پیامی با موضوع دمپایی مژک دار. دمپایی مژگانی: محل زندگی، ساختار و عملکرد آن. توصیف و خصوصیات موجودات زنده

تیپ مژیک ها یا مژیک ها پیچیده ترین تک یاخته ها هستند. در سطح بدن آنها اندامک های حرکتی دارند - مژک. دو هسته در یک سلول مژک دار وجود دارد: هسته بزرگ مسئول تغذیه، تنفس، حرکت و متابولیسم است. هسته کوچک در فرآیند جنسی دخیل است.

ویژگی های ساختاری و عملکردهای حیاتی مژک داران با استفاده از مثال مژک داران دمپایی در نظر گرفته می شود.

زیستگاه، ساختار و حرکت. در همان مخازنی که آمیب پروتئوس و اوگلنا سبز زندگی می کنند، مژک دار دمپایی نیز یافت می شود (شکل 30). این جانور تک سلولی به طول 0.5 میلی متر دارای بدنی دوکی شکل است که به طور مبهمی یادآور کفش است. مژک داران دمپایی همیشه در حرکت هستند و با انتهای صاف به جلو شنا می کنند. سرعت حرکت این حیوان به 2.5 میلی متر در ثانیه می رسد.

برنج. 30. ساختار مژک دار-دمپایی: 1 - مژک; 2 - واکوئل انقباضی; 3 - سیتوپلاسم; 4 - هسته بزرگ؛ 5 - هسته کوچک؛ ب - غشای سلولی؛ 7 - دهان سلولی; 8 - حلق سلولی؛ 9 - واکوئل گوارشی; 10 - پودر

بدن مژک داران پیچیده تر از آمیب و اوگلنا است. پوسته الاستیک نازکی که قسمت بیرونی مژگان را می پوشاند، شکل ثابت بدن آن را حفظ می کند. این نیز با توسعه فیبرهای حمایت کننده به خوبی توسعه یافته، که در لایه سیتوپلاسم مجاور غشاء قرار دارند، تسهیل می شود. حدود 15 هزار مژک نوسانی در سطح بدن مژک زا وجود دارد. در قاعده هر مژک یک جسم بازال قرار دارد. حرکت هر مژه شامل یک ضربه تند در یک جهت و بازگشت آرامتر و صاف به موقعیت اولیه است. مژک ها تقریباً 30 بار در ثانیه نوسان می کنند و مانند پاروها مژک را به جلو می راند و حرکت موج مانند مژک هماهنگ می شود. هنگامی که مژک دار دمپایی شنا می کند، به آرامی حول محور طولی بدن می چرخد.

در زیر پوسته الاستیک، تشکیلات خاصی در سراسر بدن پراکنده شده است - تریکوسیست (از یونانی تریکو - "مو" و سیستیس - "حباب"). اینها "چوب"های کوتاهی هستند که در یک لایه عمود بر سطح بدن قرار دارند. در صورت خطر، تریکوسیست ها با قدرت به بیرون پرتاب می شوند و به نخ های کشسان نازک و بلندی تبدیل می شوند که به شکارچی حمله کننده به کفش برخورد می کند. با گذشت زمان، تریکوسیست های جدید به جای تریکوسیست های استفاده شده ظاهر می شوند.

تغذیه.روی بدن مژک دار یک فرورفتگی وجود دارد - یک دهان سلولی که به حلق سلولی می رود. مژک های ضخیم تر و طولانی تر در نزدیکی دهان قرار دارند. آنها باکتری ها را همراه با جریان آب - غذای اصلی کفش - به داخل گلو هل می دهند. در انتهای حلق، غذا وارد واکوئل گوارشی می شود. واکوئل های گوارشی توسط جریان سیتوپلاسم در بدن مژگان حرکت می کنند. در واکوئل، غذا هضم می شود، محصولات هضم شده وارد سیتوپلاسم می شوند و برای زندگی مورد استفاده قرار می گیرند. باقی مانده های هضم نشده باقی مانده در واکوئل گوارشی از طریق یک ساختار خاص - پودر در انتهای خلفی بدن به بیرون پرتاب می شوند.

مژک دار دمپایی طعمه خود را با احساس وجود مواد شیمیایی که دسته هایی از باکتری ها را آزاد می کنند، پیدا می کند.

انتخاب.در بدن مژک دار دمپایی دو واکوئل انقباضی وجود دارد که در انتهای قدامی و خلفی بدن قرار دارند. هر واکوئل شامل یک مخزن مرکزی و 5-7 کانال است که به این مخازن هدایت می شوند. ابتدا کانال ها با مایع پر می شود، سپس وارد مخزن مرکزی می شود و سپس مایع به بیرون خارج می شود. کل چرخه انقباض این واکوئل ها یک بار در 10-20 ثانیه اتفاق می افتد. واکوئل های انقباضی مواد مضر تشکیل شده در بدن و آب اضافی را از بین می برند.

نفس.مانند سایر جانوران تک سلولی آزاد، در مژک داران تنفس از طریق پوشش بدن انجام می شود.

تولید مثل. فرآیند جنسیمژک داران دمپایی معمولاً به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند - با تقسیم به دو قسمت (شکل 31، A). با این حال، بر خلاف تاژک داران، مژک داران در سراسر بدن تقسیم می شوند. هسته ها به دو قسمت تقسیم می شوند و هر مژک جدید شامل یک هسته بزرگ و یک هسته کوچک است. هر یک از دو مژک زا بخشی از اندامک ها (به عنوان مثال، واکوئل های انقباضی) را دریافت می کنند، در حالی که بقیه دوباره تشکیل می شوند. مژک های دمپایی یک یا دو بار در روز تقسیم می شوند.

