A csillós-cipők leírása, szerkezete és mérete

Az Infusoria-cipő az iskolai biológia órák óta ismert. Ez a csillós egysejtű szervezetek egyik fajtája, amely nem tartozik az állatok, növények vagy gombák birodalmába, de a protisták köztes csoportjába tartozik. A lény édesvízben él, és érdekes nevet kapott állandó testalkata miatt, hasonlóan a cipőtalp lenyomatához.

Tudományos osztályozás

A csillók típusa az eukarióták szuperbirodalmához tartozik, vagyis a maggal rendelkező szervezetekhez. Megfelelnek a ciliáris típusának, az Oligohymenophorea osztálynak és a Paramecia nemzetségnek. Az ilyen rangú képviselők jellemzője a savas környezeti feltételek előnyben részesítése.

A kutatók egy időben sok erőfeszítést tettek néhány, a parameciummal rokon faj genomjának megfejtésére. Kiderült, hogy 40 000 fehérjét kódoló gént tartalmaz, míg az emberben csak körülbelül 28 000. A gének számának növekedése az eredeti genom többszöri megkettőzésének következménye. Az aminosavak szekvenciájának kódolási módszere csillósokban egyedülálló azáltal, hogy egyetlen, és nem hármas kodont tartalmaz, mint az univerzális genetikai kódban, amely befejezi a polipeptidlánc szintézisét.

Általános leírása

A test optimális élőhelye a friss állóvíz, amely bomló szerves vegyületeket tartalmaz. Különösen egy otthoni akvárium felel meg ezeknek a feltételeknek, az iszapvíz mintájában, amelyből gyakran előfordulnak protozoonok.

Az infuzória vizsgálata csak mikroszkóp alatt lehetséges, mivel mérete nem haladja meg a 0,1-0,3 mm-t. A sejt csaknem 7% -a szárazanyagból áll, amelynek kémiai összetételét a következő összetevők képviselik:

• fehérje (58%);
• lipidek (31,4%);
• hamu (3,6%).

A csillócipő testét sűrű citoplazmaréteg borítja, melynek külső membránja alatt a citoszkeleton ilyen elemei alveolusok és mikrotubulusok formájában helyezkednek el. A test a következő elemekből áll:

• mag (makronukleusz);
• nucleolus (mikronukleusz);
• hosszanti és felületes csillók;
• szájnyílás;
• kialakult és kialakuló emésztőüregek (fagoszómák);
• a lyuk, amelyen keresztül az emésztőüreg kiürül (citopig vagy por);
• két kontraktilis vakuólum.

Mindegyik organoidnak fontos funkciói vannak.

Nucleus és nucleolus

A csillósnak két magja van, amelyek mindegyikének saját szerkezete és funkciója van. A kicsi lekerekített alakú, örökletes anyagot tartalmaz. Genomjából a hírvivő RNS-ek rosszul olvashatók, ezért az örökletes információ nem alakul át fehérjévé vagy más funkcionális termékké, és nincs génexpresszió. A nucleolus elpusztulása esetén a cipő élete tovább folytatódik, de csak ivartalanul szaporodik, az ivaros folyamat lehetetlenné válik.

A nagy bab alakú mag érése az örökítőanyag komplex átrendeződéséhez vezet. Minden mRNS-t a génjéből olvasnak ki, így a fehérjeszintézis tőle függ. Elpusztítja a szaporodási folyamat magját, de a végén a makronukleusz újra helyreáll.

Cilia és trichocysták

Cilia egy kis cellában 10-15 ezer. Alaptestekből nőnek, amelyek összetett citoszkeleton rendszert alkotnak, amely posztkinethodesmális fibrillumot és filamentumot tartalmaz. Az organellumok tövében paraszomális tasakok képződnek, amelyek a külső membrán invaginációja következtében jönnek létre.

A sűrűn elhelyezkedő csillós csillók között még 5-8 ezer védekező organellum, az úgynevezett trichocystának van helye. A szekréciós vezikulák egyik fajtája, amelyet a csillótestek az exocitózis során kilöknek. Úgy néznek ki, mint a 7 nm-enként keresztirányban csíkozott hegyű testek, amelyek membrántasakokban helyezkednek el. A védő funkció azonnali meghosszabbításban és veszély esetén tüzelésben nyilvánul meg. A csillók egyes képviselői azonban nem tartalmaznak ilyen organellumokat, és ugyanakkor meglehetősen életképesek.

