Инфузории как тип простейших¶
Инфузории (лат. Ciliophora) — тип одноклеточных эукариотических организмов, относящийся к надтипу Alveolata. Характерная особенность группы — наличие ресничек (цилий) на поверхности клетки, служащих для движения и захвата пищи, а также присутствие двух типов ядер: крупного вегетативного (макронуклеуса) и мелкого генеративного (микронуклеуса). Инфузории распространены в пресных и морских водах, в почве, во влажных мхах и в организме животных; описано свыше 7–8 тысяч видов.
¶Общая характеристика
Инфузории — наиболее сложно организованные простейшие. Их клетка выполняет функции целостного организма: движения, питания, выделения, размножения и раздражения. Размеры варьируют от 10–15 мкм у мелких форм до 2–3 мм у крупных, например у спиростомумы (Spirostomum), достигающей 3 мм в длину.
Основные признаки типа:
- ресничный аппарат, покрывающий тело полностью или частично;
- ядерный дуализм — макронуклеус и микронуклеус;
- пелликула — плотный наружный слой цитоплазмы, придающий форму;
- пищеварительные и сократительные вакуоли;
- половой процесс в форме конъюгации.
¶Строение клетки
¶Пелликула и реснички
Тело инфузории покрыто пелликулой, под которой расположены сократительные волоконца. Реснички закреплены в кинетосомах и работают согласованно, создавая волнообразные движения. У некоторых видов реснички сливаются в мембранеллы и цирры, образующие сложные околоротовые структуры.
¶Ядерный аппарат
Макронуклеус регулирует обмен веществ и вегетативные функции, микронуклеус отвечает за половой процесс. У инфузории-туфельки (Paramecium caudatum) обычно один макронуклеус и два микронуклеуса. При конъюгации микронуклеусы делятся мейотически и обмениваются между партнёрами, после чего восстанавливается двойной набор хромосом.
¶Органеллы пищеварения и выделения
Пища попадает через клеточный рот (цитостом) в глотку и далее в пищеварительную вакуоль, где переваривается ферментами. Непереваренные остатки выбрасываются через порошицу. Осмотическое давление регулируют сократительные вакуоли, работающие в определённом ритме.
¶Питание
Большинство инфузорий — гетеротрофы. Они питаются бактериями, одноклеточными водорослями и другими простейшими. Реснички направляют поток воды с частицами к цитостому. Существуют и хищные формы, а также симбионты, обитающие в кишечнике жвачных животных и термитов, где они разлагают клетчатку.
¶Размножение
Бесполое размножение происходит путём поперечного деления надвое. Сначала делится микронуклеус митозом, затем макронуклеус амитозом, после чего клетка перешнуровывается. Периодически наблюдается половой процесс — конъюгация, при которой особи обмениваются генетическим материалом без увеличения числа клеток. У некоторых групп встречается автогамия и эндомиксис.
¶Классификация
Современная систематика выделяет в типе Ciliophora несколько крупных классов:
- Karyorelictea — примитивные формы с неделящимися макронуклеусами;
- Heterotrichea — крупные инфузории, например трубач (Stentor);
- Spirotrichea — наиболее многочисленный класс, включающий туфельку, трубача и др.;
- Litostomatea — хищные и симбиотические формы;
- Oligohymenophorea — включает парамеций и сидячих перитрих.
¶Значение и роль в природе
Инфузории — важное звено пищевых цепей в водоёмах: они поедают бактерии и водоросли, а сами служат кормом для мелких беспозвоночных и мальков рыб. Инфузория-туфелька — классический объект лабораторных исследований, на котором изучали основы клеточной биологии, генетики и физиологии. В очистных сооружениях инфузории участвуют в биологической очистке сточных вод, поедая органические частицы и бактерии.
¶Инфузории в России
В пресных водоёмах России широко распространены Paramecium caudatum, Paramecium aurelia, Stentor roeselii, Spirostomum ambiguum, Vorticella и другие виды. Изучение инфузорий в России связано с работами зоологов XIX–XX веков; значительный вклад в протозоологию внесли отечественные исследователи, в том числе представители казанской и петербургской научных школ. Инфузории используются в школьном курсе биологии как демонстрационный объект при изучении строения клетки.
¶Интересные факты
- Инфузория-туфелька получила название за характерную форму тела, напоминающую подошву обуви.
- Скорость движения туфельки достигает 2–2,5 мм в секунду — при своих размерах это очень высокая скорость.
- Некоторые инфузории способны образовывать цисты, переживая неблагоприятные условия.
- Симбиотические инфузории в рубце жвачных помогают переваривать растительную пищу.
Источники: учебники по зоологии беспозвоночных, общие курсы протозоологии, определители пресноводных простейших, материалы по биологии клетки.