Opis, struktura i dimenzije cilijata
Cipela od infuzorije poznata je još od školske nastave biologije. Ovo je jedna od vrsta cilijarnih jednoćelijskih organizama koja ne pripada kraljevstvu životinja, biljaka ili gljiva, ali je uključena u intermedijarnu skupinu protista. Stvorenje stanuje u slatkoj vodi, a dobilo je zanimljivo ime po svom trajnom obliku tijela, sličnom utisku potplata cipele.
Znanstvena klasifikacija
Vrsta cilijata odnosi se na nadmoć eukariota, tj. Organizama s jezgrom. Odgovaraju vrsti cilijare, klasi Oligohymenophorea i rodu parametcium. Značajka predstavnika ovog ranga je sklonost kiselim uvjetima okoliša..
Tada su istraživači potrošili mnogo napora na dešifrovanju genoma nekih vrsta povezanih s parametrijom. Pokazalo se da sadrži 40 000 gena koji kodiraju proteine, dok kod ljudi ima samo oko 28 000. Do povećanja broja gena došlo je kao rezultat nekoliko umnožavanja izvornog genoma. Metoda kodiranja slijeda aminokiselinskih ostataka u cilijatima jedinstvena je u prisustvu jednog, a ne trostrukog, kao u univerzalnom genetskom kodu, kodon, koji dovršava sintezu polipeptidnog lanca.
Opći opis
Optimalno stanište za tijelo - svježa stajaća voda, u kojima postoje biorazgradivi organski spojevi. Ovi uvjeti posebno odgovaraju kućnom akvariju, u uzorku mutne vode čiji se protozoi često nalaze.
Moguće je razmotriti infuzoriju samo pod mikroskopom, jer njegova veličina ne prelazi 0,1-0,3 mm. Gotovo 7% ćelije sastoji se od suhe tvari, čiji je kemijski sastav predstavljen sljedećim komponentama:
- bjelančevina (58%);
- lipidi (31,4%);
- pepeo (3,6%).
Tijelo cilijata prekriveno je gustim slojem citoplazme, ispod čije se vanjske membrane nalaze takvi elementi citoskeleta kao što su alveoli i mikrotubule. Tijelo se sastoji od sljedećih elemenata:
- jezgra (makronukleus);
- nukleolus (mikronukleus);
- uzdužne i površne cilija;
- otvaranje usta;
- nastaju i formiraju probavne vakuole (fagosomi);
- rupa kroz koju se prazni probavna vakuola (citopig ili prah);
- dvije kontraktilne vakuole.
Svaki organoid obavlja važne funkcije..
Nukleus i nukleolus
Ciliati imaju dvije jezgre od kojih svaka ima svoju strukturu i funkcije. Mala ima zaobljeni oblik, sadrži nasljedni materijal. Matričke RNK slabo se očitavaju iz njegovog genoma, stoga se nasljedne informacije ne pretvaraju u protein ili drugi funkcionalni proizvod, a ekspresija gena nije prisutna. U slučaju uništenja nukleusa, život cipele se nastavlja, ali on će se umnožavati samo aseksualno, seksualni proces će biti nemoguć.
Sazrijevanje velikog jezgra u obliku graha dovodi do složenih preuređenja u nasljednom materijalu. Sve mRNA čitaju se iz njezinih gena, stoga o tome ovisi i sinteza proteina. Spolni proces uništava jezgru, ali na kraju se makronukleus ponovo uspostavlja.
Cilija i trihocisti
Cilija u malom ćelijskom broju od 10 do 15 tisuća. Izrastaju iz bazalnih tijela, koja tvore složeni citoskeletni sustav, uključujući post-kinetodesmalne vlakna i filamente. U dnu organela nastaju parazomske vrećice, što je posljedica istiskivanja vanjske membrane.
Između gusto uređenih infuzorijskih cilija još uvijek ima prostora za 5-8 tisuća obrambenih organoida koji se nazivaju trihocisti. Predstavljaju jednu od sorti sekretornih vezikula koje su potisnuli cilijati tijekom egzocitoze. Izgledaju poput tijela s vrhom, poprečno prugasta na svakih 7 nm, smještena su u membranskim vrećicama. Zaštitna funkcija očituje se u trenutačnom produljenju i pucanju u slučaju opasnosti. Međutim, nekim predstavnicima cilijada nedostaju takve organele i oni su u isto vrijeme vrlo održivi..
