رسالة حول موضوع النعال ciliates. الشبشب الهدبي: حيث يعيش وبنيته ووظائفه. وصف وخصائص الكائن الحي

النوع الهدبي، أو الهدبيات، هي أكثر الكائنات الأولية تعقيدًا. على سطح الجسم لديهم عضيات الحركة - أهداب. هناك نواتان في الخلية الهدبية: النواة الكبيرة مسؤولة عن التغذية والتنفس والحركة والتمثيل الغذائي. وتشارك النواة الصغيرة في العملية الجنسية.

يتم النظر في السمات الهيكلية والوظائف الحيوية للأهداب باستخدام مثال الهدب النعال.

الموائل والهيكل والحركة. في نفس الخزانات التي تعيش فيها بروتينات الأميبا والأوديلينا الخضراء، تم العثور على الهدب النعال أيضًا (الشكل 30). هذا الحيوان أحادي الخلية، الذي يبلغ طوله 0.5 ملم، له جسم على شكل مغزل، يذكرنا بشكل غامض بالحذاء. دائمًا ما تكون أهداب النعال في حالة حركة، وتسبح مع نهاية حادة للأمام. تصل سرعة حركة هذا الحيوان إلى 2.5 ملم في الثانية.

أرز. 30. هيكل النعال الهدبي: 1 - الأهداب. 2 - فجوة مقلصة. 3 - السيتوبلازم. 4 - نواة كبيرة. 5 - نواة صغيرة. ب - غشاء الخلية. 7 - فم الخلية. 8 - خلية البلعوم. 9 - فجوة هضمية. 10- مسحوق

جسم الشركات العملاقة أكثر تعقيدًا من جسم الأميبا والأودلينا. تحافظ القشرة المرنة الرقيقة التي تغطي الجزء الخارجي من الهدب على الشكل الثابت لجسمها. يتم تسهيل ذلك أيضًا من خلال تطوير الألياف الداعمة المتطورة الموجودة في طبقة السيتوبلازم المجاورة للغشاء. يوجد حوالي 15 ألف أهداب متأرجحة تقع على سطح جسم الهدب. في قاعدة كل هدب يوجد جسم قاعدي. تتكون حركة كل رمش من ضربة حادة في اتجاه واحد وعودة أبطأ وسلسة إلى موضعها الأصلي. تتأرجح الأهداب حوالي 30 مرة في الثانية، ومثل المجاديف، تدفع الهدب للأمام، ويتم تنسيق حركة الأهداب الشبيهة بالموجة. عندما يسبح الهدبي النعال، فإنه يدور ببطء حول المحور الطولي للجسم.

تحت القشرة المرنة، تنتشر التكوينات الخاصة في جميع أنحاء الجسم - الأكياس الثلاثية (من الكلمة اليونانية trichos - "الشعر" وcystis - "الفقاعة"). وهي عبارة عن "عصي" قصيرة تقع في طبقة واحدة متعامدة مع سطح الجسم. في حالة الخطر، يتم التخلص من الأكياس الثلاثية بالقوة، وتتحول إلى خيوط مرنة طويلة ورفيعة تضرب المفترس الذي يهاجم الحذاء. مع مرور الوقت، تظهر الأكياس الثلاثية الجديدة بدلاً من الأكياس الثلاثية المستخدمة.

تَغذِيَة.يوجد على جسم الهدب انخفاض - فم خلوي يمر إلى البلعوم الخلوي. توجد أهداب أكثر سمكًا وأطول بالقرب من الفم. إنهم يدفعون البكتيريا إلى الحلق مع تدفق الماء - وهو الغذاء الرئيسي للحذاء. في الجزء السفلي من البلعوم، يدخل الطعام إلى الفجوة الهضمية. تتحرك الفجوات الهضمية في جسم الهدبية بواسطة تيار السيتوبلازم. في الفجوة، يتم هضم الطعام، وتدخل المنتجات المهضومة إلى السيتوبلازم وتستخدم مدى الحياة. يتم التخلص من البقايا غير المهضومة المتبقية في الفجوة الهضمية في الطرف الخلفي من الجسم من خلال بنية خاصة - المسحوق.

يجد أهداب النعال فريسته عن طريق استشعار وجود مواد كيميائية تطلق مجموعات من البكتيريا.

اختيار.يوجد في جسم الهدب النعال فجوتان مقلصتان تقعان في الأطراف الأمامية والخلفية للجسم. تتكون كل فجوة من خزان مركزي و5-7 قنوات موجهة إلى هذه الخزانات. أولاً، يتم ملء القنوات بالسائل، ثم يدخل إلى الخزان المركزي، ومن ثم يتم طرد السائل إلى الخارج. تحدث دورة تقلص هذه الفجوات بأكملها مرة واحدة كل 10-20 ثانية. تقوم الفجوات المتقلصة بإزالة المواد الضارة التي تتشكل في الجسم والماء الزائد.

يتنفس.مثل غيرها من الحيوانات أحادية الخلية التي تعيش بحرية، يحدث التنفس في الهدبيات من خلال غلاف الجسم.

التكاثر. العملية الجنسية.عادة ما تتكاثر أهداب النعال لا جنسيًا - عن طريق الانقسام إلى قسمين (الشكل 31، أ). ومع ذلك، على عكس السوطيات، تنقسم الهدبيات عبر الجسم. وتنقسم النوى إلى قسمين، وكل أهداب جديدة تحتوي على نواة واحدة كبيرة ونواة صغيرة. تتلقى كل واحدة من الهدبيتين الابنتين جزءًا من العضيات (على سبيل المثال، الفجوات الانقباضية)، بينما يتم تشكيل البعض الآخر من جديد. تنقسم أهداب النعال مرة أو مرتين في اليوم.

