Animale pantofola ciliato. Ciliati - parassiti ciliari nel corpo umano, infezione e trattamento. Riproduzione di "Pantofola ciliata"

Astratto:

In tema: pantofola ciliata

Completato da: studentessa del 1° anno Davletkulova A.R.

Controllato da: Satarov V.N.

Ufa-2012

1 Pantofola ciliata

2 Funzioni principali

3 Movimento

4 Nutrizione e digestione

5 Respirazione, escrezione, osmoregolazione

6 Riproduzione

1. Pantofola ciliata

Pantofola ciliata, paramecio caudato(lat. Paramecio caudato) è una specie di ciliati del genere Paramecium, parte di un gruppo di organismi chiamati protozoi, un organismo unicellulare. Solitamente altre specie del genere Paramecium sono anche chiamate ciliati di pantofola. Habitat acquatico, presente nelle acque dolci. L'organismo prende il nome dalla sua forma corporea permanente, che ricorda la suola di una scarpa.

L'habitat della scarpetta ciliata è qualsiasi specchio d'acqua dolce con acqua stagnante e presenza di sostanze organiche in decomposizione nell'acqua. Può anche essere rilevato in un acquario prelevando campioni di acqua con fanghi ed esaminandoli al microscopio.

Le dimensioni dei diversi tipi di scarpe vanno da 0,1 a 0,6 mm, il paramecio caudato è solitamente di circa 0,2-0,3 mm. La forma del corpo ricorda la suola di una scarpa. Lo strato denso esterno del citoplasma (pellicola) comprende cisterne a membrana piatta (alveoli), microtubuli e altri elementi citoscheletrici situati sotto la membrana esterna.

Sulla superficie della cellula, le ciglia si trovano principalmente in file longitudinali, il cui numero va da 10 a 15 mila. Alla base di ogni ciglio c'è un corpo basale, e accanto ad esso ce n'è un secondo, da cui il ciglio non si allontana. Associata ai corpi basali dei ciliati è l'infraciliazione, un complesso sistema citoscheletrico. Nella pantofola comprende fibrille postcinetodesmali che si estendono posteriormente e irradiano filamenti striati trasversalmente. Vicino alla base di ciascun ciglio c'è un'invaginazione della membrana esterna - il sacco parasomiale.

Tra le ciglia si trovano piccoli corpi fusiformi: le tricocisti, considerati organelli di protezione. Si trovano in sacche di membrana e sono costituiti da un corpo e una punta. Il corpo ha una striatura trasversale con un periodo di 7 nm. In risposta all'irritazione (riscaldamento, collisione con un predatore), le tricocisti fuoriescono: la sacca della membrana si fonde con la membrana esterna e la tricocisti si allunga 8 volte in millesimi di secondo. Si presume che le tricocisti, gonfiandosi nell'acqua, possano impedire il movimento di un predatore. Sono noti mutanti di pantofole che mancano di tricocisti e sono abbastanza vitali. In totale, la scarpa ha 5-8mila tricocisti. Le tricocisti sono un tipo di organelli estrusomi con varie strutture, la cui presenza è caratteristica dei ciliati e di alcuni altri gruppi di protisti.

La pantofola ha 2 vacuoli contrattili nella parte anteriore e posteriore della cellula. Ciascuno è costituito da un serbatoio e da canali radiali che si estendono da esso. Il serbatoio a volte si apre verso l'esterno; i canali sono circondati da una rete di tubi sottili attraverso i quali entra il liquido dal citoplasma. L'intero sistema è trattenuto in una determinata area da un citoscheletro costituito da microtubuli.

La scarpa ha due nuclei di diversa struttura e funzione: un micronucleo diploide (nucleo piccolo) di forma rotonda e un macronucleo poliploide (nucleo grande) a forma di fagiolo.

È costituito dal 6,8% di sostanza secca, di cui 58,1% proteine, 31,7% grassi, 3,4% ceneri

2.Funzioni del kernel

Il micronucleo contiene un genoma completo; quasi nessun mRNA viene letto dai suoi geni e, pertanto, i suoi geni non vengono espressi. Quando il macronucleo matura, si verificano complessi riarrangiamenti del genoma: quasi tutti gli mRNA vengono letti dai geni contenuti in questo nucleo; quindi è il macronucleo che “controlla” la sintesi di tutte le proteine ​​nella cellula. Una scarpa con un micronucleo rimosso o distrutto può vivere e riprodursi asessualmente, ma perde la capacità di riprodursi sessualmente. Durante la riproduzione sessuale, il macronucleo viene distrutto e poi ricostruito dal primordio diploide.

