Исходная информация

Для каждого вида эвглен характерна своя особая форма тела; ее определяет пелликула – наружный слой более уплотненной эктоплазмы. Тело эвглены зеленой – веретеновидной формы (рис. 2). Под воздействием механических и иных причин форма тела более или менее видоизменяется – вытягивается, сокращается, округляется, а по устранении воздействия нормальная форма восстанавливается, что связано с эластичностью пелликулы. Наряду с формообразовательной ролью пелликула выполняет и функцию защиты организма. Органеллами питания эвглены служат хроматофоры. Они расположены в разных участках тела в виде овальных или колбасовидных, иногда кольцеобразных телец, содержащих зеленый пигмент – хлорофил. Эта органелла эвглен мало отличается от хроматофоров у водорослей, выполняя одинаковую с ними роль; на свету они синтезируют органическое вещество (углеводы) из углекислоты и воды. Продукт фотосинтезирующей деятельности эвглен – парамил – сходен с крахмалом, синтезированным растениями. Парамил в форме многочисленных зерен, расположенных между хроматофорами (иногда внутри хроматофоров), накапливается в протоплазме в качестве запасного питательного вещества. Помимо этого, она способна в темноте питаться осмотически, всасывая всей поверхностью тела растворенные в воде органические вещества. Поэтому эвглену относят к жгутиконосцам миксотрофным, т. е. со смешанным типом питания. Сократительная вакуоль расположена на переднем конце тела, поблизости от основания жгутика и имеет более сложное. Как и у амебы, сократительная вакуоль выполняет две основные функции: осморегуляторную и выделительную, или экскреторную. Центральное место в ней занимает собственно сократительная, или пульсирующая, вакуоль, пузырек, расширяющийся при наполнении и сокращающийся при удалении содержимого. Сократительная вакуоль окружена мелкими пузырьками – приводящими, или собирательными, вакуолями. Вода из протоплазмы направляется в собирательные вакуоли, оттуда изливается в сократительную вакуоль, из нее по заполнении – в резервуар, а оттуда наружу через канал, соединяющий резервуар с внешней средой. На переднем конце тела, поблизости от сократительной вакуоли расположено красноватое тельце, представляющее скопление пигментных зерен; это стигма, глазок, светочувствительная органелла. Стигма обеспечивает возможность ориентировки в пространстве по степени освещенности; с этим связан положительный фототаксис эвглен, выражающийся в том, что они движутся к источнику света (если он не превышает предела допустимой интенсивности). Ядро – важная составная часть тела эвглены наряду с протоплазмой, или, точнее, цитоплазмой – внеядерной частью протоплазмы. У эвглен ядро шаровидной формы и расположено несколько кзади от середины длины тела.

Задание 3. Рассмотрите форму тела, передний и задний концы тела инфузории-туфельки на рис. 3, найдите основные органоиды и обратите внимание на строение ротового аппарата.

Исходная информация

Форма тела инфузории-туфельки (парамеции) веретеновидная (рис. 3), в поперечном сечении круглая; передний конец округлен, задний – несколько вытянут и заострен. Уподобление формы тела парамеции подошве туфли, определившее название этой инфузории, ошибочно и основано на поверхностном сравнении плоскостного ее изображения.

На переднем конце туфельки начинается желобок – перистом. У туфельки, так же как и у саркодовых, наблюдается послойная дифференцировка цитоплазмы. Основную ее массу составляет эндоплазма; она находится в состоянии циклоза, т.е. постоянного кругового движения. Поверхностный слой протоплазмы превращен в пелликулу с теми же функциями, как и у эвглены. В силу своей эластичности пелликула не препятствует временному изменению формы тела. В отличие от жгутиков, реснички движутся веслообразно, в одной плоскости; они с силой ударяют назад, а затем в согнутом виде медленно и плавно возвращаются в исходное положение.

Рис. 3. Инфузория-ту­фелька:   1 – реснички, 2 – пищевари­тельные вакуоли, 3 – микро­нуклеус, 4 – ротовое отвер­стие, 5 – глотка, 6 – поро­шица в момент выбрасыва­ния непереваренных остат­ков пищи, 7 – сократитель­ная вакуоль (центральный резервуар и радиальио рас­положенные приводящие каналы), 8 – макронуклеус, 9 – трихоцисты

Туфелька движется поступательно и в то же время вращается вокруг большой оси тела, так что путь, пройденный парамецией, образует вытянутую спираль. Наткнувшись на какое-либо препятствие, она немного продвигается назад, поворачивает под некоторым углом передний конец тела и снова движется вперед в новом направлении. Ресничное движение – способ движения, характерный для инфузорий.

Реснички расположены правильными рядами, тянущимися вдоль тела и несколько изогнутыми вокруг него; этим определяется вращение тела вокруг большой оси. В целом они образуют сложный двигательный аппарат. Движение животного обеспечивается согласованной (синхронной) работой группы ресничек, а плавность движения – последовательным включением в работу одной группы за другой. Трихоцисты в покое расположены непосредственно под пелликулой. Они признаются органеллами защиты и нападения. При механическом, химическом или ином раздражении из трихоцист выстреливает упругая нить, которая впиается в другое животное.