برنج. 31. تولید مثل غیرجنسی (A) و فرآیند جنسی (B) در دمپایی مژگانی

در طول فرآیند جنسی، تعداد افراد افزایش نمی یابد. دو مژک دار به طور موقت به یکدیگر متصل هستند (شکل 31، B). در نقطه تماس، غشاء حل می شود و یک پل اتصال سیتوپلاسم بین حیوانات تشکیل می شود. هسته بزرگ هر مژه ناپدید می شود. هسته کوچک دو بار تقسیم می شود و در هر مژک دار چهار هسته دختر تشکیل می شود. سه تا از آنها نابود می شوند و چهارمی دوباره تقسیم می شود. در نتیجه در هر مژه دو هسته باقی می ماند. یکی از این هسته های هر یک از این دو فرد از طریق یک پل سیتوپلاسمی به مژک دار دیگر می گذرد (یعنی تبادل هسته ها اتفاق می افتد) و در آنجا با هسته باقی مانده ادغام می شود. سپس در هر مژک دار یک هسته بزرگ و کوچک از این هسته تازه تشکیل شده تشکیل می شود و مژک داران پراکنده می شوند. به این فرآیند جنسی، کنژوگاسیون گفته می شود. حدود 12 ساعت طول می کشد.

فرآیند جنسی منجر به تجدید، تبادل بین افراد و توزیع مجدد مواد ارثی (ژنتیکی) می شود که باعث افزایش حیات موجودات می شود.

برنج. 32. انواع مژک داران: 1 - بورساریا; 2 - استنتور; 3 - styonychia; 4 - سووویکا

بورساریا دارای یک هسته بزرگ و دراز به شکل سوسیس، حدود 30 هسته کوچک است. بیشتر مژک سانان به طور فعال شنا می کنند، اما برخی از آنها، به عنوان مثال استیلونیچیا، در امتداد کف مخزن، در امتداد گیاهان آبزی حرکت می کنند، گویی روی مژک های دراز خاصی که قرار دارد راه می روند. در سمت شکمی بدن . سایر مژک داران، مانند suvoyki، به پایین یا به گیاهان با ساقه بلند متصل می شوند که به لطف الیاف انقباضی خاص می توانند منقبض شوند. بسیاری از سووویکاها مستعمره ها را تشکیل می دهند. این مژک داران عمدتاً از باکتری ها تغذیه می کنند. مژک زاهای مکنده نیز سبک زندگی بی تحرک و بی تحرکی را در پیش می گیرند. آنها فاقد مژه هستند. آنها مجهز به شاخک های مکنده به شکل لوله های نازک انقباضی هستند که برای گرفتن طعمه (عمدتا سایر تک یاخته ها) و مکیدن محتویات از آن استفاده می کنند. تک یاخته هایی که شاخک ها را لمس می کنند، مانند تاژکک ها، فوراً به آنها می چسبند. و سپس محتویات قربانی جذب می شود، گویی در امتداد شاخک به مژک مکنده پمپ می شود.

برنج. 33. تک یاخته از معده ی صحرا

برخی از مژک داران در روده ی صدفان بزرگ گیاهخوار زندگی می کنند (شکل 33). در گاوها، گوسفندها، بزها، بزها و آهوها، مژک داران در مقاطع قدامی معده به مقدار زیاد زندگی می کنند. این مژک داران از باکتری ها، دانه های نشاسته، قارچ ها و ذرات بافت گیاهی تغذیه می کنند. مژک داران بزرگتر، مژک های کوچکتر را می بلعند. در قسمت های دیگر معده گیاهخواران، مژک داران هضم می شوند. بنابراین، این مژک داران به حیواناتی که در شکم آنها زندگی می کنند، سود می برند. عفونت انفوزوریا در طول تغذیه یا آبیاری گروهی رخ می دهد.

کار آزمایشگاهی شماره 1

1. موضوع. ساختار و حرکت دمپایی مژگانی. هدف. برای مطالعه ویژگی های ساختار و حرکت دمپایی مژگانی.
2. تجهیزات: میکروسکوپ، ذره بین سه پایه، شیشه اسلاید و روکش، پیپت، پشم پنبه، کشت مژه داران در شرایط آزمایشگاهی.

پیش رفتن

1. مشخص کنید که مژک های دمپایی در لوله آزمایش با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند یا خیر.
2. یک قطره آب را با مژک های دمپایی از یک لوله آزمایش روی یک لام شیشه ای بمالید. با استفاده از ذره بین، شکل بدن، ساختار بیرونی، تفاوت قسمت جلویی و پشتی بدن و روش حرکت را بررسی کنید. تعداد مژک داران را در یک قطره آب بشمارید.
3. دو قطره آب را با مژک ها روی یک اسلاید شیشه ای بریزید و آنها را با یک "پل" آبی وصل کنید. یک کریستال نمک را روی لبه یک قطره قرار دهید. پدیده های رخ داده را توضیح دهید.
4. دو یا سه الیاف پشم پنبه را با مژک‌ها در یک قطره آب قرار دهید (برای کند کردن حرکت مژک‌ها). با دقت با یک روکش بپوشانید.
5. نمونه را زیر میکروسکوپ قرار دهید. ابتدا با بزرگنمایی کم و سپس با بزرگنمایی زیاد میکروسکوپ در نظر بگیرید که در داخل بدن مژک زا چه اتفاقی می افتد.
6. ساختار خارجی و داخلی مژک دمپایی را با استفاده از میکروسکوپ با بزرگنمایی بالا ترسیم کنید. تعیین لازم را انجام دهید.
7. بر اساس مشاهدات، ویژگی های مشخصه مژه داران را به عنوان نمایندگان تک یاخته ها فهرست کنید.

مژک ها تک یاخته هایی هستند که به طور پیچیده سازمان یافته اند. آنها دو هسته در سلول دارند: بزرگ و کوچک. آنها به صورت غیرجنسی و جنسی تولید مثل می کنند. تولید مثل جنسی باعث تجدید، تبادل بین افراد و توزیع مجدد مواد ارثی (ژنتیکی) می شود که باعث افزایش حیات مژک داران می شود.