3.Movimento

Facendo movimenti ondulatori con le ciglia, la scarpa si muove (galleggia con l'estremità smussata in avanti). Le ciglia si muovono su un piano e producono un colpo diretto (efficace) quando sono raddrizzate e un colpo di ritorno quando sono curve. Ogni ciglia successiva della fila colpisce con un leggero ritardo rispetto alla precedente. Galleggiando nell'acqua, la scarpa ruota attorno al suo asse longitudinale. La velocità di movimento è di circa 2 mm/s. La direzione del movimento può cambiare a causa della flessione del corpo. Quando si scontra con un ostacolo, la direzione del colpo diretto viene invertita e la scarpa rimbalza indietro. Poi “oscilla” avanti e indietro per un po’, e poi ricomincia ad andare avanti. Quando incontra un ostacolo, la membrana cellulare si depolarizza e gli ioni calcio entrano nella cellula. Durante la fase swing, il calcio viene pompato fuori dalla cellula

Respirazione, eliminazione, osmoregolazione

La scarpa respira su tutta la superficie della gabbia. È in grado di esistere a causa della glicolisi a basse concentrazioni di ossigeno nell'acqua. I prodotti del metabolismo dell'azoto vengono anche escreti attraverso la superficie cellulare e parzialmente attraverso il vacuolo contrattile. La funzione principale dei vacuoli contrattili è osmoregolatoria. Rimuovono l'acqua in eccesso dalla cellula, che vi penetra a causa dell'osmosi. Innanzitutto, i canali principali si gonfiano, quindi l'acqua da essi viene pompata nel serbatoio. Quando il serbatoio si contrae, si separa dai canali afferenti e l'acqua viene rilasciata attraverso i pori. Due vacuoli lavorano in antifase, ciascuno contraendosi una volta ogni 10-15 s in condizioni fisiologiche normali. In un'ora, i vacuoli rilasciano dalla cellula un volume di acqua approssimativamente uguale al volume della cellula.

4.Nutrizione e digestione

Sul corpo del ciliato c'è una depressione: una bocca cellulare che passa nella faringe cellulare. Vicino alla bocca ci sono ciglia specializzate della ciliazione periorale, “incollate” in strutture complesse. Spingono il cibo principale dei ciliati - i batteri - nella gola insieme al flusso dell'acqua. Il ciliato trova la sua preda percependo la presenza di sostanze chimiche che rilasciano grappoli di batteri.

Alimentazione di ciliati raggruppati su alghe verdi

Nella parte inferiore della faringe il cibo entra nel vacuolo digestivo. I vacuoli digestivi si muovono nel corpo del ciliato secondo la corrente del citoplasma lungo un certo "percorso": prima verso l'estremità posteriore della cellula, poi verso la parte anteriore e poi di nuovo verso la parte posteriore. Nel vacuolo il cibo viene digerito e i prodotti digeriti entrano nel citoplasma e vengono utilizzati per la vita del ciliato. Innanzitutto, l'ambiente interno del vacuolo digestivo diventa acido a causa della fusione dei lisosomi con esso, quindi diventa più alcalino. Quando il vacuolo migra, piccole vescicole di membrana si separano da esso (probabilmente aumentando così la velocità di assorbimento del cibo digerito). I resti di cibo non digerito all'interno del vacuolo digestivo vengono espulsi nella parte posteriore del corpo attraverso un'area speciale della superficie cellulare, priva di una pellicola sviluppata - citopig, o polvere. Dopo essersi fuso con la membrana esterna, il vacuolo digestivo si separa immediatamente da essa, rompendosi in tante piccole vescicole, che migrano lungo la superficie dei microtubuli fino al fondo della faringe cellulare, formando lì il vacuolo successivo.

5.Respirazione, escrezione, osmoregolazione

La scarpa respira su tutta la superficie della gabbia. È in grado di esistere a causa della glicolisi a basse concentrazioni di ossigeno nell'acqua. I prodotti del metabolismo dell'azoto vengono anche escreti attraverso la superficie cellulare e parzialmente attraverso il vacuolo contrattile.

La funzione principale dei vacuoli contrattili è osmoregolatoria. Rimuovono l'acqua in eccesso dalla cellula, che vi penetra a causa dell'osmosi. Innanzitutto, i canali principali si gonfiano, quindi l'acqua da essi viene pompata nel serbatoio. Quando il serbatoio si contrae, si separa dai canali afferenti e l'acqua viene rilasciata attraverso i pori. Due vacuoli lavorano in antifase, ciascuno contraendosi una volta ogni 10-15 s in condizioni fisiologiche normali. In un'ora, i vacuoli rilasciano dalla cellula un volume di acqua approssimativamente uguale al volume della cellula.

