем происходит деление ядра митозом . На теле Амебы появляется перетяжка, которая перешнуровывает его на две равные части. В каждую из них отходит по одному ядру. Летом при благоприятных условиях в теплой воде Амеба размножается раз в сутки.
При наступлении холодов осенью или при отсутствии пищи, или наступлении иных не благоприятных условий Амеба инцистируется - покрывается плотной защитной оболочкой и превращается в цисту . Цисты очень малы и легко разносятся ветром, что способствует расселению Амебы.
Значение в природе. Амеба обыкновенная является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Амеба питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Амебы обыкновенной.
Где живет Амеба обыкновенная?
Какое строение имеет Амеба обыкновенная?
Чем покрыто тело Амебы обыкновенной?
С помощью чего передвигается Амеба обыкновенная?
Как питается Амеба обыкновенная?
Как происходит выделение продуктов жизнедеятельности у амебы?
Как размножается Амеба обыкновенная?
Каково значение Амебы обыкновенной в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Амеба обыкновенная.
1 - пищеварительная вакуоль с «заглоченной» пищевой частицей; 2 - выделительная (сократительная) вакуоль; 3 - ядро; 4 - пищеварительная вакуоль; 5 - псевдоподии; 6 - эндоплазма; 7 - эктоплазма.
Рис. Питание и движение Амебы обыкновенной.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Размножение Амебы обыкновенной.
Рис. Циста Амебы обыкновенной (сильно увеличено).
А - циста; Б - выход амебы из цисты.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Эвглена зеленая – вид Euglena viridis (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) обитает в пресных водах, канавах, болотах (в стоячей воде). Это очень своеобразный организм, находящийся на грани между растительным и животным мирами.
Строение . Тело Эвглены длиной около 0,05 мм, имеет вытянутую веретенообразную форму. На переднем конце тела Эвглены находится длинный и тонкий протоплазматический вырост - жгутик , с помощью которого Эвглена осуществляет передвижение. Жгутик производит винтообразные движения, как бы ввинчиваясь в воду. Действие его можно сравнить с действием винта моторной лодки или парохода. Такое движение более совершенно, чем передвижение с помощью ложноножек. Эвглена передвигается значительно быстрее, чем Инфузория туфелька или Амеба обыкновенная. Покрыто тело Эвглены цитоплазматической мембраной , но наружный слой цитоплазмы Эвглены плотный, он образует вокруг тела плотную оболочку - пелликулу . Благодаря этой оболочке форма тела Эвглены не изменяется. В цитоплазме находятся, ядро , резервуар , сократительная вакуоль , стигма (глазок), хроматофоры (содержат хлорофилл).
Питание . Эвглена зеленая соединяет в себе черты растительных и животных организмов. В цитоплазме находится большое количество хроматофоров , содержащих хлорофилл. Благодаря присутствию хлорофилла Эвглена способна к фотосинтезу, как растение. На свету из углекислого газа и воды с помощью хлорофилла Эвглена образует органические вещества. Это автотрофный тип питания. В темноте она питается готовыми органическими веществами, как животное. Это гетеротрофный тип питания. Таким образом, Эвглена зеленая имеет смешанный (миксотрофный ) тип питания.
Двоякий способ питания Эвглены – чрезвычайно интересное явление. Оно указывает на общее происхождение растений и животных.
Выделение и дыхание. Выделительную функцию выполняет сократительная вакуоль . Она находится на переднем конце тела. Жидкие
Обзор свободноживущих одноклеточных
продукты жизнедеятельности из сократительной вакуоли выводятся в резервуар , затем во внешнюю среду. Эвглена дышит всей поверхностью тела растворенным
в воде кислородом, а выделяет углекислый газ. Сбоку от резервуара располагается органелла ярко-красного цвета - светочувствительный глазок , или стигма . Эвглена проявляет положительный фототаксис, т.е. предпочитает хорошо освещенные участи водоема и активно сюда устремляется.
Размножение. Размножается Эвглена бесполым путем - продольным делением на двое. Сначала делятся ядро, хроматофоры, затем делится цитоплазма. Жгутик отпадает или переходит к одной особи, а у другой он образуется снова.
При не благоприятных условиях, например при высыхании водоёма, при наступлении холодов, при попадании в водоем каких-либо моющих или загрязняющих веществ эвглены, подобно Амёбам, образуют цисты . В таком виде они могут разноситься с пылью.