تمرینات بر اساس مطالب تحت پوشش

1. چرا دمپایی مژک دار به این نام خوانده می شود؟
2. چه نشانه هایی سازماندهی پیچیده تر مژک دار دمپایی را در مقایسه با آمیب پروتئوس و اوگلنا سبز ثابت می کند؟
3. ساختار مژگانی-دمپایی که پیچیده تر از سایر تک یاخته ها است، چگونه در فرآیندهای تغذیه و دفع خود را نشان می دهد؟
4. ویژگی های فرآیند تولید مثل مژک داران دمپایی چیست؟
5. چرا فرآیند جنسی از نظر بیولوژیکی در زندگی مژک دار دمپایی مهم است؟

مژک‌ها را می‌توان مستقیماً در نمونه‌های آب گرفته‌شده از حوضچه، باتلاق یا خندق نیز یافت، اما اگر از قبل - 10 تا 15 روز قبل - با تهیه یک کشت مصنوعی برای پرورش مژک‌ها، مواد بسیار بیشتری برای مشاهده خواهیم داشت. مواد مغذی

غذای مژک داران در چنین محصولاتی کوچکترین باکتری یونجه است که در جوشانده تهیه شده از یونجه به تعداد زیادی تکثیر می شود. وقتی آب حوض یا باتلاقی را که مژک‌ها در آن زندگی می‌کنند به چنین جوشانده یونجه اضافه می‌کنیم که با آب رقیق می‌شود و چند روز در یک شیشه باز می‌ماند، سپس به لطف فراوانی غذا، مژک‌ها خیلی سریع در آنجا و در یک گلدان شروع به تکثیر می‌کنند. در هفته، در هر قطره ای که روی یک اسلاید شیشه ای قرار می گیرد، به راحتی می توان آنها را پیدا کرد. تنها چیزی که باقی می ماند این است که یک شیشه پوشش نازک روی این قطره قرار دهید و سپس آن را زیر میکروسکوپ بررسی کنید.

اغلب در چنین محصولات یونجه با دمپایی مژک دار مستطیلی یا پارامسی مواجه می شوید که به سرعت میدان دید میکروسکوپ را جارو می کند. هنگامی که با مانعی در آب مواجه می شوند بهتر دیده می شوند، بنابراین مفید است، قبل از استفاده از یک لیوان پوششی، چند نخ سبز جلبک یا یک تکه کوچک پشم پنبه که به صورت تک تک موهایش پاره شده است را در آب قرار دهید.

بدن مژک دار دمپایی از یک سلول تشکیل شده است که با این حال ساختار بسیار پیچیده ای دارد (شکل 27). توده اصلی بدن از پروتوپلاسم تشکیل شده است. درون آن یک هسته گرد و در کنار آن یک هسته دوم کوچک وجود دارد. در پروتوپلاسم مژک داران دو لایه قابل تشخیص است: لایه بیرونی که ساختار فیبری دارد و لایه داخلی که بیشتر مایع است. از نظر خارجی، بدن مژک دار با لایه ای از پروتوپلاسم متراکم پوشیده شده است و بنابراین شکل خاصی را حفظ می کند که مشخصه همه مژک داران این گونه است.

مژک دار به لطف حرکت مژک های کوچک متعدد شنا می کند، بدن خود را از هر طرف می پوشاند و مانند هزاران پارو کوچک عمل می کند. همه این مژه‌ها حرکت می‌کنند - "سوسو می‌زنند"، در یک جهت خم می‌شوند، درست همانطور که یک مزرعه دانه در اثر باد عبوری به هم می‌ریزد.

اگر به آرامی روی شیشه پوشش را فشار دهید، گاهی اوقات می توانید مشاهده کنید که چگونه، تحت تأثیر تحریک مکانیکی، رشته های نازک طولانی از بدن مژگان بیرون می زند - تریکوسیست ها(شکل 28). آنها ظاهراً سمی هستند و به عنوان وسیله ای برای دفاع برای او عمل می کنند.

یک راه مطمئن‌تر برای وادار کردن مژک‌ها به تیروکیست‌هایشان تحریک شیمیایی است. برای ایجاد آن، یک قطره اسید استیک رقیق شده در لبه شیشه پوشش قرار می گیرد و از لبه مقابل با یک تکه کاغذ صافی (یا "بلاتر") شروع به مکیدن آب می کنند.

هنگامی که اسید به بدن مژک زا می رسد، با بیرون ریختن تریکوسیست ها پاسخ می دهد (بعداً عمل اسید باعث از بین رفتن مژه ها می شود).

هنگام مشاهده مژک‌های زنده زیر میکروسکوپ، آنها به سرعت میدان دید را جارو می‌کنند و برای بررسی آنها باید حرکت آنها را به‌طور مصنوعی به تاخیر بیندازیم. با این حال، نباید فراموش کنیم که سرعت حرکت مژک‌ها فقط ظاهری است: از این گذشته، اگر مژه‌ها را با بزرگنمایی مثلاً 100 برابر بررسی کنیم، نه تنها اندازه خود مژک‌ها 100 برابر افزایش می‌یابد. بلکه طول واقعی مسیری که در یک ثانیه طی کرده است، به این معنی که در واقعیت 100 برابر کندتر از آنچه در چشم "مسلح" ما به نظر می رسد حرکت می کند.

در قسمت بیرونی بدنه مژک دار دمپایی می توانید یک بریدگی کشیده را ببینید. این حفره دهان منتهی به کانال حلقی است که شبیه یک قیف باریک است و به پروتوپلاسم ختم می شود. حرکت مژک‌هایی که لبه‌های حفره دهان را می‌پوشانند، باکتری‌ها و بقایای آلی کوچک را به سمت گلوی مژک‌دار هدایت می‌کند که از آن تغذیه می‌کند.

در میان پروتوپلاسم، حباب هایی با توده ها یا دانه های کوچک در داخل اینجا و آنجا قابل مشاهده است - اینها واکوئل های گوارشی هستند، یعنی حباب هایی که در اطراف ذرات غذا بلعیده شده از طریق دهان ایجاد می شوند. آنها به آرامی در پروتوپلاسم حرکت می کنند ، غذای موجود در آنها تغییر می کند و هضم می شود و بقایای آن از طریق پودر به بیرون پرتاب می شود - یک سوراخ "مقعدی" ویژه که در غشای پوشاننده بدن وجود دارد (دیدن آن دشوار است).

اگر کارمین آبرنگ رقیق شده در آب یا حداقل زغال ریز آسیاب شده در هاون را به قطره ای از آب با مژک ها اضافه کنید، می توانید مشاهده کنید که مژک داران چگونه ذرات چنین سوسپانسیونی را می بلعند و چگونه واکوئل گوارشی حاصل در بدن آنها حرکت می کند.

علاوه بر این، مژک دار دمپایی دارای دو وزیکول خاص با لوله های باریک است که به صورت شعاعی در اطراف آنها قرار گرفته اند، که از طریق آنها مایع آبی وارد وزیکول می شود و به کل اندامک شکل ستاره ای می دهد. یکی از این حباب ها نزدیک به انتهای قدامی بدن قرار دارد، دیگری - نزدیک تر به عقب.