6.Riproduzione

La pantofola ha riproduzione asessuata e sessuale (processo sessuale). Riproduzione asessuata - divisione trasversale nello stato attivo. È accompagnato da complessi processi di rigenerazione. Ad esempio, uno degli individui riforma una bocca cellulare con una ciliazione periorale, ciascuno completa il vacuolo contrattile mancante, i corpi basali si moltiplicano e si formano nuove ciglia, ecc.

Il processo sessuale, come quello degli altri ciliati, avviene sotto forma di coniugazione. Le scarpe appartenenti a cloni diversi vengono temporaneamente “incollate insieme” dai lati orali e tra le cellule si forma un ponte citoplasmatico. Quindi i macronuclei dei ciliati coniugati vengono distrutti e i micronuclei si dividono per meiosi. Dei quattro nuclei aploidi formati, tre muoiono e il rimanente si divide per mitosi. Ogni ciliato ora ha due pronuclei aploidi: uno è femminile (stazionario) e l'altro è maschile (migratorio). I ciliati si scambiano i pronuclei maschili, mentre i pronuclei femminili rimangono nella “loro” cella. Quindi, in ciascun ciliato, i "propri" pronuclei femminili e maschili "stranieri" si fondono, formando un nucleo diploide - un synkaryon. Quando un synkaryon si divide si formano due nuclei. Uno di questi diventa un micronucleo diploide e il secondo si trasforma in un macronucleo poliploide. In realtà questo processo è più complesso ed è accompagnato da speciali divisioni post-coniugazione.

La classe dei ciliati è quella dei protozoi più altamente organizzati. Gli organelli del movimento sono le ciglia, simili nella struttura ai flagelli, ma più corte e numerose. Il corpo è ricoperto da un guscio elastico resistente, che gli conferisce una forma permanente. La maggior parte dei ciliati ha 2 nuclei: grande e piccolo. Il grande nucleo ha un insieme poliploide di cromosomi e regola i processi di movimento, nutrizione, escrezione, nonché la riproduzione asessuata, che è la divisione trasversale della cellula a metà. Il piccolo nucleo ha un insieme diploide di cromosomi e svolge un ruolo importante nel processo sessuale, agendo come portatore di informazioni ereditarie. Per la prima volta furono scoperti i ciliati in acqua infusa con varie erbe (“infusum” significa “tintura”).

Fig. 1. Alimentazione di ciliati raggruppati su alghe verdi

Il paramecio ciliato della pantofola, dalla coda (lat. Paramecium caudatum) è una specie di ciliati del genere Paramecium. Solitamente altre specie del genere Paramecium sono anche chiamate ciliati di pantofola. Habitat acquatico, presente nelle acque dolci. L'organismo prende il nome dalla sua forma corporea permanente, che ricorda la suola di una scarpa.

La pantofola ciliata è il rappresentante più comune, abitante di corpi d'acqua dolce, lunghezza del corpo 0,3 mm. La forma del corpo è costante e ricorda la suola di una scarpa. L'intero corpo è uniformemente ricoperto di ciglia disposte in file, ce ne sono più di 10mila. Funzionano in modo sincrono, eseguendo movimenti ondulatori, ciò è assicurato da densi fili citoplasmatici - fibrille (galleggia con l'estremità smussata in avanti). Tra le ciglia ci sono piccoli corpi fusiformi - tricocisti - organelli di difesa e attacco che, in risposta all'irritazione, vengono espulsi con forza e trafitti nel corpo della vittima o del nemico. I ciliati si nutrono di batteri e alghe unicellulari. Sul lato del corpo c'è una depressione, la depressione preorale, che conduce alla bocca. Nella parte inferiore della faringe nel citoplasma si forma un vacuolo digestivo, che viene separato dalla faringe e portato via dalla corrente del citoplasma. Con abbondanza di cibo e condizioni di temperatura normali (15 gradi), i vacuoli digestivi si formano ogni 1-2 minuti. In essi il cibo viene digerito e assorbito dal citoplasma, dopodiché il vacuolo digestivo, passando in senso orario, si avvicina all'estremità posteriore del corpo, dove attraverso un apposito foro nel guscio, la polvere, espelle i residui di cibo non digerito. La funzione di osmoregolazione è svolta da 2 vacuoli contrattili.