أرز. 31. التكاثر اللاجنسي (أ) والعملية الجنسية (ب) في الشبشب الهدبي

أثناء العملية الجنسية، لا يزيد عدد الأفراد. يتم ربط اثنين من الشركات العملاقة مؤقتًا ببعضهما البعض (الشكل 31، ب). عند نقطة التلامس، يذوب الغشاء، ويتكون جسر متصل من السيتوبلازم بين الحيوانات. يختفي النواة الكبيرة لكل أهداب. تنقسم النواة الصغيرة مرتين، وتتكون أربع نوى وليدة في كل أهداب. تم تدمير ثلاثة منهم، والرابع منقسم مرة أخرى. ونتيجة لذلك، تبقى نواتان في كل أهداب. تمر إحدى هذه النوى لكل من الفردين عبر جسر السيتوبلازم إلى هدبية أخرى (أي يحدث تبادل للنوى) وهناك تندمج مع النواة المتبقية. ثم، في كل هدبية، تتشكل نواة كبيرة وصغيرة من هذه النواة المتكونة حديثًا، وتتفرق الهدبيات. وتسمى هذه العملية الجنسية الاقتران. يدوم حوالي 12 ساعة.

تؤدي العملية الجنسية إلى التجديد والتبادل بين الأفراد وإعادة توزيع المادة الوراثية (الجينية) مما يزيد من حيوية الكائنات الحية.

أرز. 32. مجموعة متنوعة من الشركات العملاقة: 1 - الجراب. 2 - الدعامة. 3 - دقات الشعر. 4 - سوفويكا

تحتوي بورساريا على نواة كبيرة وطويلة على شكل نقانق، حوالي 30 نواة صغيرة، وتسبح معظم الأهداب بنشاط، ولكن بعضها، على سبيل المثال، تتحرك على طول قاع الخزان، على طول النباتات المائية، كما لو كانت تمشي على أهداب ممدودة خاصة تقع على الجانب البطني من الجسم. وترتبط الهدبيات الأخرى، مثل سوفويكي، بالقاع أو بالنباتات ذات السيقان الطويلة، والتي يمكن أن تنكمش بفضل ألياف مقلصة خاصة. تشكل العديد من suvoikas مستعمرات. تتغذى هذه الشركات العملاقة بشكل رئيسي على البكتيريا. يؤدي مص الأهداب أيضًا إلى أسلوب حياة مستقر بلا حراك. يفتقرون إلى الرموش. وهي مجهزة بمخالب ماصة على شكل أنابيب رفيعة مقلصة تعمل على اصطياد الفريسة (بشكل رئيسي الكائنات الأولية الأخرى) وامتصاص محتوياتها. الأوليات التي تلمس اللوامس، مثل السوطيات، تلتصق بها على الفور. وبعد ذلك يتم امتصاص محتويات الضحية، كما لو تم ضخها على طول المجسات إلى الهدب الماص.

أرز. 33. الأوليات من معدة ذوات الحوافر

تعيش بعض الشركات العملاقة في أمعاء ذوات الحوافر العاشبة الكبيرة (الشكل 33). في الأبقار والأغنام والماعز والظباء والغزلان، تسكن الهدبيات الأجزاء الأمامية من المعدة بكميات كبيرة. تتغذى هذه الشركات العملاقة على البكتيريا وحبوب النشا والفطريات وجزيئات الأنسجة النباتية. الشركات العملاقة الكبيرة تلتهم الشركات الصغيرة. في أجزاء أخرى من معدة الحيوانات العاشبة، يتم هضم الشركات العملاقة. وبالتالي فإن هذه الشركات العملاقة تفيد تلك الحيوانات التي تعيش في بطونها. تحدث عدوى Infusoria أثناء التغذية الجماعية أو الري.

العمل المختبري رقم 1

1. موضوع. هيكل وحركة النعال الهدبي. هدف. لدراسة ملامح هيكل وحركة النعال الهدبي.
2. المعدات: مجهر، عدسة مكبرة ثلاثية القوائم، شريحة زجاجية وغطاء، ماصة، صوف قطني، زراعة الأهداب في المختبر.

تقدم

1. تحديد ما إذا كانت أهداب النعال الموجودة في أنبوب الاختبار مرئية للعين المجردة.
2. ضع قطرة ماء باستخدام أهداب النعال من أنبوب اختبار على شريحة زجاجية. باستخدام عدسة مكبرة، يتم فحص شكل الجسم، والبنية الخارجية، والفرق بين الأجزاء الأمامية والخلفية من الجسم، وطريقة الحركة. احسب عدد الهدبيات في قطرة ماء.
3. ضع قطرتين من الماء مع الأهداب على شريحة زجاجية وقم بتوصيلهما بـ "جسر" مائي. ضع بلورة من الملح على حافة قطرة واحدة. اشرح الظواهر التي تحدث.
4. ضع اثنين أو ثلاثة ألياف من الصوف القطني في قطرة ماء مع الشركات العملاقة (لإبطاء حركة الشركات العملاقة). تغطية بعناية مع ساترة.
5. ضع العينة تحت المجهر. فكر أولاً بالمجهر المنخفض ثم بالتكبير العالي لما يحدث داخل جسم الهدب.
6. ارسم الهيكل الخارجي والداخلي لأهداب النعال باستخدام مجهر عالي التكبير. قم بالتعيين اللازم.
7. بناءً على الملاحظات، قم بإدراج الخصائص المميزة للأهداب كممثلين للأوالي.

الهدبيات هي كائنات أولية منظمة بشكل معقد. لديهم نواتان في الخلية: كبيرة وصغيرة. يتكاثرون لاجنسيًا وجنسيًا. يعزز التكاثر الجنسي التجديد والتبادل بين الأفراد وإعادة توزيع المواد الوراثية (الجينية)، مما يزيد من حيوية الأهداب.

تمارين تعتمد على المادة المغطاة

1. لماذا سمي هدب النعال بهذا الاسم؟
2. ما هي العلامات التي تثبت التنظيم الأكثر تعقيدًا لأهداب النعال مقارنةً بالأميبا بروتيوس والأوديلينا الخضراء؟
3. كيف يتجلى هيكل النعال الهدبي، وهو أكثر تعقيدا من تلك الموجودة في الكائنات الأولية الأخرى، في عمليات التغذية والإفراز؟
4. ما هي ملامح عملية التكاثر لأهداب النعال؟
5. لماذا تعتبر العملية الجنسية مهمة بيولوجيا في حياة أهداب النعال؟

يمكن أيضًا العثور على الأهداب مباشرة في عينات المياه المأخوذة من بركة أو مستنقع أو خندق، ولكن سيكون لدينا المزيد من المواد للمراقبة إذا قمنا بإعداد ثقافة اصطناعية لتربية الأهداب مقدمًا - قبل 10 إلى 15 يومًا - من خلال تزويدهم مادة مغذية.