Cipela se cipela pomiče uz pomoć cilija. Krećući se valovitim pokretima, ona pliva s tupim krajem naprijed. Organele izravnavaju pogodak u ispravljenom stanju. Povratni nošeni u zakrivljenom obliku. Taj se postupak ne može nazvati sinkronim., budući da tempo postavlja prvi cilium zaredom, a svaki sljedeći ponavlja radnju s malim kašnjenjem. To dovodi do rotacije cipela oko svoje osi tijekom kretanja. U sekundi prevladava 2–2,5 mm udaljenosti.
Zakrivljenjem tijela, ciliator može promijeniti smjer. U neočekivanom sudaru s preprekom, ona će naglo pasti natrag, jer će se potencijalna razlika naglo smanjiti u membrani i ioni kalcija će prodrijeti unutra. Tada će se cipela još neko vrijeme pomicati naprijed i natrag, tijekom kojeg će kalcij napustiti stanicu i uskoro će nastaviti originalnom stazom.
Pružatelji hrane
Usta cipela izgledaju kao udubljenje na tijelu, prelazeći u stanični ždrijel. Oko usta su složene strukture oblikovane od cilija. Cipela infuzorija se uglavnom hrani algama, bakterijama i drugim malim jednoćelijskim organizmima, što otkriva kemikalijama koje oni izdvajaju. Dlakave strukture oko usta guraju plijen u grlo zajedno s mlazom vode.
Dalje, hrana ulazi u probavnu vakuolu stvorenu tijekom fagocitoze, te se pod djelovanjem citoplazmatskog protoka pomiče na stražnji kraj stanice, vraća se naprijed i opet se vraća nazad. Vakuola se stapa s lizosomima, što je praćeno pojavom kiselog okoliša, koje se postupno pomiče prema blago alkalnoj.
Fagosom migrira i povećava brzinu apsorpcije odvajanjem malih membranskih vezikula. Sve što se ne može probaviti izbacuje se kroz prah lišen razvijene citoplazme. Prekuvani proizvodi rasuju se u međućelijskom prostoru i koriste se za život.
Nakon što ispuni svoju funkciju, vakuola se stapa s vanjskom membranom i kolabira, ispuštajući male mjehuriće. Nakon toga, oni ulaze u stanični ždrijel kroz mikrotubice formirajući citoskelet, gdje formiraju novi fagosom.
Zanimljivo je da obilje hrane utječe na život cipela. Očekivano trajanje života je samo nekoliko dana s prekomjernom prehranom i nekoliko mjeseci (ponekad i do godinu dana) s lošom prehranom.
Kontraktilne vakuole
Kontraktilne vakuole nalaze se na prednjoj i stražnjoj strani stanica. Svaki od njih sastoji se od rezervoara koji se ponekad otvara prema van i izlaznih radijalnih kanala okruženih mnogo tankih cijevi koje pumpaju tekućinu iz citoplazme. Čitav krhki sustav drži citoskelet.
Glavna funkcija ovih unutarnjih organela je osmoregulacija. Difuzija molekula vode u stanicu dovodi do viška tekućine, koji se uklanja vakuolama. Kanali za opskrbu pumpaju vodu u rezervoar, koji se zatim skuplja i odvaja od cijevi, bacajući vodu izvan ćelije kroz pore. Dvije vakuole djeluju naizmjenično, svaka se smanjuje za 10-25 sekundi, ovisno o temperaturi okoline. Nakon sat vremena, izbačeni volumen tekućine jednak je volumenu same stanice.
Proces uzgoja
Cipela infuzorija razmnožava se aseksualno, što se sastoji od unakrsne podjele i prate složeni procesi regeneracije. Budući da su dvije dobivene od jednog pojedinca, svaka od novih cipela dobiva jednu kontraktilnu vakuolu i oni su prisiljeni da samostalno nadopune nedostatak. Stanična usta dobivaju samo jedan ciliator, a druga u ovom trenutku mora oblikovati otvor za usta s potrebnim strukturama oko njega. Svaki predstavnik neovisno formira bazalna tijela i nove cilije.
Infuzija je također karakteristična za seksualni proces, koji se naziva konjugacija, sastoji se u prijenosu jezgara između stanica partnera. Cipele koje sudjeluju u podjeli različitih matičnih stanica sudjeluju u tom procesu. Oni su zalijepljeni usnom šupljinom, što rezultira stvaranjem citoplazmatskog mosta.