اندازه آنها تغییر می کند: مایع انباشته شده بیرون می ریزد و حباب ناپدید می شود، اما پس از آن تجمع جدیدی از مایع ظاهر می شود و در همان مکان رشد می کند. این وزیکول های انقباضی (واکوئل ها) نقش اندام های دفعی را بازی می کنند. از طریق آنها، نه تنها محصولات پوسیدگی از بدن خارج می شوند، بلکه آب اضافی نیز که دائماً از محیط خارجی نفوذ می کند. به لطف این، غلظت خاصی از نمک های لازم برای آن در پروتوپلاسم حفظ می شود (در مژک دارانی که در آب دریا زندگی می کنند، واکوئل های انقباضی مشاهده نمی شود).

مژیک ها دستگاه خاصی برای تنفس ندارند. تک سلولی که بدن آن را تشکیل می دهد از هر طرف توسط آب حاوی اکسیژن محلول احاطه شده است و تبادل گاز از طریق غشای نازک بدن انجام می شود.

وقتی غذا فراوان باشد، مژک ها به سرعت تکثیر می شوند. تولید مثل با تقسیم اتفاق می افتد: هر دو هسته (بزرگ و کوچک) از نظر طول گسترش یافته و انقباضاتی روی آنها ایجاد می شود. بدن به طور همزمان شروع به سفت شدن می کند و سپس هر دو نیمه، همراه با نیمه های هسته، توسط یک پارتیشن از هم جدا می شوند (شکل 29). به زودی هر دو نیمه جدا می شوند و شروع به زندگی مستقل می کنند.

در شرایط مساعد، مژک داران می توانند برای مدت طولانی از طریق چنین تقسیمات متوالی تولید مثل کنند و صدها و هزاران نسل متناوب را تشکیل دهند. با این حال، دیر یا زود - احتمالاً با بدتر شدن شرایط - تغییراتی در وضعیت فیزیولوژیکی آنها رخ می دهد که باعث می شود شکل خاصی از تولید مثل جنسی در آنها ایجاد شود.

دو مژک زا که به هم می رسند به یکدیگر فشار داده می شوند و با حفره دهان خود تماس می گیرند و سپس یک بازسازی بسیار پیچیده در کل دستگاه هسته ای در بدن آنها اتفاق می افتد: هسته های بزرگ از بین می روند، هسته های کوچک چندین بار تقسیم می شوند، تا حدی نیز از بین می روند، و از هر مژک دار با دو هسته زایشی باقی می ماند. یکی از آنها - "ماده" - در جای خود باقی می ماند و دیگری - "نر" - به بدن مژگان دیگری می رود (از طریق پل پلاسمایی که بین آنها تشکیل شده است) و در آنجا با هسته "ماده" خود ادغام می شود (شکل 1). 30).

این شکل از فرآیند جنسی در تک یاخته ها، زمانی که دو سلول در یک سلول ادغام نمی شوند، اما به طور متقابل بخش هایی از هسته خود را مبادله می کنند، کنژوگاسیون نامیده می شود. پس از کونژوگاسیون، مژک‌ها پراکنده می‌شوند، ساختار طبیعی آن‌ها بازسازی می‌شود و سپس با تقسیم دوباره شروع به تولید مثل می‌کنند.

آنچه در طول پیوند مژک‌ها مشاهده می‌شود تا حد زیادی ما را به یاد لقاح تخمک می‌اندازد: در هر دو مورد ما شاهد ادغام ماده هسته‌ای هستیم که از دو سلول مختلف سرچشمه می‌گیرد. در نتیجه ادغام هسته های با منشاء مختلف، ارگانیسم های هر دو مژک دار "تجدید" می شوند و حیات آنها افزایش می یابد.

هنگامی که شرایط نامطلوب رخ می دهد (به عنوان مثال، هنگامی که یک مخزن خشک می شود)، بسیاری از مژه ها با پوسته متراکم تر - کیست - پوشیده می شوند و به این شکل می توانند برای مدت طولانی در حالت "زندگی پنهان" باقی بمانند. یک مژک دار که در کیست پوشیده شده است، همراه با گرد و غبار، می تواند توسط باد گرفته شود و به آب دیگری منتقل شود. در آنجا او خود را از پوسته خود رها می کند و دوباره شروع به زندگی فعال می کند.

جالب است که آموزش و پرورش کیست ها(انسداد) برای مدت طولانی امکان تشخیص فقط شناخته شده ترین و به نظر می رسد مژک داران به خوبی مطالعه شده - پارامسیا وجود نداشت که از این طرف در بین سایر مژک سانان نوعی استثنا غیرقابل درک به نظر می رسید. و تنها در سال های اخیر، محقق روسی میکلسون موفق به دیدن کیست های پارامسیوم شد.

مشخص شد که آنها شکلی زاویه‌دار دارند و از نظر ظاهری شبیه به کوچک‌ترین دانه‌های شن هستند، به همین دلیل است که ناظران قبلی به آنها توجهی نداشتند.

برنج. 27.

الف - در یک لوله آزمایش با محلول شیر؛ ب - همان لوله آزمایش که از طریق یک لنز دستی مشاهده می شود. ب - کفش زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی کم؛ ز - یک کفش زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی بالا.

برنج. 28.

الف - بخشی از قسمت رنگ آمیزی شده از طریق پارامسیوم با بزرگنمایی زیاد (تریکوسیست های متعددی در امتداد لبه بدن قرار دارند). ب - تریکوسیست طبیعی و "شات" با بزرگنمایی بالا.

برنج. 29.

1 - حفره دهان؛ 2 - هسته بزرگ؛ 3 - هسته کوچک؛ 4 - واکوئل انقباضی.