إن غذاء الشركات العملاقة في مثل هذه المحاصيل هو أصغر بكتيريا القش التي تتكاثر بأعداد كبيرة في مغلي القش. عندما نضيف ماء البركة أو المستنقع الذي تعيش فيه الشركات العملاقة إلى مغلي القش المخفف بالماء ونقف لعدة أيام في وعاء مفتوح، وبفضل وفرة الطعام، ستبدأ الشركات العملاقة في التكاثر بسرعة كبيرة هناك وفي سيكون من السهل العثور عليها في كل قطرة موضوعة على شريحة زجاجية. كل ما تبقى هو وضع غطاء زجاجي رفيع على هذه القطرة ومن ثم فحصها تحت المجهر.

في أغلب الأحيان في محاصيل القش هذه، تجد نعالًا مستطيلة الشكل، أو باراميسيا، والتي تجتاح بسرعة مجال رؤية المجهر. يمكن رؤيتها بشكل أفضل عندما تواجه بعض العوائق في الماء، لذلك من المفيد، قبل وضع غطاء زجاجي، وضع بضعة خيوط خضراء من الطحالب أو قطعة صغيرة من الصوف القطني ممزقة إلى شعيرات فردية في الماء.

يتكون جسم الهدب النعال من خلية واحدة، والتي، مع ذلك، لديها بنية معقدة للغاية (الشكل 27). تتكون الكتلة الرئيسية للجسم من البروتوبلازم. بداخلها نواة مستديرة وبجانبها نواة ثانية صغيرة. في بروتوبلازم الأهداب، يمكن تمييز طبقتين: الطبقة الخارجية، التي تحتوي على بنية ليفية، والطبقة الداخلية، وهي أكثر سيولة. خارجيًا، يتم تغطية جسم الهدب بطبقة من البروتوبلازم الأكثر كثافة وبالتالي يحتفظ بشكل معين، وهو ما يميز جميع الشركات الهدبية من هذا النوع.

يسبح الهدب بفضل حركة العديد من الأهداب الصغيرة التي تغطي جسمه من جميع الجوانب وتعمل مثل آلاف المجاديف الصغيرة. كل هذه الرموش تتحرك - "وميض" ، تنحني في اتجاه واحد ، تمامًا كما يهتز حقل الحبوب بفعل الريح المارة.

إذا ضغطت برفق على زجاج الغطاء، فيمكنك أحيانًا ملاحظة كيف تبرز خيوط رفيعة طويلة من جسم الهدب تحت تأثير التهيج الميكانيكي - داء المشعرات(الشكل 28). يبدو أنها سامة وتعمل كوسيلة للدفاع عنها.

الطريقة الأكثر ضمانًا لإجبار الشركات العملاقة على "إطلاق النار" على الأكياس الثلاثية هي التهيج الكيميائي. للتسبب في ذلك، يتم وضع قطرة من حمض الأسيتيك المخفف على حافة زجاج الغطاء، ومن الحافة المقابلة يبدأون في امتصاص الماء بقطعة من ورق الترشيح (أو "النشاف").

عندما يصل الحمض إلى جسم الهدب، فإنه يستجيب عن طريق التخلص من الأكياس ثلاثية الرؤوس (في وقت لاحق يؤدي عمل الحمض إلى قتل الهدب).

عند مراقبة الأهداب الحية تحت المجهر، فإنها تجتاح بسرعة مجال الرؤية، ومن أجل فحصها، يتعين علينا تأخير حركتها بشكل مصطنع. ومع ذلك، لا ينبغي لنا أن ننسى أن سرعة حركة الأهداب واضحة فقط: بعد كل شيء، إذا قمنا بفحص الأهداب بتكبير، على سبيل المثال، 100 مرة، فلن يتم زيادة حجم الأهداب نفسها 100 مرة فقط، ولكن أيضًا الطول الحقيقي للمسار الذي قطعه في ثانية واحدة، مما يعني أنه في الواقع يتحرك أبطأ 100 مرة مما يبدو لعيننا "المسلحة".

على الجزء الخارجي من جسم الهدب النعال يمكنك رؤية شق مستطيل. هذا هو تجويف الفم المؤدي إلى القناة البلعومية، والتي تشبه القمع الضيق وتنتهي في البروتوبلازم. إن حركة الأهداب التي تغطي حواف تجويف الفم تدفع البكتيريا والحطام العضوي الصغير إلى حلق الأهداب التي تتغذى عليها.

من بين البروتوبلازم، تظهر الفقاعات التي تحتوي على كتل صغيرة أو حبيبات بداخلها هنا وهناك - وهي فجوات هضمية، أي فقاعات تتشكل حول جزيئات الطعام التي يتم ابتلاعها عبر الفم. إنهم يتحركون ببطء من خلال البروتوبلازم، ويتغير الطعام الموجود فيها ويتم هضمه، ويتم التخلص من البقايا من خلال المسحوق - ثقب "شرجي" خاص موجود في الغشاء الذي يغطي الجسم (من الصعب رؤيته).

إذا قمت بإضافة قرمزي مائي مخفف في الماء أو على الأقل فحم مطحون جيدًا في ملاط ​​​​إلى قطرة ماء باستخدام الأهداب، فيمكنك ملاحظة كيف تبتلع الأهداب جزيئات مثل هذا التعليق وكيف تتحرك فجوة الجهاز الهضمي الناتجة عبر جسمها.

بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الهدب النعال على حويصلتين خاصتين مع أنابيب ضيقة مرتبة حولهما بشكل شعاعي، ومن خلالها يدخل السائل المائي إلى الحويصلة ويعطي العضية بأكملها شكلًا نجميًا. تقع إحدى هذه الفقاعات بالقرب من الطرف الأمامي للجسم، والأخرى - أقرب إلى الخلف.