La pantofola si riproduce asessualmente e sessualmente. Durante la riproduzione asessuata, il corpo della scarpa si allunga in lunghezza e lungo l'equatore appare una costrizione che divide la cellula a metà. Si ripete 1-2 volte al giorno e dopo diverse generazioni di riproduzione asessuata viene sostituita dalla riproduzione sessuata, che avviene a seconda del tipo di coniugazione. Il piccolo nucleo svolge un ruolo importante nella riproduzione sessuale. Nel corpo di ciascun partecipante, il nucleo grande viene distrutto e il nucleo piccolo viene diviso in 4 parti (il processo di meiosi, in cui il numero di cromosomi viene dimezzato). Ben presto 3 nuovi nuclei vengono distrutti e il quarto si divide nuovamente e forma un nucleo femminile e uno maschile in ciascun ciliato. Il nucleo maschile passa nella cellula della compagna, dove si fonde con il nucleo femminile. Pertanto, durante il processo sessuale, viene scambiato materiale nucleare tra individui, che acquisiscono nuove caratteristiche e proprietà. Ben presto in ognuno di essi il nucleo si divide in grandi e piccoli. Durante la riproduzione sessuale, il numero di individui non aumenta, ma le proprietà ereditarie dell'organismo si rinnovano e aumenta la sua capacità di adattamento alle condizioni ambientali.

La forma del corpo è costante a causa della densa pellicola. Organelli del movimento del ciglio. Altra caratteristica importante è la presenza di due nuclei qualitativamente diversi: un grande nucleo vegetativo poliploide - macronucleo e piccolo diploide - nucleo generativo - micronucleo. Il cibo viene catturato utilizzando il citostoma (bocca cellulare) e il citofaringe (faringe cellulare), la faringe si apre direttamente nell'endoplasma. La digestione del cibo avviene nei vacuoli digestivi e i residui non digeriti vengono espulsi attraverso la polvere, il contenuto dei vacuoli contrattili viene versato attraverso i pori escretori. L'ectoplasma di molti ciliati contiene speciali dispositivi protettivi: le tricocisti. Quando un animale è irritato, sparano un lungo filo elastico che paralizza la preda. In condizioni sfavorevoli sono capaci di incistazione.

Fig.2. La struttura della scarpetta ciliata

La riproduzione asessuata è una divisione mitotica trasversale alternata al processo sessuale (coniugazione). Va ricordato che la riproduzione sessuale è accompagnata da un aumento del numero di individui. La coniugazione e la riproduzione sessuale dei ciliati della pantofola avviene come segue:

Fig. 3. Coniugazione e riproduzione sessuale dei ciliati della pantofola

1. Due ciliati sono collegati tra loro dalle aree periorali, in questo punto la pellicola viene distrutta e si forma un ponte citoplasmatico che collega entrambi i ciliati.

2. I macronuclei vengono distrutti, i micronuclei subiscono la divisione meiotica e si formano quattro nuclei aploidi. Tre nuclei vengono distrutti e in questo momento ogni ciliato ha due nuclei aploidi, uno femminile, stazionario, il nucleo rimane al suo posto, il secondo, maschio, migra lungo il ponte citoplasmatico verso un altro ciliato.

3. C'è una fusione dei nuclei maschile e femminile. Successivamente, i ciliati si disperdono. La coniugazione continua per diverse ore.

4. Il nucleo diploide subisce tre divisioni mitotiche, dando luogo alla formazione di 8 nuclei diploidi, di cui 4 diventano micronuclei, 4 diventano macronuclei. Tre micronuclei vengono distrutti, si forma un ciliato con 5 nuclei: 1 - micronucleo (diploide), 4 - macronuclei, anch'essi diploidi.

5. Ciascuno degli exconiuganti si divide e avviene la divisione mitotica del nucleo generativo e i macronuclei si disperdono a coppie nei ciliati figli. Si formano 4 ciliati con un nucleo generativo e due macronuclei.

6. Ciascuno di questi quattro ciliati si divide e avviene la divisione mitotica del nucleo generativo e i macronuclei si disperdono nei ciliati figli. Si formano 8 ciliati, ciascuno dei quali ha un macronucleo e un micronucleo. Il macronucleo diventa poliploide, il micronucleo rimane diploide. Pertanto, due individui hanno preso parte alla coniugazione e la riproduzione si è conclusa con la formazione di otto individui.