برنج. سی

1 - آغاز صیغه; هر مژک دار دارای یک هسته بزرگ و کوچک (درشت هسته و ریز هسته) است، ریزهسته ها در نمودار به طور معمول با رنگ های تیره و روشن مشخص می شوند. 2 - درشت هسته ها از بین می روند. 3 - ریزهسته ها دو بار تقسیم می شوند، اما از 4 هسته دختر هر مژک دار، 3 مورد محکوم به زوال هستند - آنها خط کشیده نشان داده می شوند (تقسیم کاهش). 4 - هر دو مژک زا یک ریزهسته باقی مانده اند. 5 - ریزهسته ها تقسیم می شوند، با یک هسته دختر ("مونث") در جای خود باقی می ماند و دیگری ("نر") به سمت فرد دیگری حرکت می کند. 6 و 7 - هسته های نر با هسته های ماده ملاقات می کنند و با آنها ادغام می شوند. 8- درشته های جدید در مژک زا تشکیل شده و هر دو نفر از هم جدا می شوند.

دمپایی دمپایی, دم پارامسیوم(لات. پارامسیوم کوداتوم) - گونه ای از مژه داران از جنس Paramecium، ساده ترین موجودات تک سلولی. معمولاً گونه های دیگر از جنس Paramecium را مژه داران دمپایی نیز می نامند. زیستگاه آبی که در آبهای شیرین یافت می شود. نام خود را برای مژک های کشیده در انتهای خلفی بدن دریافت کرد.

بر اساس طرح طبقه بندی دیگری، آنها در قلمرو حیوانات به ترتیب معادلات قرار می گیرند. هولوتریشا) زیر کلاس مژک داران ( کیلیاتا) کلاس کیلیوفورا نوع تک یاخته ( تک یاخته، و طبق طرح سوم - به ترتیب Hymenostomatida از زیر کلاس Holotrichia. همچنین طرح‌های طبقه‌بندی متعدد دیگری برای مژه‌داران وجود دارد.

ساختار

اندازه انواع کفش از 0.1 تا 0.5 میلی متر است، دمی پارامسیوم معمولاً حدود 0.2-0.3 میلی متر است. فرم بدن شبیه زیره کفش است. لایه متراکم بیرونی سیتوپلاسم (پلیکل) شامل مخازن غشایی مسطح (آلوئول ها)، میکروتوبول ها و سایر عناصر اسکلت سلولی واقع در زیر غشای خارجی است.

در سطح سلول، مژک ها عمدتاً در ردیف های طولی قرار دارند که تعداد آنها از 10 تا 15 هزار عدد است، در قاعده هر مژک یک جسم قاعده ای و در کنار آن یک جسم دوم وجود دارد که از آن می توان به آن اشاره کرد. مژک جدا نمی شود. در ارتباط با اجسام پایه مژک داران، فروساختن، یک سیستم اسکلت سلولی پیچیده است. در دمپایی، فیبریل‌های postkinetodesmal را شامل می‌شود که به سمت عقب گسترش یافته و رشته‌های مخطط عرضی را تابش می‌کنند. در نزدیکی پایه هر مژک، غشای بیرونی - کیسه پارازومال - فرورفته است.

بین مژک ها اجسام دوکی شکل کوچکی وجود دارد - تریکوسیست ها که به عنوان اندامک های محافظ در نظر گرفته می شوند. آنها در کیسه های غشایی قرار دارند و از یک بدن و یک نوک تشکیل شده اند. بدن دارای یک خط عرضی با پریود 7 نانومتر است. در پاسخ به تحریک (گرم شدن، برخورد با یک شکارچی)، تریکوسیست ها شلیک می کنند - کیسه غشایی با غشای خارجی ادغام می شود و تریکوسیست 8 بار در هزارم ثانیه طولانی می شود. فرض بر این است که تریکوسیست ها که در آب متورم می شوند می توانند حرکت شکارچی را مختل کنند. جهش یافته های دمپایی شناخته شده اند که فاقد تریکوسیست هستند و کاملاً زنده هستند. در مجموع، کفش دارای 5-8 هزار تریکوسیست است. تریکوسیست ها نوعی اندامک بیرونی با ساختارهای مختلف هستند که وجود آنها مشخصه مژک داران و برخی دیگر از گروه های پروتیست است.

دمپایی دارای 2 واکوئل انقباضی در قسمت های قدامی و خلفی سلول است. هر کدام شامل یک مخزن و کانال های شعاعی است که از آن امتداد می یابد. مخزن گاهی اوقات به سمت بیرون باز می شود؛ کانال ها توسط شبکه ای از لوله های نازک احاطه شده اند که از طریق آن مایع از سیتوپلاسم وارد آنها می شود. کل سیستم در یک منطقه خاص توسط یک اسکلت سلولی ساخته شده از میکروتوبول ها نگه داشته می شود.

این کفش دارای دو هسته با ساختار و عملکرد متفاوت است - یک ریز هسته دیپلوئید (هسته کوچک) به شکل گرد و یک ماکرونوکلئود پلی پلوئید (هسته بزرگ) به شکل لوبیا.

از 6.8 درصد ماده خشک تشکیل شده است که 58.1 درصد آن پروتئین، 31.7 درصد چربی، 3.4 درصد خاکستر است.

توابع هسته

میکرونوکلئوس شامل مجموعه کاملی از ژن هاست که تقریبا هیچ mRNAی از آن خوانده نمی شود و بنابراین ژن های آن بیان نمی شوند. هنگامی که ماکرونوکلئوس بالغ می شود، بازآرایی ژنوم پیچیده رخ می دهد؛ تقریباً تمام mRNA ها از ژن های موجود در این هسته خوانده می شوند. بنابراین، این ماکرونوکلئوس است که سنتز تمام پروتئین های سلول را "کنترل" می کند. کفشی با میکرونوکلئوس برداشته شده یا از بین رفته می تواند به صورت غیرجنسی زندگی کند و تولید مثل کند، اما توانایی تولید مثل جنسی را از دست می دهد. در طی تولید مثل جنسی، ماکرونوکلئوس از بین می رود و سپس از دیپلوئید پریموردیوم بازسازی می شود.

جنبش

با انجام حرکات موج مانند با مژک، کفش حرکت می کند (با انتهای صاف به سمت جلو شناور می شود). مژه در یک صفحه حرکت می کند و هنگام صاف کردن یک ضربه مستقیم (موثر) و در صورت خمیدگی یک ضربه برگشتی ایجاد می کند. هر مژه بعدی در ردیف با کمی تاخیر نسبت به مژه قبلی ضربه می زند. کفش شناور در آب حول محور طولی خود می چرخد. سرعت حرکت حدود 2 میلی متر بر ثانیه است. جهت حرکت می تواند به دلیل خم شدن بدن تغییر کند. هنگام برخورد با مانع، جهت ضربه مستقیم برعکس می شود و کفش به عقب باز می گردد. سپس او برای مدتی به جلو و عقب "تاب می خورد" و سپس دوباره شروع به حرکت به جلو می کند. هنگامی که با مانعی مواجه می شود، غشای سلولی دپلاریزه می شود و یون های کلسیم وارد سلول می شوند. در مرحله نوسان، کلسیم از سلول خارج می شود.