يتغير حجمها: ينسكب السائل المتراكم وتختفي الفقاعة، ولكن بعد ذلك يظهر تراكم جديد للسائل وينمو في نفس المكان. تلعب هذه الحويصلات المقلصة (الفجوات) دور أعضاء الإخراج. من خلالها، لا تتم إزالة منتجات الاضمحلال من الجسم فحسب، بل يتم أيضًا إزالة الماء الزائد الذي يخترق البيئة الخارجية باستمرار؛ بفضل هذا، يتم الحفاظ على تركيز معين من الأملاح اللازمة له في البروتوبلازم (في الشركات العملاقة التي تعيش في مياه البحر، لا يتم ملاحظة فجوات مقلصة).

ليس لدى الشركات العملاقة أجهزة خاصة للتنفس. والخلية الوحيدة التي يتكون منها جسمه محاطة من كل جانب بالماء الذي يحتوي على الأكسجين المذاب، ويتم تبادل الغازات من خلال الغشاء الرقيق للجسم.

عندما يكون هناك وفرة من الطعام، تتكاثر الشركات العملاقة بسرعة. يحدث التكاثر عن طريق الانقسام: يتم تمديد النوى (الكبيرة والصغيرة) في الطول وتتشكل عليها انقباضات. يبدأ الجسم أيضًا في التشديد في نفس الوقت، ثم يتم فصل كلا النصفين مع نصفي النواة بقسم (الشكل 29). وسرعان ما ينفصل النصفان ويبدأان في العيش بشكل مستقل.

في ظل ظروف مواتية، يمكن للأهداب أن تتكاثر لفترة طويلة من خلال هذه الانقسامات المتعاقبة، وتشكل مئات وآلاف الأجيال المتناوبة. ومع ذلك، عاجلاً أم آجلاً - ربما مع تفاقم الظروف - تحدث تغيرات في حالتهم الفسيولوجية مما يؤدي إلى تطوير شكل واضح وغريب من التكاثر الجنسي.

يتم الضغط على اثنين من الأهداب التي تلتقي ببعضها البعض، وتتلامس مع تجويف الفم، ثم تحدث في أجسامهم إعادة هيكلة معقدة للغاية للجهاز النووي بأكمله: يتم تدمير النوى الكبيرة، وتنقسم النوى الصغيرة عدة مرات، ويتم تدميرها جزئيًا أيضًا، ومن لهم كل أهداب يترك مع نواتين التكاثر. يبقى أحدهما - "الأنثى" - في مكانه، والآخر - "الذكر" - يمر إلى جسم أهداب آخر (من خلال جسر البلازما المتكون بينهما) ويندمج هناك مع نواته "الأنثوية" (الشكل 1). 30).

هذا الشكل من العملية الجنسية في الأوليات، عندما لا تندمج خليتين في خلية واحدة، ولكن يتم تبادل أجزاء من نواتها، يسمى الاقتران. بعد الاقتران، تتفرق الأهداب، وتستعيد بنيتها الطبيعية، ثم تبدأ في التكاثر مرة أخرى عن طريق الانقسام.

ما لوحظ أثناء اقتران الشركات العملاقة يذكرنا إلى حد كبير بتخصيب البويضة: في كلتا الحالتين نرى اندماج مادة نووية تنشأ من خليتين مختلفتين. ونتيجة لاندماج النوى ذات الأصول المختلفة، فإن الكائنات الحية لكلا الهدبيات "تتجدد" وتزداد حيويتها.

عندما تحدث ظروف غير مواتية (على سبيل المثال، عندما يجف الخزان)، يتم تغطية العديد من الشركات العملاقة بقشرة أكثر كثافة - كيس - وفي هذا النموذج يكونون قادرين على البقاء لفترة طويلة في حالة "الحياة الخفية". يمكن أن تلتقط الرياح الهدبية المكسوة بالكيس مع الغبار وتحملها إلى جسم مائي آخر. هناك ستحرر نفسها من قوقعتها وتبدأ في عيش حياة نشطة مرة أخرى.

ومن المثير للاهتمام أن التعليم الخراجات(cystment) لفترة طويلة لم يكن من الممكن اكتشاف الشركات العملاقة الأكثر شهرة، ويبدو أنها تمت دراستها جيدًا بشكل خاص - الباراميسيا، والتي بدت من هذا الجانب وكأنها نوع من الاستثناء غير المفهوم بين الشركات العملاقة الأخرى. وفقط في السنوات الأخيرة تمكن الباحث الروسي ميخلسون من رؤية كيسات المتناعلة.

وتبين أنها ذات شكل زاوي وتشبه في مظهرها أصغر حبات الرمل، ولهذا السبب لم ينتبه إليها المراقبون السابقون.

أرز. 27.

أ - في أنبوب اختبار بمحلول الحليب. ب - نفس أنبوب الاختبار الذي يتم رؤيته من خلال عدسة اليد؛ ب - الأحذية تحت مجهر منخفض التكبير؛ ز- الحذاء تحت مجهر عالي التكبير.

أرز. 28.

أ - جزء من القسم الملون من خلال المتناعلة عند التكبير العالي (توجد العديد من الأكياس الثلاثية على طول حافة الجسم)؛ ب - كيس ثلاثي طبيعي و"مطلق" بتكبير عالي.

أرز. 29.

1 - تجويف الفم. 2 - نواة كبيرة. 3 - نواة صغيرة. 4 - فجوة مقلصة.

أرز. ثلاثون.

1 - بداية الاقتران. يحتوي كل أهداب على نواة كبيرة وصغيرة (نواة كبيرة ونواة صغيرة)، ويتم تمييز النوى الصغيرة في المخطط تقليديًا بألوان داكنة وخفيفة؛ 2 - تدمير النوى الكبيرة. 3 - تنقسم النوى الصغيرة مرتين، ولكن من بين النوى الأربعة لكل أهداب، 3 محكوم عليها بالتحلل - يتم عرضها مشطوبًا (تقسيم التخفيض)؛ 4 - كلا الهدبيتين لديهما نواة صغيرة واحدة متبقية. 5 - انقسام النوى الصغيرة، مع بقاء نواة ابنة واحدة ("أنثى") في مكانها، وانتقال الأخرى ("ذكر") إلى فرد آخر؛ 6 و 7 - تلتقي نوى الذكور مع الإناث وتندمج معهم. 8 - تتشكل نوى كبيرة جديدة في الهدب ويتباعد كلا الفردين.

