Инфузория-туфелька¶
Инфузория-туфелька (Paramecium) — род одноклеточных эукариотических организмов из типа инфузорий (Ciliophora), обитающих в пресной воде. Название рода происходит от греческого paramecium — «миндалевидный», что отражает форму тела, напоминающую подошву туфли. Инфузории-туфельки — классические объекты лабораторных исследований в биологии, генетике и физиологии клетки.
¶Строение
Тело инфузории-туфельки вытянуто, длиной от 0,1 до 0,5 мм, что делает её одной из крупнейших одноклеточных. Поверхность тела покрыта ресничками — тонкими органеллами движения, количество которых достигает 10 000–15 000. Реснички совершают волнообразные движения, обеспечивая плавание со скоростью до 2 мм в секунду.
Под пелликулой (наружной оболочкой) расположены мионоиды — сократительные структуры, обеспечивающие изменение формы тела. Внутри клетки находятся два типа ядер: макронуклеус (крупное, отвечающее за вегетативные функции) и микронуклеус (маленькое, участвующее в половом размножении — конъюгации). Такое двойное ядро — характерная особенность инфузорий.
В цитоплазме расположены две сократительные вакуоли, каждая из которых имеет звёздчатую форму и служит для осморегуляции — выведения избытка воды из клетки. Пищеварительные вакуоли формируются в клеточном рте (цитостоме), расположенном на вентральной стороне тела. Пища (бактерии, одноклеточные водоросли, органические частицы) загоняется ресничками в клеточную глотку, после чего формируется пищеварительная вакуоль, перемещающаяся по цитоплазме и переваривающая содержимое. Непереваренные остатки выбрасываются через клеточную пору (цитопиг).
¶Образ жизни и среда обитания
Инфузории-туфельки обитают в стоячих пресных водоёмах — прудах, лужах, болотах, аквариумах, а также в почвенной воде. Они являются аэробами и нуждаются в кислороде, поэтому их можно наблюдать на границе воды и воздуха, где концентрация кислорода максимальна.
Питание преимущественно бактериальное. Инфузория активно фильтрует воду, загоняя ресничками пищу в ротовое отверстие. За час через клеточный рот проходит до 600 000 бактерий.
¶Размножение
Бесполое размножение происходит путём поперечного деления (шизогамии). При этом макронуклеус распадается, а микронуклеус проходит мейоз и затем митоз. Длительность цикла — около 2 часов при благоприятных условиях.
Половой процесс — конъюгация — заключается в temporary соединении двух особей и обмене генетическим материалом между микронуклеусами. Конъюгация происходит при неблагоприятных условиях и обеспечивает генетическое разнообразие.
¶Классификация
Род Paramecium включает около 15 видов, наиболее известные из которых:
| Вид | Особенности |
|---|---|
| Paramecium caudatum | Наиболее изученный вид, до 0,35 мм |
| Paramecium aurelia | Включает множество криптических видов |
| Paramecium bursaria | Содержит эндосимбионтные зелёные водоросли Zoochlorella |
| Paramecium multimicronucleatum | Крупный вид, до 0,5 мм |
¶Значение в науке
Инфузория-туфелька — один из первых объектов клеточной биологии. Её изучали Иван Решетнев, Г. Тарнани, а также зарубежные исследователи — Томас Хексли, Отто Бючли, Герман Гейнц. В России пионером исследований инфузорий был И. И. Мечников, изучавший их роль в экосистемах.
Инфузории-туфельки используются как модельный организм для изучения поведения клетки, хемотаксиса, механизмов деления, а также в экологических исследованиях для оценки качества воды.
¶Примечания
Инфузория-туфелька — типичный пример того, как одна клетка может выполнять все жизненные функции, характерные для многоклеточных организмов: движение, питание, выделение, размножение, раздражимость.