تغذیه و هضم

روی بدن مژک دار یک فرورفتگی وجود دارد - یک دهان سلولی که به حلق سلولی می رود. در نزدیکی دهان مژک های تخصصی مژک اطراف دهان وجود دارد که به ساختارهای پیچیده "چسبانده شده اند". آنها غذای اصلی مژک داران - باکتری ها - را همراه با جریان آب به داخل گلو می فشارند. مژک داران طعمه خود را با احساس وجود مواد شیمیایی که دسته هایی از باکتری ها را آزاد می کنند، پیدا می کند.

در انتهای حلق، غذا وارد واکوئل گوارشی می شود. واکوئل های گوارشی در بدن مژگان توسط جریان سیتوپلاسم در امتداد یک "مسیر" خاص حرکت می کنند - ابتدا به انتهای عقب سلول، سپس به جلو و سپس دوباره به عقب. در واکوئل، غذا هضم می شود و محصولات هضم شده وارد سیتوپلاسم می شوند و برای زندگی مژگان استفاده می شوند. ابتدا محیط داخلی واکوئل گوارشی در اثر ادغام لیزوزوم ها با آن اسیدی می شود سپس قلیایی تر می شود. همانطور که واکوئل مهاجرت می کند، وزیکول های غشایی کوچک از آن جدا می شود (احتمالاً در نتیجه سرعت جذب غذای هضم شده افزایش می یابد). غذای هضم نشده باقیمانده در داخل واکوئل گوارشی در قسمت خلفی بدن از طریق ناحیه خاصی از سطح سلولی که فاقد پلیکول توسعه یافته - سیتوپیگ یا پودر است، به بیرون پرتاب می شود. پس از ادغام با غشای بیرونی، واکوئل گوارشی بلافاصله از آن جدا می شود و به وزیکول های کوچک زیادی تقسیم می شود که در امتداد سطح میکروتوبول ها به سمت پایین حلق سلولی مهاجرت می کنند و واکوئل بعدی را در آنجا تشکیل می دهند.

تنفس، حذف، تنظیم اسمزی

کفش در تمام سطح قفس تنفس می کند. به دلیل گلیکولیز در غلظت های کم اکسیژن در آب می تواند وجود داشته باشد. محصولات متابولیسم نیتروژن نیز از طریق سطح سلول و تا حدی از طریق واکوئل انقباضی دفع می شوند.

عملکرد اصلی واکوئل های انقباضی تنظیم اسمزی است. آنها آب اضافی را از سلول خارج می کنند که از طریق اسمز به آنجا نفوذ می کند. ابتدا کانال های پیشرو متورم می شوند، سپس آب از آنها به مخزن پمپ می شود. هنگامی که مخزن منقبض می شود، از کانال های تامین جدا می شود و آب از طریق منافذ آزاد می شود. دو واکوئل در پادفاز کار می‌کنند که هر کدام در هر 10-15 ثانیه یک بار تحت شرایط فیزیولوژیکی طبیعی منقبض می‌شوند. در یک ساعت، واکوئل ها حجمی از آب را از سلول آزاد می کنند که تقریباً برابر با حجم سلول است.

تولید مثل

دمپایی تولید مثل غیرجنسی و جنسی (فرآیند جنسی) دارد. تولید مثل غیرجنسی - تقسیم عرضی در حالت فعال. با فرآیندهای پیچیده بازسازی همراه است. به عنوان مثال، یکی از افراد دوباره یک دهان سلولی با مژک دور دهانی ایجاد می کند، هر کدام واکوئل انقباضی از دست رفته را تکمیل می کنند، اجسام پایه تکثیر می شوند و مژک های جدید تشکیل می شوند و غیره.

فرآیند جنسی، مانند سایر مژک داران، به شکل کونژوگاسیون رخ می دهد. کفش‌های متعلق به کلون‌های مختلف به‌طور موقت توسط کناره‌های دهانی خود به هم چسبیده می‌شوند و یک پل سیتوپلاسمی بین سلول‌ها تشکیل می‌شود. سپس درشت هسته‌های مژک‌های مزدوج از بین می‌روند و میکرونوکلئوس‌ها بر اساس میوز تقسیم می‌شوند. از چهار هسته هاپلوئید تشکیل شده، سه هسته می میرند و بقیه با میتوز تقسیم می شوند. اکنون هر مژک دار دارای دو پیش هسته هاپلوئید است - یکی از آنها ماده (ساده) و دیگری نر (مهاجری). مژیک ها پیش هسته های نر را مبادله می کنند، در حالی که پیش هسته های ماده در سلول "خود" باقی می مانند. سپس، در هر مژک دار، پیش هسته های ماده "خود" و نر "خارجی" با هم ادغام می شوند و یک هسته دیپلوئید - یک سینکاریون را تشکیل می دهند. هنگامی که یک سینکاریون تقسیم می شود، دو هسته تشکیل می شود. یکی از آنها به یک میکرونوکلئوس دیپلوئید تبدیل می شود و دومی به یک ماکرونوکلئوس پلی پلوئید تبدیل می شود. در واقع، این فرآیند پیچیده تر است و با تقسیم بندی های خاص پس از صرف همراه است.

ژنوم

ژنوم کفش شامل 40 هزار ژن است در حالی که انسان 25 هزار ژن دارد.

منابع

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید «دمپایی Ciliate» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

- (Paramecium caudatum) ... ویکی پدیا

دمپایی اینفوسوریا، دمپایی مژگانی... فرهنگ لغت املا - کتاب مرجع

دمپایی، پارامسیوم، استنتور، اوپالینا، پلیگاستریکا، چیلودون، هونوتریکا، اندودینیومورف، پسامون، سووویکا فرهنگ لغت مترادف روسی. اسم مژه دار، تعداد مترادف ها: 24 acineta (1) ... فرهنگ لغت مترادف

اسم، تعداد مترادف: 4 باله (1) مژگان (24) پارامسیوم (2) ... فرهنگ لغت مترادف

همه این موجود را با نامی درخشان و به یاد ماندنی از دوران مدرسه به یاد دارند. زیستگاه دمپایی مژگانی بسیاری از فرآیندهای زندگی آن را تعیین می کند. ما در مقاله خود ویژگی های ساختاری و فیزیولوژیکی این ارگانیسم را در نظر خواهیم گرفت.