Значение в природе. Эвглена зеленая является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Эвглена зеленая как водоросль продуцирует органическое вещество, ею питаются рыбы, гидры, какие-то мелкие черви, мелкие ракообразные. Вместе с Сине-зелеными Эвглена зеленая участвует в явлении «цветения» воды.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Эвглены зеленой.
Где обитает Эвглена зеленая?
Какое строение имеет Эвглена зеленая?
Чем покрыто тело Эвглены зеленой?
С помощью чего передвигается Эвглена зеленая?
Как питается Эвглена зеленая?
Как происходят выделение и дыхание у Эвглены зеленой?
Как происходит размножение Эвглены зеленой?
Каково значение Эвглены зеленой в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение Эвглены зеленой.
1 - жгутик; 2 - глазок; 3 - хроматофоры; 4 - ядро; 5 - пелликула; 6 - сократительная вакуоль; 7 - запасные питательные вещества.
Рис. Деление Эвглены зеленой.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Вольвоксы – род Volvox (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) это несколько видов колониальных жгутиковых одноклеточных, которые подобно Эвглене зеленой относятся одновременно и к царству Животные, и к царству Растения (ботаники изучают их как представителей отдела Зеленые водоросли). Вольвоксы обитают в летнее время в воде прудов, озер, самые обычные представители гидробионтов.
Строение. Вольвокс это колониальное одноклеточное, по форме напоминающее полый шар. По периметру шара в один слой располагаются отдельные клетки колонии, которые соединены друг с другом цитоплазматическими мостиками . Размеры колонии у разных видов различны. Колонии вида Volvox globator достигают 2 мм в поперечнике. У Volvox aureus в состав колонии входит 500-1000 отдельных клеток, а у Volvox globator - до 20 тыс. Внутри колонии находится студенистое вещество, образующееся в результате ослизнения клеточных оболочек.
Каждая клетка имеет в основных чертах такое же строение, как и одиночные Эвглены зеленые, только у каждой клетки колонии Вольвокс по два жгутика. Не все клетки колонии одинаковы. 9/10,т.е. подавляющее большинство, это вегетативные клетки, которые обеспечивают движение, питание и вегетативный рост Вольвокса. Вегетативные клетки мелкие, грушевидной формы, у каждой есть 2 жгутика, хроматофор, ядро, стигма, сократительные вакуоли. 1/10 часть клеток колонии это генеративные клетки, которые несколько крупнее, округлые и они обеспечивают половое размножение.
Движение. Движение Вольвокса осуществляется благодаря совместному действию жгутиков всех клеток колонии. Движения не беспорядочны: Вольвокс стремится в самые освещенные и теплые участки водоема.
Питание. Питается Вольвокс также как Эвглена зеленая.
Размножение. Вольвокс может размножаться и бесполым , и половым способами. Бесполое размножение заключается в следующем. В какой-то
Обзор свободноживущих одноклеточных
благоприятный момент времени какая-то вегетативная клетка колонии «уходит» внутрь колонии. Там она начинает делиться на двое (в основе деления ядра лежит
митоз, деление осуществляется также как у Эвглены зеленой). Но клетки не расходятся, а остаются соединенными цитоплазматическими мостиками. Вновь появившиеся дочерние клетки в свою очередь тоже делятся, и так далее пока не образуется маленькая дочерняя колония, располагающаяся внутри материнской колонии. В одном материнском шаре можно увидеть сразу несколько дочерних колоний, которые растут и через некоторое время разрывают материнскую колонию и выходят наружу. Материнская колония при этом погибает.
Как правило, с наступлением не благоприятных условий начинается половое размножение Вольвокса. Из генеративных клеток возникают гаметы (в основе деления ядра генеративных клеток лежит редукционное деление – мейоз). Часть гамет преобразуется в макрогаметы (яйцевые клетки), другие же гаметы превращаются в подвижные микрогаметы (мужские половые клетки). Макро- и микрогаметы сливаются, образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка). Зигота после некоторого периода покоя дает начало новой колонии. Зимует Вольвокс в состоянии зиготы.
Значение. Значение Вольвокса в природе и в жизни человека велико. Прежде всего - это активные санитары загрязненных и сточных вод. Развиваясь в массе в многочисленных мелких и сильно загрязненных водоемах, Вольвоксы принимают самое активное участие в процессах самоочищения загрязненных вод. Благодаря способности Вольвокса выдерживать различную степень загрязнения среды обитания их используют в качестве индикатора загрязнения вод. Вольвоксы принимают также активное участие в отложении сапропелей (донные отложения мертвого органического вещества), являются одним из звеньев в цепи питания гидробионтов. Некоторые из них способны вызывать зеленое и красное «цветение» воды в крупных водоемах, где создаются оптимальные условия для их массового развития. Из некоторых видов, вызывающих красное «цветение»,
Обзор свободноживущих одноклеточных
можно получать каротин, препараты которого широко используются в медицинской практике.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Вольвокса.