شبشب هدبي, المتوازية المذنبة(خط العرض. المتناعلة المذنبة) - نوع من الهدبيات من جنس المتناعلة، أبسط كائن حي وحيد الخلية. عادة ما تسمى الأنواع الأخرى من جنس المتناعلة أيضًا بأهداب النعال. موطن مائي، يوجد في المياه العذبة. حصلت على اسمها للأهداب الممدودة الموجودة في الطرف الخلفي من الجسم.

ووفقا لنظام تصنيف آخر، يتم وضعها في المملكة الحيوانية في ترتيب المعادلات ( هولوتريتشا) فئة فرعية من الهدبية ( أهداب) فئة Ciliophora نوع من الأوليات ( الكائنات الاوليه) ، ووفقًا للمخطط الثالث - لترتيب Hymenostomatida من الفئة الفرعية Holotrichia. هناك أيضًا العديد من مخططات التصنيف الأخرى للشركات العملاقة.

بناء

تتراوح أحجام أنواع الأحذية المختلفة من 0.1 إلى 0.5 ملم، وعادةً ما يتراوح حجم المتوازي المذنب حوالي 0.2-0.3 ملم. شكل الجسم يشبه نعل الحذاء. تشتمل الطبقة الخارجية الكثيفة من السيتوبلازم (الحبيبات) على صهاريج غشائية مسطحة (الحويصلات الهوائية) وأنابيب دقيقة وعناصر هيكلية خلوية أخرى تقع تحت الغشاء الخارجي.

على سطح الخلية توجد الأهداب بشكل رئيسي في صفوف طولية، يتراوح عددها من 10 إلى 15 ألف، وفي قاعدة كل أهداب يوجد جسم قاعدي، وبجانبه جسم ثانٍ، منه الهدب لا يغادر. يرتبط التحصين بالأجسام القاعدية للأهداب، وهو نظام هيكلي خلوي معقد. في النعال، يشتمل على ألياف ليفية ما بعد الحركية تمتد للخلف وتشع بشكل مستعرض خيوط مخططة. بالقرب من قاعدة كل هدب يوجد غزو للغشاء الخارجي - الكيس الباروسومي.

توجد بين الأهداب أجسام مغزلية صغيرة - الأكياس الثلاثية، والتي تعتبر عضيات حماية. وهي تقع في أكياس غشائية وتتكون من جسم وطرف. الجسم لديه خط عرضي بفترة 7 نانومتر. استجابة للتهيج (التدفئة، الاصطدام مع حيوان مفترس)، تنطلق الأكياس ثلاثية الرؤوس - يندمج كيس الغشاء مع الغشاء الخارجي، ويطول الأكياس ثلاثية الرؤوس 8 مرات في أجزاء من الألف من الثانية. من المفترض أن الأكياس ثلاثية الأكياس المنتفخة في الماء يمكن أن تعيق حركة المفترس. من المعروف أن طفرات النعال تفتقر إلى الأكياس الثلاثية وهي قابلة للحياة تمامًا. في المجموع، يحتوي الحذاء على 5-8 آلاف من الأكياس الثلاثية. Trichocysts هي نوع من العضيات الطاردة ذات الهياكل المختلفة، ووجودها هو سمة من سمات الشركات الهدبية وبعض المجموعات الأخرى من الطلائعيات.

يحتوي النعال على فجوتين مقلصتين في الأجزاء الأمامية والخلفية من الخلية. ويتكون كل منها من خزان وقنوات شعاعية تمتد منه. ينفتح الخزان في بعض الأحيان إلى الخارج، وتحيط القنوات بشبكة من الأنابيب الرفيعة التي يدخل من خلالها السائل من السيتوبلازم. يتم تثبيت النظام بأكمله في منطقة معينة بواسطة هيكل خلوي مصنوع من الأنابيب الدقيقة.

يحتوي الحذاء على نواتين لهما بنية ووظائف مختلفة - نواة صغيرة ثنائية الصيغة الصبغية (نواة صغيرة) ذات شكل دائري ونواة كبيرة متعددة الصبغيات (نواة كبيرة) على شكل حبة الفول.

وتتكون من 6.8% مادة جافة، منها 58.1% بروتين، 31.7% دهون، 3.4% رماد.

وظائف النواة

تحتوي النواة الصغيرة على مجموعة كاملة من الجينات التي لا يُقرأ منها أي mRNA تقريبًا، وبالتالي لا يتم التعبير عن جيناتها. عندما تنضج النواة الكبيرة، تحدث عمليات إعادة ترتيب معقدة للجينوم، حيث تتم قراءة جميع أنواع الرنا المرسال تقريبًا من الجينات الموجودة في هذه النواة؛ وبالتالي فإن النواة الكبيرة هي التي "تتحكم" في تخليق جميع البروتينات في الخلية. يمكن للحذاء الذي يحتوي على نواة صغيرة تمت إزالتها أو تدميرها أن يعيش ويتكاثر لا جنسيًا، لكنه يفقد القدرة على التكاثر جنسيًا. أثناء التكاثر الجنسي، يتم تدمير النواة الكبيرة ثم إعادة بنائها من البدائي الثنائي الصبغي.

حركة

من خلال القيام بحركات تشبه الموجة بالأهداب، يتحرك الحذاء (يطفو مع نهاية حادة للأمام). يتحرك الرمش في مستوى واحد ويوجه ضربة مباشرة (فعالة) عندما يكون مستقيماً، وضربة مرتدة عندما يكون منحنياً. كل رمش تالٍ في الصف يضرب بتأخير بسيط مقارنة بالرمش السابق. يطفو الحذاء على الماء ويدور حول محوره الطولي. سرعة الحركة حوالي 2 ملم/ثانية. يمكن أن يتغير اتجاه الحركة بسبب انحناء الجسم. عند الاصطدام بعائق، ينعكس اتجاه الضربة المباشرة، ويرتد الحذاء إلى الخلف. ثم "تتأرجح" ذهابًا وإيابًا لفترة من الوقت، ثم تبدأ في التحرك للأمام مرة أخرى. عندما يواجه أي عائق، يزيل غشاء الخلية الاستقطاب وتدخل أيونات الكالسيوم إلى الخلية. خلال مرحلة التأرجح، يتم ضخ الكالسيوم خارج الخلية.