Az Infusoria-cipő csillók segítségével mozog. Hullámszerű mozdulatokat végezve, tompa véggel előre lebeg. Az organellumok egyenes ütést kapnak felálló állapotban. A visszaváltható ívben történik. Ez a folyamat nem nevezhető szinkronnak, mivel a tempót a sor első csillója állítja be, és minden következő kis késéssel megismétli a műveletet. Ez a cipő mozgás közbeni tengelye körüli forgásához vezet. Egy másodperc alatt 2-2,5 mm távolságot tesz meg.

A test hajlításával a csillós irányt változtathat. Egy akadállyal való váratlan ütközés esetén élesen meghátrál, mivel a membrán potenciálkülönbsége élesen csökken, és a kalciumionok behatolnak a belsejébe. Ezután a cipő egy ideig előre és hátra mozog, ezalatt a kalcium kiszabadul a ketrecből, és hamarosan az eredeti pályáján halad tovább.

Táplálkozást biztosító szervek

A cipő szája úgy néz ki, mint egy mélyedés a testen, amely a sejt garatába megy át. A szájnyílás körül csillókból képződött összetett struktúrák helyezkednek el. A csillós cipő főként algákkal, baktériumokkal és más kis egysejtű élőlényekkel táplálkozik, amelyeket az általuk kibocsátott vegyi anyagok révén talál meg. A száj körüli szőrszerű struktúrák a vízsugárral együtt nyomják le a zsákmányt a torkon.

Ezután a táplálék bejut a fagocitózis során kialakult emésztőüregbe, és a citoplazmatikus áramlás hatására a sejt hátsó végébe vándorol, majd visszamegy a sejt elejére, majd visszamegy. A vakuólum összeolvad a lizoszómákkal, amely savas környezet megjelenésével jár együtt, amely fokozatosan enyhén lúgossá válik.

A fagoszóma vándorol, és kis membránvezikulák elválasztásával növeli a felszívódás sebességét. Minden, ami nem emészthető, kidobódik a poron keresztül, mentes a fejlett citoplazmától. Az emésztett termékek szétszóródnak az intercelluláris térben, és létfontosságú funkciók végrehajtására szolgálnak.

Funkciójának betöltése után a vakuólum egyesül a külső membránnal és összeesik, kis buborékokat szabadítva fel. Ezt követően a citoszkeletont alkotó mikrocsöveken keresztül bejutnak a sejtgaratba, ahol új fagoszómát alkotnak.

Érdekes módon a táplálék bősége befolyásolja a csillóscipő élettartamát. A várható élettartam csak néhány nap túlzott táplálkozás mellett és több hónap (néha akár egy év) helytelen táplálkozással.

Összehúzódó vakuolák

A kontraktilis vakuolák a sejtek elülső és hátsó részén találhatók. Mindegyik egy időnként kifelé nyíló tartályból és kimenő radiális csatornákból áll, amelyeket sok vékony cső vesz körül, amelyek folyadékot pumpálnak a citoplazmából. Az egész törékeny rendszert a citoszkeleton tartja.

E belső organellumok fő funkciója az ozmoreguláció. A vízmolekulák sejtbe történő diffúziója folyadékfelesleghez vezet, amelyet vakuolák választanak ki. Vezető csatornák pumpálják a vizet egy tartályba, amely aztán összehúzódik és elválik a csövektől, és a pórusokon keresztül kidobja a vizet a ketrecből. Két vakuólum váltakozva működik, mindegyik 10-25 másodpercig zsugorodik a környezeti hőmérséklettől függően. Egy órával később a kilökött folyadék térfogata megegyezik a sejt térfogatával.

https://youtube.com / watch?v = de7b4d8zfgU

Tenyésztési folyamat

Az infusoria papucs ivartalanul szaporodik, ami a paprika osztódásából áll, és összetett regenerációs folyamatokkal jár. Mivel egyetlen egyedtől kettőt kapnak, mindegyik új cipő kap egy-egy összehúzódó vakuót, és kénytelenek egyedül pótolni a hiányzót. Csak az egyik csillós kapja meg a sejtszájt, a másodiknak ekkor kell szájnyílást kialakítania, körülötte a szükséges szerkezetekkel. Alaptestek és új csillók, mindegyik képviselő önállóan alakul.

A csillókra jellemző a konjugációnak nevezett szexuális folyamat is, amely magok átviteléből áll a partnerek sejtjei között. A folyamat magában foglalja a cipőket, amelyek különböző anyasejtek osztódása során keletkeznek. A szájüregek összeragasztják őket, aminek eredményeként citoplazmatikus híd képződik.