زیستگاه دمپایی مژک دار: توضیحات

ارگانیسم تک سلولی نامگذاری شده، که تک سلولی آن شبیه کف کفش است، فقط در آب های شیرین کم عمق یافت می شود. مژک ها آب راکد را ترجیح می دهند که حاوی بقایای مواد آلی در حال پوسیدگی است. چنین زیستگاهی برای مژک دار دمپایی (عکس زیر شکل سلول را نشان می دهد) به آن اجازه می دهد تا به طور فعال در جستجوی غذا حرکت کند.

نحوه رشد مژک داران

اندازه سلول مژک داران برای نمایندگان این گروه سیستماتیک - تا 0.5 میلی متر - بسیار بزرگ است. اما شما فقط می توانید آن را در زیر میکروسکوپ به خوبی ببینید. اگر تصمیم به انجام این کار دارید، نمونه های آماده را می توان حتی در یک آکواریوم معمولی گرفت.

هر کسی می تواند به تنهایی فرهنگ مژک داران را پرورش دهد. برای انجام این کار، شما باید یک پایه بگیرید - مقداری آب از یک آکواریوم یا یک قسمت ساحلی یک مخزن. یک قطره از این مایع را روی یک لام شیشه ای بریزید و آن را زیر میکروسکوپ بررسی کنید. اگر مژک داران پیدا کردید، می توان از این پایه استفاده کرد. بعد، مایع باید روی شیشه قرار گیرد، و در هر دو طرف - یک قطره آب تمیز و نمک. سپس همه چیز را با یک کبریت وصل می کنیم و به اصطلاح پل را تشکیل می دهیم. در چنین شرایطی، مژک ها شروع به حرکت به سمت آب تمیز می کنند. این فرهنگ برای کشت بیشتر در ظرفی پیپت می شود - می تواند هر شیشه آب تمیز باشد.

برای رشد، مژک داران به محلول غذایی نیاز دارند. برای تهیه آن باید مقداری یونجه بردارید و حدود 20 دقیقه در یک لیتر آب بجوشانید. پس از این، تنها هاگ باسیلوس سوبتیلیس در محلول باقی می ماند و سایر میکروارگانیسم ها می میرند. مایع حاصل باید 3 روز بماند. در طول این مدت، هاگ ها رشد می کنند که یک غذای عالی برای مژک داران خواهد بود. این حیوانات تک سلولی را می توان با شیر آب پز یا تغلیظ شده و دم کرده با مخمر هیدرولیتیک تغذیه کرد. چگونه بفهمیم که مژک داران نیاز به تغذیه دارند؟ اگر مایع داخل شیشه شفاف شد، به این معنی است که وقت خوردن است.

حرکت مژک داران

مژک‌های دمپایی به آن اجازه می‌دهند تا به طور فعال حرکت کند. این فرآیند را با کمک اندامک های تخصصی - مژه ها انجام می دهد. حدود 15 هزار عدد از آنها روی سطح یک مژک زا وجود دارد. کار هماهنگ آنها به موجود اجازه می دهد تا به سرعت 3 میلی متر بر ثانیه برسد.

کار مژه ها شبیه حرکت پاروها یا آونگ است. اندامک های حرکتی به شدت بالا می روند و سپس به آرامی به جای خود باز می گردند. در یک ثانیه، مژک دار تا چندین ده حرکت مشابه انجام می دهد. مژک دار با انتهای صاف خود به جلو حرکت می کند و همزمان حول محور بدن خود می چرخد.

منابع تغذیه

با توجه به نوع تغذیه، این موجود در گروه هتروتروف ها قرار می گیرد. منبع مواد آلی نهایی زیستگاه دمپایی مژگانی است. تغذیه با استفاده از واکوئل های تخصصی انجام می شود. و اساس رژیم غذایی سلول های باکتری ها و گیاهان است که به مقدار زیاد در آب های آلوده یافت می شوند. مژه های آنها با استفاده از یک فرورفتگی کوچک - یک دهان سلولی - گرفته می شود.

در مرحله بعد غذا وارد نوعی حلق شده و به سیتوپلاسم ختم می شود. یک واکوئل گوارشی در اطراف آن شروع به تشکیل می کند که در آن فرآیند هضم اتفاق می افتد. مواد موجود در این اندامک در معرض آنزیم های هیدرولیتیک قرار می گیرند. بقایای غذای هضم نشده از طریق سوراخی به نام پودر از سلول مژک دار خارج می شود.

متابولیسم

زیستگاه دمپایی مژگانی مایعی با محتوای مشخصی از مواد مختلف از جمله نمک است. در خود سیتوپلاسم غلظت آنها بسیار کمتر است. بنابراین، آب به طور مداوم از محیط به داخل سلول جریان می یابد.

تنظیم این فرآیند با کمک مژک داران انجام می شود که دو مورد از آنها در سلول مژک دار وجود دارد: در انتهای خلفی و قدامی بدن. اینها حفره های گرد تپنده ای هستند که از آن لوله ها به صورت شعاعی در همه جهات گسترش می یابند. واکوئل های انقباضی در سطح ثابتی حفظ می شوند.

تبادل گاز در مژه ها در تمام سطح بدن اتفاق می افتد. اکسیژن از طریق غشاء وارد سیتوپلاسم می شود. در اینجا اکسیداسیون مواد آلی اتفاق می افتد و انرژی، آب و دی اکسید کربن آزاد می شود. محصولات متابولیک نیز از طریق غشا حذف می شوند.

روش های تولید مثل

تمام فرآیندهای زندگی توسط زیستگاه دمپایی مژگانی تعیین می شود. تولید مثل نیز از این قاعده مستثنی نیست. بنابراین، در دمای راحت، سلول های مژک دار به دو قسمت تقسیم می شوند. این فرآیند با خرد کردن هسته آغاز می شود. هر یک از سلول‌های دختر تنها بخشی از اندامک‌ها را دریافت می‌کنند و سلول‌های از دست رفته بازیابی می‌شوند.