التغذية والهضم

يوجد على جسم الهدب انخفاض - فم خلوي يمر إلى البلعوم الخلوي. توجد بالقرب من الفم أهداب متخصصة من الأهداب المحيطة بالفم، "ملتصقة" في هياكل معقدة. إنهم يدفعون الغذاء الرئيسي للأهداب - البكتيريا - إلى الحلق مع تدفق الماء. يجد الهدب فريسته من خلال استشعار وجود مواد كيميائية تطلق مجموعات من البكتيريا.

في الجزء السفلي من البلعوم، يدخل الطعام إلى الفجوة الهضمية. تتحرك الفجوات الهضمية في جسم الهدب بواسطة تيار السيتوبلازم على طول "طريق" معين - أولاً إلى الطرف الخلفي للخلية، ثم إلى الأمام، ثم مرة أخرى إلى الخلف. في الفجوة، يتم هضم الطعام، وتدخل المنتجات المهضومة إلى السيتوبلازم وتستخدم في حياة الهدب. أولاً، تصبح البيئة الداخلية في الفجوة الهضمية حمضية بسبب اندماج الليزوزومات معها، ثم تصبح أكثر قلوية. عندما تهاجر الفجوة، تنفصل عنها حويصلات غشائية صغيرة (ربما مما يؤدي إلى زيادة معدل امتصاص الطعام المهضوم). يتم التخلص من بقايا الطعام غير المهضومة داخل الفجوة الهضمية في الجزء الخلفي من الجسم من خلال منطقة خاصة من سطح الخلية، خالية من الحبيبات المتقدمة - Cytopig، أو المسحوق. بعد اندماجها مع الغشاء الخارجي، تنفصل الفجوة الهضمية عنه على الفور، وتنقسم إلى العديد من الحويصلات الصغيرة، التي تهاجر على طول سطح الأنابيب الدقيقة إلى أسفل بلعوم الخلية، وتشكل الفجوة التالية هناك.

التنفس، والقضاء، والتنظيم الأسموزي

يتنفس الحذاء على كامل سطح القفص. إنه قادر على الوجود بسبب تحلل السكر عند تركيزات منخفضة من الأكسجين في الماء. تفرز منتجات استقلاب النيتروجين أيضًا من خلال سطح الخلية وجزئيًا من خلال الفجوة المقلصة.

الوظيفة الرئيسية للفجوات الانقباضية هي التنظيم التناضحي. يقومون بإزالة الماء الزائد من الخلية، والذي يخترقها من خلال التناضح. أولا، تنتفخ القنوات الرائدة، ثم يتم ضخ الماء منها إلى الخزان. عندما ينكمش الخزان، يتم فصله عن قنوات الإمداد، ويتم إطلاق الماء من خلال المسام. تعمل فجوتان في الطور المضاد، وتنقبض كل منهما مرة واحدة كل 10-15 ثانية في ظل الظروف الفسيولوجية الطبيعية. خلال ساعة، تطلق الفجوات كمية من الماء من الخلية تساوي حجم الخلية تقريبًا.

التكاثر

يقوم النعال بالتكاثر اللاجنسي والجنسي (عملية جنسية). التكاثر اللاجنسي - الانقسام العرضي في الحالة النشطة. ويرافقه عمليات تجديد معقدة. على سبيل المثال، يقوم أحد الأفراد بإعادة تشكيل فم خلوي باستخدام أهداب حول الفم، ويكمل كل منهما الفجوة الانقباضية المفقودة، وتتكاثر الأجسام القاعدية وتشكل أهدابًا جديدة، وما إلى ذلك.

تتم العملية الجنسية، مثلها مثل غيرها من الشركات العملاقة، في شكل اقتران. يتم "لصق" الأحذية التي تنتمي إلى نسخ مختلفة مؤقتًا من خلال جوانبها الفموية، ويتم تشكيل جسر السيتوبلازم بين الخلايا. ثم يتم تدمير النوى الكبيرة للأهداب المترافقة، وتنقسم النوى الصغيرة عن طريق الانقسام الاختزالي. من بين النوى الفردية الأربعة المتكونة، تموت ثلاث منها، وتنقسم النوى المتبقية عن طريق الانقسام الفتيلي. يحتوي كل أهداب الآن على نواتين أحاديتي الصيغة الصبغية - إحداهما أنثى (ثابتة) والأخرى ذكر (مهاجرة). تتبادل الأهداب النوى الذكرية، بينما تبقى النوى الأنثوية في خليتها. بعد ذلك، في كل أهداب، تندمج النوى الأنثوية والذكورية "الأجنبية" لتشكل نواة ثنائية الصيغة الصبغية - سينكاريون. عندما ينقسم السنكاريون، يتم تشكيل نواتين. يصبح أحدهما نواة صغيرة ثنائية الصيغة الصبغية، ويتحول الثاني إلى نواة كبيرة متعددة الصيغ الصبغية. في الواقع، هذه العملية أكثر تعقيدًا وتصاحبها أقسام خاصة بعد الاقتران.

الجينوم

ويحتوي جينوم الحذاء على 40 ألف جين، بينما يمتلك الإنسان 25 ألفاً.

مصادر

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "شبشب Ciliate" في القواميس الأخرى:

- (البراميسيوم المذنب) ... ويكيبيديا

شبشب Infusoria، شبشب ciliates... كتاب مرجعي القاموس الإملائي

شبشب، براميسيوم، ستينتور، أوبالينا، بوليجاستريكا، تشيلودون، هونوتريشا، إندودينيومورف، بسامون، سوفويكا قاموس المرادفات الروسية. الاسم الهدبي، عدد المرادفات: 24 أسينيتا (1) ... قاموس المرادفات

الاسم عدد المرادفات: 4 باليه (1) أهداب (24) براميسيوم (2) ... قاموس المرادفات

يتذكر الجميع هذا المخلوق باسم مشرق لا ينسى من المدرسة. يحدد موطن النعال الهدبي العديد من عمليات حياته. سننظر في السمات الهيكلية والفسيولوجية لهذا الكائن الحي في مقالتنا.