Где обитают Вольвоксы?
Какое строение имеет Вольвокс?
С помощью чего передвигается Вольвокс?
Как питается Вольвокс?
Как происходят выделение и дыхание у Вольвокса?
Как происходит размножение Вольвокса?
Каково значение Вольвокса в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Колония Volvox aureus с дочерними колониями внутри материнской колонии.
Рис. Небольшой участок колонии Volvox aureus (схема).
1 - вегетативная клетка (особь) колонии, 2- цитоплазматический мостик, 3 - более крупная вегетативная клетка, из которой в будущем появятся дочерние колонии.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Инфузория туфелька - Paramecium caudatum (тип Инфузории, класс Ресничные Инфузории) самый обычный обитатель стоячих вод, встречается также в пресноводных водоемах с очень слабым течением, содержащих разлагающийся органический материал. Из всех одноклеточных, Инфузория туфелька имеет наиболее сложную организацию.
Строение. Тело (клетка) Инфузории напоминает след человеческой туфельки (отсюда название). Размеры тела 0,1-0,3 мм. Инфузория имеет постоянную форму, так как эктоплазма уплотнена и образует пелликулу . В теле выделяют передний конец, он у нее тупой, и задний , который несколько заострен. Она передвигается с помощью ресничек , плавая тупым концом вперед. Реснички покрывают все тело, расположены парами. Ресничек у Инфузории более 15 тысяч. Располагаясь продольными диагональными рядами, реснички, совершая биения, заставляют Инфузорию вращаться и продвигаться вперед. Скорость движения - около 2 мм/c.
Между ресничками в эктоплазме находятся отверстия, ведущие в особые камеры, называемые трихоцистами , это защитные образования. При раздражении трихоцисты выстреливают наружу, превращаясь в длинные нити, парализующие жертву. После использования одних трихоцист на их месте в эктоплазме развиваются новые.
Тело Инфузории покрыто пелликулой . Под пелликулой располагается цитоплазма . Наружный слой цитоплазмы - эктоплазма - это прозрачный слой плотной цитоплазмы консистенции геля. Но основная масса цитоплазмы Инфузории туфельки представлена эндоплазмой , имеющей более жидкую консистенцию, чем эктоплазма. Именно в эндоплазме расположено большинство органелл. На нижней поверхности Инфузории ближе к ее переднему концу находится околоротовая воронка , на дне которой находится клеточный рот , или цитостом , или перистом .
Обзор свободноживущих одноклеточных
В эндоплазме Инфузорий находятся два ядра . Большее из них – макронуклеус , или вегетативное ядро - полиплоидное; оно имеет более двух наборов хромосом и контролирует метаболические процессы, не связанные с
размножением. Микронуклеус , или генеративное ядро - диплоидное. Оно контролирует размножение и образование макронуклеусов при делении ядра.
Питание. На нижней стороне тела у Инфузории есть околоротовая воронка, на дне которой находится клеточный рот (перистом, цитостом), переходящий в клеточную 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, кусочки мертвого органического вещества. Вода с бактериями через клеточный рот попадает в клеточную глотку, далее в эндоплазму, где образуются пищеварительные вакуоли . Вакуоли передвигаются вдоль тела инфузории. Первые стадии пищеварения протекают при кислой, последующие при щелочной реакции. Не переваренные остатки пищи, оставшиеся внутри вакуоли, путем экзоцитоза удаляются наружу через порошицу - отверстие, расположенное неподалеку от заднего конца тела Инфузории.
Выделение. В цитоплазме (эндоплазме) Инфузории туфельки имеются также две сократительные вакуоли , местоположение которых в клетке строго фиксировано: одна расположена в передней части тела, другая - в задней. Эти вакуоли отвечают за осморегуляцию, т. е. поддерживают в клетке определенную концентрацию воды. Эти вакуоли также удаляют жидкие продукты жизнедеятельности. Жизнь в пресной воде осложняется тем, что в клетку постоянно поступает вода в результате осмоса. Эта вода должна непрерывно выводиться из клетки, чтобы не произошло ее разрыва. Каждая вакуоль состоит из округлого резервуара и подходящих к нему в виде звезды (расходящихся лучами) 5-7 приводящих канальцев . Жидкие продукты и вода из цитоплазмы сначала поступают в приводящие канальцы; резервуар в это время сокращен. Затем канальцы все сразу сокращаются и изливают содержимое в резервуар.