Аппарат захвата пищи инфузории обладает сложным строением. Перистомальный желобок выстлан пелликулой и покрыт ресничками обычного типа. В конце его – ротовое отверстие – клеточный рот, или цитостом, за которым следует в глубь тела воронкообразная глотка – цитофарингс. Передний ее отдел, вестибулюм, расширен и также покрыт изнутри обычными ресничками; задний же – более узкий, удлиненный, лишен обычных ресничек; вместо них в глотку с ее спинной стенки свешиваются мембранеллы, образовавшиеся срастанием ряда ресничек в пластинку.

Глотка открывается отверстием непосредственно в эндоплазму (иногда это отверстие называют ртом; правильнее считать его глоточным отверстием, сохраняя название рот за отверстием, предшествующим глотке).

Бактерии, взвешенные в воде пищевые частички, подгоняются ресничным аппаратом перистома к ротовому отверстию путем создания кругового тока воды по перистому и вокруг него. Вибрация мембранелл в глотке передвигает пищу вглубь, где она приходит в соприкосновение с эндоплазмой. Здесь пища собирается в комочек, который окружается небольшим количеством воды, поступающей вместе с пищей, и пищеварительными ферментами из окружающей эндоплазмы. Формируется пищевая, или пищеварительная, вакуоль собственной стенки, оболочки или мембраны она не имеет. Сформированная вакуоль увлекается циклозом эндоплазмы и совершает круговой путь по телу, так называемый большой круг пищеварения, а иногда дополнительно и малый. Вакуоль направляется к заднему концу тела, поворачивает и по спинной стороне движется вперед; у переднего конца снова поворачивает и направляется по вентральной стороне назад. Вслед за отделением пищевой вакуоли начинает формироваться новая, так что при наличии в окружающей среде достаточного количества пищи в теле инфузории циркулирует несколько пищевых вакуолей. При обычных условиях (температура около 15 °С и обилие пищи) на образование одной вакуоли затрачивается около одной минуты. По мере продвижения вакуоли по телу парамеции пища в ней переваривается. Переваренная пища усваивается эндоплазмой. Непереваримые остатки выбрасываются из вакуоли через особую пору в пелликуле – заднепроходное отверстие, или порошицу, в задней части тела.

У туфельки две сократительные вакуоли – одна в передней, другая – в задней части тела. Они расположены на спинной стороне в непосредственной близости от поверхности тела. Центральную часть каждой занимает пульсирующий резервуар, постепенно увеличивающий свои размеры по мере наполнения жидкостью (стадия диастолы); он мгновенно исчезает (стадия систолы), когда жидкость из него удаляется через специальное отверстие в пелликуле – экскреторную пору. Вокруг пульсирующего резервуара звездообразно расположены приводящие каналы. В них со всего тела собирается вода и растворенные в ней продукты диссимиляции; по заполнении вода из них изливается в центральный резервуар. Функции сократительной вакуоли инфузории те же, что и у других простейших.

У туфельки два ядра – макронуклеус и микронуклеус. Большое ядро имеет бобовидную форму; оно регулирует процессы обмена веществ, и движения; микронуклеус играет ведущую роль в половом процессе.

Задание 4. Рассмотрите общий вид и продольный разрез гидры пресноводной на рис. 4.1. Найдите четыре отдела в теле гидры – головной, туловище, стебелек и подошву. На рис. 4.1 Б найдите энтодерму и эктодерму. На рис. 4.2 рассмотрите стрекательную клетку в спокойном и возбужденном состоянии.

Исходная информация

Вытянутый и заостренный выступ тела гидры – ротовой конус несет на вершине ротовое отверстие, а у основания своего окружен радиально расположенными щупальцами. Большая часть тела представлена вздутым, расширенным туловищем, непосредственно следующим за головным отделом. Кзади от него суженная часть тела – стебелек переходит в уплощенный участок – подошву; клетки ее выделяют клейкий секрет, с помощью которого гидра прикрепляется к субстрату. Клетки в теле гидры расположены в два слоя: наружный, или эктодерма, и внутренний, или эндодерма. На всем протяжении, от гипостома до подошвы включительно, клеточные слои хорошо прослеживаются, так как разделены, точнее – связаны, особым неклеточным студенистым веществом, образующим также сплошной промежуточный слой, или опорную пластинку – мезоглею. К эндодермальным клеткам относятся пищеварительные клетки, осуществляющие переваривание пищи и всасывание; комочки пищи захватываются псевдоподиями, а непереваримые остатки выбрасываются каждой клеткой самостоятельно. Процесс внутриклеточного пищеварения у гидры примитивен и напоминает подобный процесс у простейших. Питательные вещества частично ассимилируются пищеварительными клетками энтодермы, частично транспортируются по промежуточному неклеточному слою.