موطن النعال الهدبي: الوصف

لا يمكن العثور على الكائن الحي ذو الخلية الواحدة، الذي تشبه خليته الوحيدة نعل الحذاء، إلا في المسطحات المائية العذبة الضحلة. تفضل الشركات العملاقة المياه الراكدة التي تحتوي على بقايا متحللة من المواد العضوية. مثل هذا الموطن لأهداب النعال (الصورة أدناه توضح شكل الخلية) يسمح لها بالتحرك بنشاط بحثًا عن الطعام.

كيف تنمو الشركات العملاقة

خلية الشركات العملاقة كبيرة الحجم جدًا بالنسبة لممثلي هذه المجموعة المنهجية - يصل إلى 0.5 مم. لكن لا يمكنك رؤيتها جيدًا إلا تحت المجهر. إذا قررت القيام بذلك، فيمكن أخذ عينات جاهزة حتى في حوض السمك العادي.

يمكن لأي شخص أن ينمو ثقافة الشركات العملاقة بمفرده. للقيام بذلك، عليك أن تأخذ قاعدة - بعض الماء من حوض السمك أو الجزء الساحلي من الخزان. ضع قطرة من هذا السائل على شريحة زجاجية وفحصها تحت المجهر. إذا وجدت الشركات العملاقة، فيمكن استخدام هذه القاعدة. بعد ذلك، يجب وضع السائل على الزجاج، وعلى كلا الجانبين - قطرة من الماء النظيف والملح. ثم نربط كل شيء بمباراة، ونشكل ما يسمى بالجسر. في ظل هذه الظروف، ستبدأ الشركات العملاقة في الانتقال إلى المياه النظيفة. يتم وضع هذه الثقافة في وعاء لمزيد من الزراعة - يمكن أن تكون أي جرة بها ماء نظيف.

لتنمو، الشركات العملاقة تحتاج إلى حل المغذيات. لتحضيره، عليك أن تأخذ بعض التبن وتغليه لمدة 20 دقيقة في لتر واحد من الماء. بعد ذلك، ستبقى جراثيم العصوية الرقيقة فقط في المحلول، وسوف تموت جميع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. يجب أن يبقى السائل الناتج لمدة 3 أيام. خلال هذا الوقت، سوف تتطور الجراثيم التي ستكون غذاء ممتازا للأهداب. يمكن أيضًا تغذية هذه الحيوانات أحادية الخلية بالحليب المسلوق أو المكثف ونقعها في الخميرة المحللة. كيف نفهم أن الشركات العملاقة تحتاج إلى إطعام؟ إذا أصبح السائل في الجرة واضحا، فهذا يعني أن الوقت قد حان لتناول الطعام.

حركة الشركات العملاقة

تسمح لها أهداب النعال بالتحرك بنشاط. يتم تنفيذ هذه العملية بمساعدة العضيات المتخصصة - الأهداب. يوجد حوالي 15 ألفًا منهم على سطح الهدب الواحد. يسمح عملهم المنسق للمخلوق بالوصول إلى سرعات تصل إلى 3 مم / ثانية.

يشبه عمل الأهداب حركة المجاديف أو البندول. ترتفع عضيات الحركة بشكل حاد ثم تعود بسلاسة إلى مكانها. في ثانية واحدة، يقوم الهدب بإجراء ما يصل إلى عشرات الحركات المماثلة. يتحرك الهدب بنهاية حادة للأمام، ويدور في نفس الوقت حول محور جسمه.

مزودات الطاقة

وفقا لنوع التغذية، ينتمي هذا الكائن الحي إلى مجموعة من المتغايرين. مصدر المواد العضوية الجاهزة هو موطن النعال الهدبي. تتم التغذية باستخدام فجوات متخصصة. وأساس النظام الغذائي هو خلايا البكتيريا والنباتات التي توجد بكميات كبيرة في المياه الملوثة. يتم التقاط أهدابهم باستخدام اكتئاب صغير - فم خلوي.

بعد ذلك، يدخل الطعام إلى ما يشبه البلعوم وينتهي في السيتوبلازم. ويبدأ بالتشكل حوله فجوة هضمية تتم فيها عملية الهضم. تتعرض المواد الموجودة في هذه العضية إلى إنزيمات التحلل المائي. تتم إزالة بقايا الطعام غير المهضوم من الخلية الهدبية من خلال ثقب يسمى المسحوق.

الاسْتِقْلاب

موطن النعال الهدبي هو سائل يحتوي على محتوى معين من مواد مختلفة، بما في ذلك الأملاح. وفي السيتوبلازم نفسه يكون تركيزها أقل بكثير. ولذلك، يتدفق الماء باستمرار من البيئة إلى الخلية.

يتم تنظيم هذه العملية بمساعدة الشركات الهدبية، ويوجد اثنان منها في الخلية الهدبية: في الأطراف الخلفية والأمامية للجسم. وهي عبارة عن تجاويف مستديرة نابضة، تمتد منها الأنابيب بشكل قطري في جميع الاتجاهات. يتم الحفاظ على فجوات مقلصة عند مستوى ثابت.

يحدث تبادل الغازات في الشركات العملاقة على كامل سطح الجسم. يدخل الأكسجين السيتوبلازم من خلال الغشاء. هنا تحدث أكسدة المواد العضوية، وتطلق الطاقة والماء وثاني أكسيد الكربون. تتم إزالة المنتجات الأيضية أيضًا من خلال الغشاء.

طرق التكاثر

يتم تحديد جميع عمليات الحياة من خلال موطن النعال الهدبي. الاستنساخ ليس استثناء. لذلك، عند درجة حرارة مريحة، تنقسم خلايا الشركات العملاقة إلى قسمين. تبدأ هذه العملية بسحق النواة. تستقبل كل خلية من الخلايا الوليدة جزءًا فقط من العضيات، ويتم استعادة العضيات المفقودة.