هنگامی که دمای آب کاهش می یابد یا کمبود غذا وجود دارد، مژک ها فرآیند جنسی را آغاز می کنند. به آن صیغه می گویند. در این حالت دو مژک دار به هم نزدیک می شوند و یک پل سیتوپلاسمی بین آنها ایجاد می شود. اینجاست که اطلاعات ژنتیکی رد و بدل می شود. در نتیجه تعداد افراد تغییر نمی کند. اهمیت این فرآیند در تجدید مواد ارثی نهفته است که به طور قابل توجهی ظرفیت سازگاری موجودات را افزایش می دهد.

زیستگاه آبی دمپایی مژگانی شرایط لازم را برای اجرای تمام فرآیندهای فعالیت زندگی آن فراهم می کند: حرکت فعال، تغذیه هتروتروف، تنفس هوازی و انواع مختلف تولید مثل.

اینها پیچیده ترین تک یاخته ها هستند. ویژگی های بارز سازمان مژگان ها عبارتند از: حرکت با کمک مژه ها،دسترسی دو هسته - بزرگو مقدار کمیام -با عملکردها و فرآیندهای جنسی متفاوت - صرف

مژک دار دمپایی ( پارامسیوم دم دمی ) - ساکن توده های آبی کوچک راکد. طول آن به 0.1 - 0.3 میلی متر می رسد. روی آن با یک دانه پوشیده شده است، بنابراین شکل بدن ثابت است و شبیه یک کفش زنانه ظریف است، از این رو نام آن است (شکل 5).

2 4 3

شکل 5. مژک دار دمپایی: 1 – مژک; 2- واکوئل های گوارشی 3 – هسته بزرگ (macronucleus); 4 – هسته کوچک (micronucleus); 5 - پودر؛ 6- واکوئل انقباضی.

جنبشکفش ها با استفاده از مژک های متعدد (بیش از 10 هزار) که در ردیف های طولی منظم چیده شده اند تشکیل می شوند. آنها نوسانات موج مانند هماهنگ را انجام می دهند.

تغذیهبه شرح زیر اتفاق می افتد. در یک طرف بدنه کفش یک فرورفتگی قیفی شکل منتهی می شود در دهانو لوله ای گلو.با کمک مژک های پوشاننده قیف، ذرات غذا (باکتری ها، جلبک های تک سلولی، ریزه ها) به داخل دهان و سپس به حلق رانده می شوند. از حلق، غذا با فاگوسیتوز به داخل سیتوپلاسم نفوذ می کند. واکوئل گوارشی حاصل توسط جریان دایره ای سیتوپلاسم برداشت می شود. ظرف 1 تا 1.5 ساعت، غذا هضم می شود، جذب سیتوپلاسم می شود و بقایای هضم نشده از طریق سوراخ در پلیکول - پودر -بیرون آورده می شوند. در شرایط دمایی و غذایی مطلوب، یک کفش می تواند به اندازه وزن خود در روز غذا مصرف کند.

واکوئل های انقباضیدو کفش در سیتوپلاسم وجود دارد: در قسمت های قدامی و خلفی بدن. ساختار آنها پیچیده تر از ساده ترین کلاس های دیگر است. آب و مواد زائد سیتوپلاسم ابتدا به داخل لوله های آوران و سپس از آنها به واکوئل مرکزی نفوذ می کنند و از آنجا خارج می شوند. واکوئل ها به طور متناوب هر 20 تا 30 ثانیه منقبض می شوند.

برنج. 6. تولیدمثل غیرجنسی با تقسیم عرضی مژک‌های دمپایی: 1 – میکرونوکلئوس. 2- ماکرونوکلئوس.

دستگاه هسته ای دمپایی مژگانی پیچیده است و توسط یک هسته پلی پلوئید بزرگ لوبیا شکل نشان داده می شود. ماکرونوکلئوس،تنظیم عملکردهای خودمختار (تغذیه، تنفس، دفع) و هسته کوچک، یا میکرونوکلئوسبرخی،نقش ویژه ای در روند جنسی دارد.

تولید مثلغیرجنسی ابتدا هر دو هسته تقسیم می شوند: هسته بزرگ به صورت آمیتوتیک و هسته کوچک به صورت میتوز و سپس بدنه دمپایی مژگانی در جهت عرضی به نصف تقسیم می شود. اندامک های از دست رفته در هر دو دختر دوباره رشد می کنند (شکل 6).

تولیدمثل غیرجنسی پس از چندین نسل با فرآیندهای جنسی به طور دوره ای جایگزین می شود - صرفبه او.در این حالت، دو مژک دار با دو طرفی که دهان در آن قرار دارد به یکدیگر اعمال می شود. پلیکول در محل تماس بین افراد حل می شود و یک پل سیتوپلاسمی بین آنها تشکیل می شود. هسته بزرگ از بین می رود و در فرآیند جنسی شرکت نمی کند. هسته های کوچک به صورت میوتیک تقسیم می شوند. از چهار هسته هاپلوئیدی که در هر مژک دار تشکیل شده است، سه هسته متلاشی می شوند. هسته چهارم باقی مانده یک بار دیگر به صورت میتوز تقسیم می شود. یکی از دو هسته تشکیل‌شده (ایستا) در همان مژک‌دار باقی می‌ماند و دیگری (در حال مهاجرت) به سلول شریک صیغه می‌رود. پس از ادغام هسته های ساکن و مهاجر، یک هسته دیپلوئید با مواد ژنتیکی نوترکیب تشکیل می شود. در هر یک از مژک داران، هسته دیپلوئید چندین بار تقسیم شده و پس از یک سری دگرگونی، یک هسته کوچک و یک هسته بزرگ تجدید شده تشکیل می شود. پس از مدتی، مژک داران با تقسیم، تولید مثل غیرجنسی فعال را آغاز می کنند.

سوالات کنترلی:

ویژگی های اصلی ساختار بیرونی و داخلی که مشخصه دمپایی مژگانی است چیست؟

چه نوع تولید مثلی برای مژک داران معمولی است؟

نقش فرآیند صرف چیست، چگونه رخ می دهد؟