U ovom trenutku svaka jezgra uništava velike jezgre, a mala se dijele, prepolovljujući broj kromosoma. Rezultat su 4 jezgre, od kojih su 3 uništene. Ostatak je podijeljen u dvije genetski identične jezgre, a muški i ženski pronuklei nastaju u svakom partneru. Ženske jezgre ostaju svaka u svojoj ćeliji, a muški cilijatri se razmjenjuju. Tijekom razmjene, ženski i muški pronukleus se stapaju i nastaje novo jezgro, koje se dijeli na još dvije. Postaju nove velike i male jezgre.
Mogućnosti učenja
Priča o cipelama-cipelama može se čuti još u školi, ali ne znaju svi točno kako su istraživači proučavali sitni organizam. U stvari, nema ništa komplicirano u njegovom promatranju, osim toga, veličina u desetinkama milimetra prilično je velika za najjednostavnije. Sve to znači da se istraživanje može provesti čak i kod kuće, ali prvo morate uzgajati kulturu ciliate.
Budući da je obuća prisutna u svim rezervoarima, voda se uzima iz tih izvora. Za čistoću eksperimenta trebate uzeti tri staklene posude i u jednu staviti stapajuće se grane i lišće, u drugoj žive biljke, a u treću zalijevati s dna. Sav materijal uzima se iz rezervoara, a tekućina se također izvlači i izlije u kante.
Kad je sve spremno, morate pažljivo pregledati sadržaj spremnika i provjerite da nema vanjskih vidljivih organizama, na primjer, insekata ili ličinki. Ako jesu, morat će ih se uhvatiti, u protivnom će ih pojesti cilije. Pripremljeno stanište se postavlja na prozor, prekriva se staklom i ostavlja na sobnoj temperaturi nekoliko dana. U tom slučaju morate osigurati da izravna sunčeva svjetlost ne padne na spremnik.
Nakon dva dana staklenku treba protresti i provjeriti je li se tamo pojavio neki organizam. To mogu biti i cipele i druga stvorenja, ali provjerava se jednostavno. Potrebno je uzeti kap vode u blizini osvijetljenog zida posude bliže površini, upravo će se na ovom mjestu koncentrirati većina zanimljivih organizama. Zatim kap treba staviti na staklo i pregledati mikroskopom ili barem lupom.
Ako su istovremeno vidljiva tijela u obliku vretena, koja se brzo i glatko kreću i okreću oko svoje osi, tada se ispostavilo da odvajaju cipele. Ako kap sadrži komadić zelenila ili bakterijski film, oko hrane će se odmah nakupljati mnogi cilijadi.
Odvajanje cipela od drugih životinja je jednostavno. Obično se kreću mnogo brže od ostalih organizama, i to treba iskoristiti. Za to se kap u kojoj se nalazi nekoliko vrsta stvorenja stavlja na staklo i postavlja na dobro osvijetljeno mjesto. Mala količina svježe vode ulije se pored nje i čačkalicom povuče crtu od jedne tekućine do druge, tako da se dobije tanki vodeni most koji povezuje dva medija. Ciliates će brzo prijeći udaljenost i završiti u novom padu.
Dešava se da u vodi ne vidite ništa živo, pa u spremnik možete dodati nekoliko kapi kuhanog mlijeka i pričekati još dva dana. Nakon tog vremena možete još jednom pokušati proučavati razvijene organizme..
Tada će se cipele umnožiti, taj se proces može ubrzati stvaranjem povoljnih uvjeta za njih.. Da biste to učinili, smještaju se u jedno od sljedećih okruženja:
- na suhoj kore od banane;
- na lišću salate;
- u mlijeku;
- u infuziji sijena.
Organizmi razvedeni na ovaj način mogu se upotrijebiti za njihovo promatranje u istraživačke svrhe ili biti od praktične koristi. Budući da su cilijati prirodni slatkovodni organizmi, oni mogu dezinficirati tekućine u spremnicima za ribu, a ujedno služe i kao hrana za pomfrit.
Dakle, cilijade-papuče nevjerojatni su organizmi koji imaju jedinstvene osobine (na primjer, seksualni proces bez reprodukcije), mogu se proučavati čak i kod kuće.