Uno dei rappresentanti più tipici e conosciuti dei ciliati è il ciliato della pantofola. Vive, di regola, in acque stagnanti, così come in corpi d'acqua dolce, dove la corrente è caratterizzata da una pressione eccezionale. Il suo habitat deve necessariamente contenere materia organica in decomposizione. Sarebbe opportuno considerare in dettaglio tutti gli aspetti dell'attività vitale di questo rappresentante della fauna.

Rappresentanti delle ciglia

Va notato che i Ciliati sono una specie il cui nome deriva dalla parola “tintura” (tradotta dal latino). Ciò può essere spiegato dal fatto che i primi rappresentanti dei protozoi furono scoperti proprio nelle tinture a base di erbe. Nel corso del tempo, lo sviluppo di questo tipo ha iniziato a guadagnare rapidamente slancio. Pertanto, oggi in biologia sono conosciute circa 6-7mila specie, tra cui il tipo dei Ciliati. Se ci basiamo sui dati degli anni '80, allora si può sostenere che il tipo in questione contiene due classi nella sua struttura: ciliati ciliati (ha tre superordini) e ciliati succhiatori. In relazione a queste informazioni, possiamo concludere che la diversità degli organismi viventi è molto ampia, il che suscita un genuino interesse.

Tipo di Ciliati: rappresentanti

Rappresentanti di spicco di questo tipo sono i ciliati balantidium e i ciliati pantofola. Caratteristiche distintive di questi animali sono il rivestimento della pellicola con ciglia, che servono per il movimento, la protezione dei ciliati attraverso organi appositamente progettati a questo scopo, le tricocisti (situate nell'ectoplasma del guscio), nonché la presenza di due nuclei nella cellula (vegetativa e generativa). Inoltre, la cavità orale sul corpo del ciliato forma un imbuto orale, che tende a trasformarsi in una bocca cellulare che conduce alla faringe. È lì che vengono creati i vacuoli digestivi, che servono direttamente per digerire il cibo. Ma i componenti non digeriti vengono rimossi dal corpo attraverso la polvere. Caratteristiche del tipo di ciliati molto sfaccettato, ma i punti principali sono discussi sopra. L'unica cosa da aggiungere è che i due ciliati si trovano in parti opposte del corpo. È attraverso il loro funzionamento che l'acqua in eccesso o i prodotti metabolici vengono rimossi dal corpo.

Pantofola ciliata

Per considerare qualitativamente la struttura e lo stile di vita di organismi così interessanti di struttura unicellulare, sarebbe opportuno ricorrere all'esempio corrispondente. Ciò richiede ciliati di pantofola, che sono diffusi nei corpi idrici d'acqua dolce. Possono essere facilmente diluiti in normali contenitori (ad esempio negli acquari) riempiendo il fieno di prato con la più semplice acqua dolce, perché in tinture di questo tipo, di regola, si sviluppano moltissime specie di protozoi, compresi i ciliati di pantofola. Pertanto, utilizzando un microscopio, puoi praticamente studiare tutte le informazioni fornite nell'articolo.

Caratteristiche della pantofola ciliata

Come notato sopra, i Ciliati sono un phylum che comprende molti elementi, il più interessante dei quali è il ciliato della pantofola. È lungo mezzo millimetro e ha una forma a forma di fuso. Va notato che visivamente questo organismo ricorda una scarpa, da qui il nome intrigante. Il ciliato della pantofola è costantemente in uno stato di movimento e nuota prima con la sua estremità smussata. È interessante notare che la sua velocità di movimento raggiunge spesso i 2,5 mm al secondo, il che è molto buono per un rappresentante di questo tipo. Sulla superficie del corpo della pantofola ciliata si possono osservare le ciglia che fungono da organelli motori. Come tutti i ciliati, l'organismo in questione ha nella sua struttura due nuclei: quello grande è responsabile dei processi nutrizionali, respiratori, motori e metabolici, mentre quello piccolo partecipa all'aspetto sessuale.

Organismo ciliato della pantofola

La struttura del corpo della pantofola ciliata è molto complessa. Il rivestimento esterno di questo rappresentante è un sottile guscio elastico. È in grado di mantenere la corretta forma del corpo per tutta la vita. Aiutanti fedeli in questo sono le fibre di supporto perfettamente sviluppate situate nello strato del citoplasma, che si adatta perfettamente alla membrana. La superficie del corpo della pantofola ciliata è dotata di un numero enorme (circa 15.000) di ciglia, oscillanti indipendentemente dalle circostanze esterne. Alla base di ciascuno di essi è presente un corpo basale. Le ciglia si muovono circa 30 volte al secondo, spingendo il corpo in avanti. È importante notare che i movimenti ondulatori di questi strumenti sono molto coerenti, il che consente al ciliato di ruotare lentamente e magnificamente attorno all'asse longitudinale del suo corpo durante il movimento.