Рис. 4.1. Гидра пресноводная. А – продольный разрез; Б – поперечный разрез; В – участок среза при большом увеличении; Г – эктодермальная эпителиально-мускульная клетка: 1 – эктодерма, 2 – энтодерма, 3 – базальная мембрана, 4 – гастральная полость, 5 – эктодермальные эпителиально-мускульные клетки, 6 – интерстициальные клетки, 7 – стрекательные клетки, 8 – чувствительные клетки, 9 – энтодермальные эпителиально-мускульные клетки, 10 – железистые клетки, 11 – ротовое отверстие, 12 – ротовой конус, 13 – почка, 14 – подошва, 15 – яйцеклетка, 16 – мужские гонады, 17 – нервная клетка

В эндодерме имеются особые клетки – железистые, которые выделяют пищеварительные соки в полость. Пища, (например, пойманные рачки) через ротовое отверстие попадает в полость, где она частично переваривается. Непереваримые остатки пищи удаляются через то же единственное отверстие, которое служит не только ртом, но и порошицей. Морфологически и функционально полость гидры соответствует кишечнику высших животных и может быть названа гастральной.

Мускульные отростки эпителиально-мышечных клеток прилегают к опорной пластинке. В эктодерме они располагаются вдоль тела (на препарате это не видно), и сокращением их тело гидры укорачивается; в эндодерме, напротив, они направлены поперек тела и при их сокращении тело гидры уменьшается в поперечном сечении и вытягивается в длину. Так попеременным действием мускульных отростков клеток эктодермы и энтодермы осуществляется сокращение и вытягивание в длину гидры. Двойственному характеру строения эпителиально-мускульной клетки соответствует двойственная функция.

Рис. 4.2. Стрекательные клетки. А – в покоящемся состоянии; Б – с выброшенной стрекательной нитью (по Кюну):   1 – ядро,2 – стрекательная капсула, 3 – книдоциль, 4 – стрекательная нить с шипиками, 5 – шипы

Очень мелкие клеточные элементы – стрекательные клетки (крапивные клетки) – расположены группами в эктодерме щупальца. При соприкосновении с жертвой или врагом стрекательная клетка выбрасывает специальную нить, которая вонзается в тело жертвы или врага, по ней поступает ядовитая жидкость, парализующая или убивающая жертву. Крапивные клетки служат гидре приспособлением к защите и нападению.

Помимо изучаемых на практических занятиях специализированных групп клеток (эпителиально-мускульные, железистые и крапивные), гидра обладает еще и другими клетками, которые трудно изучить на лабораторном занятии. Интерстициальные клетки – многочисленные мелкие клеточки, расположенные группами в промежутках, между эпителиально-мышечными клетками, поэтому также именуются как промежуточные. Из них путем превращения образуются стрекательные клетки и некоторые другие клеточные элементы. Они находятся в состоянии недифференцированном и специализируются в клетки того или иного типа в результате сложного процесса развития. Чувствительные клетки сосредоточены, по преимуществу, в эктодерме; они отличаются удлиненной формой; заостренным концом они выходят наружу, а противоположным – к опорной пластинке, вдоль которой простираются их отростки. Своим основанием чувствительные клетки, по-видимому, вступают в связь с нервными элементами. Нервные клетки разбросаны более равномерно по всему телу гидры, образуя в совокупности нервную систему диффузного характера. Нервные клетки связаны между собой отростками, образующими нечто вроде сети, узелки которой представлены нервными клетками; по этому признаку нервная система гидры называется сетевидной. Как и чувствительные, нервные клетки сосредоточены главным образом в эктодерме. Раздражение из внешней среды (химическое, механическое, исключая раздражение книдобластов) воспринимается чувствительными клетками, а возбуждение, им вызванное, передается нервным клеткам и медленно диффузию распространяется на всю систему. Ответные движения гидры выражаются в форме сжатия всего тела.

Задание 5. Используя исходную информацию предыдущих заданий и сеть интернет, заполните табл. 1 и 2. При выполнении задания обращайте внимание на то, какие органоиды и включения характерны для каждого простейшего. Отметьте органоиды, которые присутствуют у всех видов простейших. Отметьте, отличаются ли по строению различные типы клеток у гидры.

Таблица 1

Функции органоидов простейших

Органоид	Выполняемая функция
Амеба протей	Эвглена зеленая	Инфузория-ту­фелька
Псевдоподии
Сократительная вакуоль
Пищеварительная вакуоль
Пелликула
Глазок (стигма)
Жгутик
Хроматофоры
Парамил
Реснички
Клеточный рот, или цитостом
Клеточная глотка, или цитофарингс
Макронуклеус
Микронуклеус
Порошица
Трихоцисты

Таблица 2

Функции клеток гидры пресноводной

Тип клетки	Выполняемая функция
Эпителиально-мускульные
Пищеварительные
Нервные
Интерстициальные
Чувствительные
Стрекательные
Железистые

Дата добавления: 2014-11-06