عندما تنخفض درجة حرارة الماء أو يكون هناك نقص في الغذاء، تبدأ الشركات العملاقة في العملية الجنسية. ويسمى الاقتران. في هذه الحالة، يقترب الهدبان من بعضهما البعض، ويتكون بينهما جسر السيتوبلازم. هذا هو المكان الذي يتم فيه تبادل المعلومات الجينية. ونتيجة لذلك، فإن عدد الأفراد لا يتغير. وتكمن أهمية هذه العملية في تجديد المادة الوراثية، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على التكيف لدى الكائنات الحية.

يوفر الموطن المائي للشبشب الهدبي الظروف اللازمة لتنفيذ جميع عمليات نشاط حياته: الحركة النشطة والتغذية غير المتجانسة والتنفس الهوائي وأنواع مختلفة من التكاثر.

هذه هي الأوليات الأكثر تعقيدًا. السمات المميزة لتنظيم الشركات العملاقة هي: الحركة بمساعدة رموش العين،التوفر قلبان - كبيرانو قليلذ -مع وظائف مختلفة والعملية الجنسية - اقتران.

أهداب النعال ( البراميسيوم ذيل ) - ساكن المسطحات المائية الراكدة الصغيرة. يصل طوله إلى 0.1 - 0.3 ملم. وهي مغطاة بحبيبات، وبالتالي فإن شكل الجسم ثابت ويشبه حذاء سيدة أنيقة، ومن هنا اسمه (الشكل 5).

2 4 3

الشكل 5. أهداب النعال: 1 - أهداب. 2 – الفجوات الهضمية. 3 - نواة كبيرة (النواة الكبيرة)؛ 4 - نواة صغيرة (نواة صغيرة)؛ 5 - مسحوق. 6 – فجوة مقلصة .

حركةيتم تشكيل الأحذية باستخدام أهداب عديدة (أكثر من 10 آلاف) مرتبة في صفوف طولية منتظمة. أنها تؤدي تذبذبات منسقة تشبه الموجة.

تَغذِيَةيحدث على النحو التالي. يوجد على أحد جانبي جسم الحذاء تجويف على شكل قمع في الفموأنبوبي حُلقُوم.بمساعدة الأهداب المبطنة للقمع، يتم دفع جزيئات الطعام (البكتيريا، الطحالب وحيدة الخلية، المخلفات) إلى الفم ثم إلى البلعوم. من البلعوم، يخترق الطعام السيتوبلازم عن طريق البلعمة. يتم التقاط الفجوة الهضمية الناتجة عن طريق تيار دائري من السيتوبلازم. في غضون 1 - 1.5 ساعة، يتم هضم الطعام، وامتصاصه في السيتوبلازم، والبقايا غير المهضومة من خلال الثقب الموجود في الحبيبة. مسحوق -يتم اخراجها. في ظل درجات الحرارة والظروف الغذائية الملائمة، يمكن أن يستهلك الحذاء كمية من الطعام يوميًا تعادل وزنه.

الفجوة المنقبضةيوجد نوعان من الأحذية في السيتوبلازم: في الأجزاء الأمامية والخلفية من الجسم. وهي أكثر تعقيدًا من حيث التنظيم من أبسط الفئات الأخرى. تخترق المياه ومنتجات النفايات من السيتوبلازم أولاً الأنابيب الواردة، ثم منها إلى الفجوة المركزية، حيث يتم تفريغها. تنقبض الفجوات بالتناوب كل 20-30 ثانية.

أرز. 6. التكاثر اللاجنسي عن طريق التقسيم العرضي لأهداب النعال: 1 – نواة صغيرة. 2 – النواة الكبيرة .

الجهاز النووي للشبشب الهدبي معقد ويمثله نواة كبيرة متعددة الصيغة الصبغية على شكل حبة الفول، أو نواة كبيرة,تنظيم الوظائف اللاإرادية (التغذية، التنفس، الإفراز)، والنواة الصغيرة، أو نواة صغيرةسوم,لعب دور خاص في العملية الجنسية.

التكاثرعديم الجنس. أولاً، تنقسم النواتان: الكبيرة انقسامياً، والصغيرة انقسامياً، ومن ثم ينقسم جسم الشبشب الهدبي إلى نصفين في الاتجاه العرضي. تتطور العضيات المفقودة من جديد في كل من الأفراد البنات (الشكل 6).

يتم استبدال التكاثر اللاجنسي بعد عدد من الأجيال بعملية جنسية تحدث بشكل دوري - اقترانلها.في هذه الحالة، يتم تطبيق اثنين من الشركات العملاقة على بعضها البعض مع الجانبين حيث يقع الفم. تذوب الحبيبة في مكان الاتصال بين الأفراد، ويتشكل جسر السيتوبلازم بينهم. يتم تدمير النواة الكبيرة ولا تشارك في العملية الجنسية. تنقسم النوى الصغيرة انقسامًا انصافيًا. من النوى الفردية الأربعة المتكونة في كل أهداب، تتفكك ثلاث منها. تنقسم النواة الرابعة المتبقية بشكل انقسامي مرة أخرى. تبقى إحدى النواتين المتكونتين (الثابتة) في نفس الهدبة، بينما تمر الأخرى (المهاجرة) إلى خلية شريك الاقتران. بعد اندماج النوى الثابتة والمهاجرة، يتم تشكيل نواة ثنائية الصيغة الصبغية مع المواد الوراثية المعاد تجميعها. في كل من الأهداب تنقسم النواة الثنائية الصبغية عدة مرات، وبعد سلسلة من التحولات تتشكل نواة صغيرة ونواة كبيرة متجددة. بعد مرور بعض الوقت، تبدأ الشركات العملاقة في التكاثر اللاجنسي عن طريق الانقسام.

أسئلة التحكم:

ما هي السمات الرئيسية للهيكل الخارجي والداخلي الذي يميز النعال الهدبي؟

ما هي أنواع التكاثر التي تعتبر نموذجية للشركات العملاقة؟

ما هو دور عملية الاقتران وكيف تحدث؟