Ciliati: un phylum decisamente interessante

Per una comprensione assoluta di tutte le caratteristiche della pantofola ciliata, è consigliabile considerare i principali processi della sua attività vitale. Quindi, si tratta di consumare batteri e alghe. Il corpo dell'organismo è dotato di una depressione chiamata bocca cellulare e che passa nella faringe, in fondo alla quale il cibo entra direttamente nel vacuolo. Lì viene digerito per circa un'ora, effettuando una transizione da un ambiente acido a uno alcalino nel processo. I vacuoli si muovono nel corpo del ciliato attraverso il flusso del citoplasma e i residui non digeriti escono nella parte posteriore del corpo attraverso la polvere.

La respirazione della pantofola ciliata viene effettuata fornendo ossigeno al citoplasma attraverso il tegumento del corpo. E i processi escretori avvengono attraverso due vacuoli contrattili. Per quanto riguarda l'irritabilità degli organismi, le pantofole-ciliati tendono ad assemblarsi in complessi batterici in risposta all'azione delle sostanze secrete dai batteri. E galleggiano lontano da una sostanza così irritante come il sale da cucina.

Riproduzione

Il ciliato della pantofola può riprodursi in due modi. È diventata più diffusa la riproduzione asessuata, secondo la quale i nuclei sono divisi in due parti. Come risultato di questa operazione, ogni ciliato contiene 2 nuclei (grande e piccolo). La riproduzione sessuale è appropriata quando si verificano carenze nutrizionali o cambiamenti nella temperatura del corpo dell’animale. Va notato che dopo ciò il ciliato può trasformarsi in una cisti. Ma con la riproduzione di tipo sessuale è escluso un aumento del numero degli individui. Pertanto, due ciliati sono collegati tra loro per un certo periodo di tempo, a seguito del quale il guscio si dissolve e si forma un ponte di collegamento tra gli animali. L'importante è che il nucleo grande di ciascuno di essi scompaia senza lasciare traccia, e quello piccolo subisca due volte il processo di fissione. Pertanto, in ciascun ciliato si formano 4 nuclei figli, dopo di che tre di essi vengono distrutti e il quarto si divide nuovamente. Questo processo sessuale è chiamato coniugazione. E la sua durata può raggiungere le 12 ore.

Il suo corpo è allungato e ricorda una scarpa décolleté: la parte anteriore è più stretta, la larghezza maggiore è nel terzo posteriore. L'estremità posteriore è piuttosto appuntita e ricoperta da lunghe ciglia. Sul lato del corpo, convenzionalmente chiamato lato ventrale, un profondo solco sporge verso l'interno - questa è la depressione periorale - il peristoma, nella parte posteriore del quale si trova un'apertura orale che conduce alla faringe. Le ciglia sulle pareti del peristoma sono più lunghe; si tratta di una sorta di apparato di cattura che spinge il cibo dei ciliati nell'apertura della bocca. Le ciglia creano un flusso continuo d'acqua, con il quale piccole particelle di cibo - principalmente batteri - penetrano attraverso la bocca nella breve faringe e si accumulano sul fondo. Insieme ad una piccola quantità di liquido, le particelle di cibo si staccano dal fondo della faringe ed entrano nel citoplasma, formando un vacuolo digestivo che, separatosi dalla faringe, fa un percorso naturale attraverso il corpo del ciliato, impiegando circa un ora. Il vacuolo digestivo si sposta dapprima verso l'estremità posteriore del corpo e, dopo aver descritto un piccolo arco, ritorna all'estremità anteriore. Da qui descrive un arco già chiuso lungo la periferia del corpo. In questo momento, gli enzimi digestivi entrano nel vacuolo e il cibo digerito viene assorbito nel citoplasma. Il percorso del vacuolo digestivo termina con la polvere, un luogo specifico dove vengono espulsi i residui non digeriti.

La scarpa può essere considerata uno degli animali più voraci: si nutre continuamente, la sua bocca è sempre aperta e il flusso delle particelle di cibo nella bocca non si ferma. Questo processo si interrompe solo durante i periodi riproduttivi.