Ekkor a nagy magok minden egyedben elpusztulnak, a kicsik pedig osztódnak, miközben felére csökken a kromoszómák száma. Az eredmény 4 mag, amelyből 3 megsemmisült. A többi két genetikailag azonos magra oszlik, és mindegyik partnernek van egy férfi és egy női pronucleusa. A női magok mindegyike a saját sejtjében marad, és a hím csillótestek kicserélődnek. A csere során megtörténik a női és a férfi pronucleusok összeolvadása, és új mag keletkezik, amely további két részre osztódik. Ők lesznek az új nagy és kicsi magok.

Tanulási lehetőségek

A csillós cipőről szóló történet még az iskolában is hallható, de nem mindenki tudja pontosan, hogyan tanulmányozták a kutatók az apró szervezetet. Valójában semmi nehéz megfigyelni őt, ráadásul a tizedmilliméteres méret a legegyszerűbbnek is elég nagy. Mindez azt jelenti, hogy akár otthon is végezhető kutatás, de ehhez először csillós kultúrát kell tenyészteni.

Mivel a cipő minden vízben megtalálható, a vizet ezekből a forrásokból veszik. A kísérlet tisztasága érdekében három üvegedényt kell venni, és az egyikbe korhadó gallyakat és leveleket kell tenni, a másikba élő növényeket, a harmadikba pedig az aljáról származó iszapot. Minden anyagot a tartályból vesznek ki, onnan is kivonják a folyadékot és üvegekbe töltik.

Amikor minden készen van, gondosan meg kell vizsgálnia a tartály tartalmát, és meg kell győződnie arról, hogy nincsenek-e a szemmel látható idegen szervezetek, például rovarok vagy lárvák. Ha igen, akkor meg kell őket fogni, különben megeszik a csillósokat. Az előkészített élőhelyet ablakra helyezzük, üveggel lefedjük, és néhány napig szobahőmérsékleten hagyjuk. Ebben az esetben gondoskodnia kell arról, hogy közvetlen napfény ne essen a tartályra.
Két nap elteltével rázza fel az edényt, és ellenőrizze, nem jelent-e meg benne élőlény. Ez lehet cipő és más lény is, de könnyen ellenőrizhető. Az edény megvilágított faláról a felszínhez közelebb kell venni egy csepp vizet, ezen a helyen koncentrálódik a legtöbb érdekes szervezet. Ezután a cseppet üvegre kell helyezni, és mikroszkópon vagy legalább nagyítón keresztül kell megnézni.

Ha ugyanakkor orsó alakú testek láthatók, amelyek gyorsan és simán mozognak és forognak a tengelyük körül, ez azt jelenti, hogy a cipőket szét lehetett választani. Ha a cseppben egy darab zöld vagy baktériumfilm található, akkor sok csillós azonnal felgyülemlik a táplálék körül.

A cipőket könnyű elválasztani más állatoktól. Általában sokkal gyorsabban mozognak, mint más szervezetek, és ezt ki kell használni. Ehhez üvegre helyezünk egy cseppet, amelyben többféle lény található, és jól megvilágított helyre helyezzük. Kis mennyiségű friss vizet öntünk mellé, és fogpiszkálóval vonalat húzunk az egyik folyadékról a másikra, így a két közeget összekötő vékony vízhidat kapunk. A csillósok gyorsan átlépik a távolságot, és új cseppben találják magukat.

Előfordul, hogy nem lehet látni semmit a vízben, ebben az esetben öntsön néhány csepp forralt tejet az edénybe, és várjon még két napot. Ennyi idő elteltével ismét megpróbálhatja tanulmányozni a fejlett szervezeteket.

Továbbá a cipők megsokszorozódnak, ez a folyamat felgyorsítható, ha kedvező feltételeket teremtünk számukra. Ehhez a következő környezetek egyikébe kell őket helyezni:

• szárított banánhéjon;
• saláta leveleken;
• tejbe;
• a széna infúzióban.

Az így felhígított élőlények kutatási célokra vagy gyakorlati hasznuk lehet megfigyelésükre. Mivel a csillósok az édesvíz természetes ápolói, fertőtleníthetik a folyadékot az akváriumokban halakkal, valamint táplálékul szolgálhatnak ivadéknak.

Így a papucscsillósok egyedülálló tulajdonságokkal (például szaporodás nélküli szexuális kapcsolat) csodálatos organizmusok, akár otthon is tanulmányozhatók.