Обзор свободноживущих одноклеточных
После этого через маленькое отверстие жидкость выбрасывается наружу при сокращении резервуара. Канальцы в это время вновь наполняются. Две вакуоли работают в противофазе (сокращаются поочередно), каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10-15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
Дыхание. Инфузория туфелька дышит всей поверхностью клетки. Но она способна существовать также и за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.
Размножение. Инфузории размножаются как бесполым, так и половым способами. Бесполое размножение осуществляется поперечным делением клетки на двое. Размножение сопровождается делением макро- и микронуклеусов (в основе деления ядер лежит митоз ). Размножение повторяется 1 - 2 раза в сутки. Бесполое размножение повторяется много раз подряд.
Время от времени в жизненном цикле Инфузории происходит половое размножение, которое протекает в форме конъюгации . Происходит это следующим образом. Две инфузории подходят друг к другу брюшными сторонами, соединяются. Пелликула на месте их соприкосновения растворяется. Между Инфузориями образуется цитоплазматический мостик. Одновременно макронуклеус распадается, а микронуклеус делится мейозом на 4 части (ядра). Три из них растворяются. Оставшееся ядро делится на 2. Одно из них подвижно и соответствует мужскому (мигрирующему) ядру, второе (женское) - стационарное ядро. По цитоплазматическому мостику Инфузории обмениваются мигрирующими ядрами. Оба половых ядра (стационарное и мигрирующее) сливаются, и таким образом, восстанавливается диплоидный набор хромосом. К концу конъюгации каждая Инфузория имеет по одному ядру двойственного происхождения - синкариону . Затем Инфузории расходятся, восстанавливается макронуклеус. После конъюгации инфузории усиленно делятся бесполым путем. Таким образом, при половом процессе число Инфузорий не увеличивается, а
Обзор свободноживущих одноклеточных
обновляются наследственные свойства ядер и возникают новые комбинации генетической информации, что с эволюционной точки зрения весьма прогрессивно.
При неблагоприятных условиях Инфузории, как и прочие простейшие (одноклеточные) образуют цисты.
Значение в природе. Инфузория туфелька является элементом биологического разнообразия на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Инфузория питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Инфузории туфельки.
Где обитает Инфузория туфелька?
Какое строение имеет Инфузория туфелька?
Чем покрыто тело Инфузории туфельки?
С помощью чего передвигается Инфузория туфелька?
Как питается Инфузория туфелька?
Как происходят выделение и дыхание у Инфузории туфельки?
Как происходит размножение Инфузории туфельки?
Каково значение Инфузории туфельки в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение инфузории-туфельки.
1 -реснички; 2 - цитоплазма; 3 - большое ядро; 4 - малое ядро; 5 - пелликула; 6 - сократительная вакуоль; 7 -пищеварительная вакуоль; 8 – клеточный рот; 9 - порошица; 10 - трихоцисты.
Рис. Питание Инфузории туфельки.
1 - пищеварительные вакуоли; 2 -ротовое отверстие; 3 - порошица;
4 - реснички.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Бесполое размножение Инфузории-туфельки.
Рис. Конъюгация у Инфузорий (схема).
A - начало конъюгации, у левой особи ядерный аппарат без изменений, в правой микронуклеус вздут; Б - первое мейотическое деление микронуклеуса, у левой особи метафаза, у правой - анафаза, начало распада макронуклеуса; В - в левой Инфузории окончание первого деления микронуклеуса, а в правой - начало второго деления микронуклеуса, распад макронуклеуса; Г - второе деление микронуклеуса; Д - один микронуклеус в каждой особи приступает к третьему делению, по 3 микронуклеуса в каждой особи дегенерируют; Е - обмен мигрирующими пронуклеусами; Ж - слияние пронуклеусов, образование синкариона; 3 – Инфузория, участвовавшая в конъюгации (эксконъюгант), деление синкариона; И - начало превращения одного из продуктов деления синкариона в новый макронуклеус; К - развитие ядерного аппарата закончено, восстановлены новые макро- и микронуклеусы, фрагменты старого макронуклеуса окончательно разрушены в цитоплазме.
Загрузка...