L'intero corpo del ciliato è ricoperto di ciglia, ce ne sono circa 10-15 mila. Eseguono costantemente movimenti coordinati simili a pagaie, grazie ai quali l'animale si muove continuamente. La velocità di movimento è 2-2,5 mm/sec, cioè in un secondo la scarpa percorre una distanza che supera di 10-15 volte la lunghezza del suo corpo. Quando si muove in avanti, l'animale ruota anche lungo l'asse longitudinale del corpo.

Sotto il guscio, nello strato esterno del citoplasma della scarpa, sono presenti numerose brevi formazioni che ricordano i bastoncini: le tricocisti. Questo è un fantastico dispositivo di protezione. Con qualsiasi forte irritazione, il ciliato butta fuori le tricocisti, si trasformano in fili lunghi e sottili e infettano il predatore che attacca la scarpa. Le tricocisti si trovano tra le ciglia, ce ne sono tante quante queste ultime, quindi rappresentano una potente difesa. Al posto delle tricocisti “sparate”, se ne formano di nuove.

Movimento della scarpetta ciliata

La scarpa, come tutti gli organismi viventi, reagisce ai cambiamenti dell'ambiente esterno modificando la direzione del movimento. Se metti un pezzo di pellicola batterica in una goccia d'acqua dove nuotano le pantofole, attorno ad esso si radunano tutti i protozoi, poiché i batteri rilasciano varie sostanze nell'acqua, che segnalano ai ciliati la presenza di cibo in questo luogo. Se metti un cristallo di sale da cucina in una goccia, le scarpe galleggiano lontano da questo fattore sfavorevole. I protozoi si comportano in modo molto interessante sotto l'influenza della corrente elettrica. Se una debole corrente elettrica viene fatta passare attraverso il liquido in cui nuotano questi animali, tutte le scarpe si allineano lungo la linea della corrente e poi, come se a comando, iniziano a muoversi verso il catodo, dove si accumulano.

Riproduzione di pantofole ciliate

Con una buona alimentazione, le pantofole si moltiplicano rapidamente. Se coltivati ​​artificialmente in gabbie, producono una massa compresa tra 20 e 104 grammi per metro cubo. Anche l'introduzione una tantum di una sospensione di questi ciliati negli stagni di allevamento dei pesci in ragione di 5-10 grammi per decimo di ettaro aumenta il tasso di sopravvivenza degli avannotti dal 50 al 67%. In condizioni sperimentali è possibile ottenere una densità di ciliati di pantofola fino a 50mila individui per centimetro cubo, cioè 50 milioni di individui per metro cubo.

Dall’analisi biochimica effettuata risulta che le proteine ​​del peso umido dei ciliati contengono tutti gli aminoacidi necessari, cioè È di alta qualità e la sua composizione è vicina alla caseina. L'assaggio della massa secca dei ciliati ha dimostrato che il gusto di questi protozoi ricorda il gusto della ricotta essiccata o della carne di pollo.

Caratteristiche delle ciabatte ciliate

I ciliati possono anche essere “addestrati”. Gli scienziati hanno eseguito un esperimento interessante. Quando una scarpa nell'oscurità attraversava il confine tra luce e buio, riceveva una scossa elettrica. L'animale ha reagito fermandosi immediatamente e tornando indietro. Dopo soli 45 minuti di allenamento, i ciliati al confine tra l'oscurità e la luce si sono voltati bruscamente indietro, senza aspettare la scossa elettrica. È anche possibile sviluppare reazioni di adattamento nei ciliati a qualsiasi stimolo costante, ad esempio alla vibrazione. Tali reazioni acquisite venivano conservate nella “memoria” delle scarpe da 8 minuti a 1,5 ore. Tali esperimenti mostrano che i ciliati possono accumulare esperienza individuale per tutta la vita, il che è senza dubbio un adattamento alle mutevoli condizioni ambientali. Ricordiamo che i ciliati sono animali unicellulari che non hanno un sistema nervoso e nemmeno organelli cellulari simili ad esso. La memoria in questo caso si forma, apparentemente, a causa di interazioni puramente molecolari.

I ciliati della pantofola hanno un senso chimico molto sottile. Si distinguono millesimi di percentuale di sali e acidi disciolti e milionesimi di percentuale di sostanze tossiche e metalli pesanti contenuti nell'acqua. Pertanto, i laboratori utilizzano spesso i ciliati per rilevare alcune impurità nell'acqua.

Le scarpe, quando possibile, scelgono determinate condizioni di temperatura favorevoli. Se le metti in un tubo con acqua, dove la temperatura ad un'estremità è di 35 gradi e all'altra di 15 gradi, le scarpe vengono raccolte in una zona favorevole di 24-26 gradi.

In natura le pantofole vivono in piccoli serbatoi d'acqua dolce e questi ciliati sono molto facili da allevare in un acquario se si riempie un mucchio di normale fieno con l'acqua del laghetto. In tali tinture si sviluppano molti ciliati, compresi i parenti dei ciliati pantofola-tromba.

La scarpetta ciliata è una specie abbastanza comune che appartiene a questo gruppo e vive in acque dolci e stagnanti con una quantità sufficiente di materiale organico di cui si nutre. A proposito, la struttura dei ciliati della pantofola è considerata la più complessa di questo gruppo di organismi.

caratteristiche generali

La scarpetta ciliata è un organismo unicellulare la cui forma ricorda effettivamente la suola di una scarpa ed è preservata da un denso strato esterno di citoplasma. L'intero corpo dell'animale è ricoperto da un numero enorme di ciglia, disposte in file longitudinali. La loro funzione principale è il movimento.

La scarpa ciliata si muove con la sua estremità smussata in avanti. Le ciglia si muovono con un leggero ritardo l'una rispetto all'altra. Quando si muove, il corpo ruota anche attorno a un asse.

Tra le ciglia ci sono le cosiddette tricocisti: piccoli organelli a forma di fuso che svolgono una funzione protettiva. Ciascuna tricocisti è costituita da un corpo e da una punta che, in presenza di uno stimolo (collisione, riscaldamento, raffreddamento), scattano bruscamente.

Pantofola ciliata: struttura

La maggior parte del corpo è costituita dall'endoplasma, ovvero dalla parte liquida del citoplasma. L'ectoplasma è più vicino alla membrana citoplasmatica, ha una consistenza più densa e forma una pellicola.

Digestione. La scarpetta ciliata si nutre di batteri e ha una struttura cellulare piuttosto particolare: più vicino all'estremità anteriore del corpo si trova un imbuto periorale, la cui superficie interna è ricoperta da un complesso sistema di ciglia. I movimenti delle ciglia creano un flusso lungo il quale vengono aspirati i microrganismi. Successivamente, le particelle nutritive entrano nella faringe, anch'essa rivestita di ciglia, e solo successivamente nella bocca. Entrano nel vacuolo digestivo per endocitosi. I residui vengono escreti attraverso uno specifico organello: la polvere.

Materiale genetico. La scarpetta ciliata ha due nuclei: uno grande (macronucleo) e uno piccolo (micronucleo). Il micronucleo contiene un insieme completo di informazioni genetiche e prende parte alla riproduzione sessuale dell'organismo. Il macronucleo è responsabile della sintesi dei composti proteici.

Escrezione e respirazione. La pantofola ciliata è in grado di esistere anche a concentrazioni di ossigeno molto basse nell'acqua. L'ossigeno viene assorbito da tutta la superficie.

Come già accennato, questo semplice organismo vive in acqua dolce e, a causa della differenza di concentrazioni, necessita di un sistema di osmoregolazione. Il ciliato ha due vacuoli contrattili: anteriore e posteriore, ciascuno dei quali è guidato da un sistema ramificato di tubuli. I liquidi in eccesso e i prodotti metabolici secondari vengono raccolti nei tubuli e rilasciati nell'ambiente dai vacuoli. Entrambi gli organelli si contraggono alternativamente, una volta ogni 15-20 secondi.

Riproduzione di pantofole-ciliati

Questo organismo è caratterizzato sia dalla riproduzione sessuale che asessuata.

Viene effettuato mediante divisione trasversale della cellula in due parti uguali. Allo stesso tempo, il corpo rimane attivo. Seguono processi di rigenerazione piuttosto complessi, durante i quali ogni parte del corpo completa gli organelli necessari.

I rapporti sessuali tra due individui avvengono attraverso la coniugazione. I ciliati si uniscono temporaneamente e tra le loro superfici si forma una sorta di ponte di citoplasma. I macronuclei di entrambi gli organismi vengono distrutti e i piccoli nuclei vengono divisi dalla meiosi.

Successivamente si formano quattro nuclei con un corredo cromosomico aploide. Poi tre di loro muoiono e i rimanenti si dividono per mitosi, formando due protonuclei: femmina e maschio. Gli organismi si scambiano protonuclei “maschili”. Quindi in ciascuno si verifica la fusione di due nuclei e la formazione di un sincarion. Quindi avviene la mitosi, dopo di che uno dei nuclei risultanti diventa un macronucleo e il secondo un micronucleo.