ИНФУЗОРИИ 2


Цвет раствора должен быть серым для туши и светлорозовым для кармина. В раствор впускают несколько капель с большим количеством парамеций из пробирки или природной культуры. Через 10—15 мин. рассматривают при малом или среднем увеличении либо прямо в часовом стекле, либо вылавливают инфузорию и рассматривают на предметном стекле.

В сероватом теле инфузорий ясно увидим округлые чёрные (при туши) или красные (при кармине) пищеварительные вакуоли (рис. 12), которые возникли при заглатывании инфузориями мельчайших частиц туши или кармина.

Б. Пр оцесс поглощения частиц туши или кармина лучше всего может быть продемонстрирован на су войнах или стилонихиях.

На поверхность культуры из природного водоёма с гниющей листвой кладут плашмя 2—3 покровных стекла так, чтобы они не тонули и держались на поверхности. Через 5—10 мин. вынимают пинцетом, быстро поворачивают и кладут на предметное стекло «лицом вверх» (т. е. смоченной стороной кверху, к объективу). Для того чтобы покровное стекло не сползало с предметного, на последнее наносят маленькую каплю воды. Рассматривают при малом увеличении. Если при этом обнаружатся сувойки или стилони-хии, то к ним прибавляют 1—2 капли раствора туши или кармина, заготовленного, как указано в опыте А.

У сувоек ясно видим движение двух токов мелких взвешенных частиц. Один ток (широкий) устремляется в тело сувойки через ротовое отверстие. Другой (узкий и густой) непрерывной лентой выходит из ротовой области. Нередко обратный ток попадает в зону устремляющихся частиц, и тогда получается эффектная картина кругового тока (рис. 13). В теле инфузорий ясно видны окрашенные округлые пищевые вакуоли.

Наличие исходящего тока может быть объяснено либо тем, что Инфузории выбрасывают обратно слишком крупные частицы туши или кармина, либо тем, что не все частицы, так сказать,

* Если в природной культуре находятся колониальные сувойки, то колонию “Оскабливают пипеткой и помещают на предметное стекло.

Рис. 12. Пищеварительные вакуоли у парамеций в растворе туши (оригинал).

Цвагор

успевают проникнуть в тело и поэтому выбрасываются не прекращающимся ни на минуту мерцанием предротовых ресничек.

У стилонихий таким же способом наблюдается только один входящий ток.

Парамеции, сувойки, стилонихии и многие другие инфузории питаются бактериями. Поглощение бактерий происходит точно таким же способом, как и частиц туши. Мерцанием ротовых ресничек создаётся мощный ток в тело инфузорий через ротовое отверстие.

Вместе с током воды устремляются и все взвешенные в воде частицы, в том числе и бактерии. Пройдя через рот, ток вступает

Рис. 13. Поглощение частичек туши одиночными сувойками и образование пищевых вакуолей, при малом увеличении (оригинал).

в соприкосновение с эндоплазмой, где отрываясь небольшими порциями, образует пищеварительные вакуоли; в них происходит переваривание попавших в вакуоль бактерий. Посторонние частицы и непереваренные остатки выбрасываются наружу через особое отверстие — порошицу (у парамеций) или прямо через рот (у сувоек).

В**. Инфузории-хищники. Среди инфузорий встречаются и такие, которые питаются не только бактериями, но и другими инфузориями. Хищнический способ питания с биологической точки зрения представляет много интересных моментов, характеризующих сложное поведение микроскопических хищников.

1. На предметное стекло вылавливают пипеткой 2—3 бурсарии (Bursaria truncatella) и к ним добавляют каплю с парамециями или другими мелкими инфузориями. Наблюдают при малом увеличении микроскопа без покровного стекла. Надо уловить момент, когда бурсария останавливается; тогда ротовые реснички энергично мерцают, создавая ток в ротовую ямку инфузории. Приблизившаяся парамеция, увлечённая током, попадает в ротовую ямку; она начинает усиленно вырываться, и иногда ей это

Рис. 14. Инфузории-хищники (оригинал).

А — бурсария и Б — дилептус, заглатывающие других инфузорий.

Удаётся. Но если бурсария протолкнет её глубже к отверстию глотки, то дело кончено: парамеция с силой втягивается в эндо-илазму и здесь мгновенно умерщвляется, подвергаясь сильному ®*атию и искривлению. Окружённая пищеварительной вакуолей, ®на постепенно переваривается (рис. 14, А).

2. На предметное стекло вылавливают из природной культуры ^сколько дилептусов (Dileptus anser), к ним прибавляют каплю ^ЗДлпидиумами, парамециями, стилохиниями или другими мел-инфузориями. Наблюдают при малом увеличении без подробного стекла.

Дилептусы, медленно плавая и размахивая, точно саблей, своим хоботом, наносят страшные удары парамециям и стило-нихиям, которые перестают двигаться и распадаются на куски.

Тогда рот дилептуса, лежащий у основания хобота, широко раскрывается, и туда втягивается умерщвлённая добыча, тотчас окружаемая ясно видимой пищеварительной вакуолью (рис. 14, Б).

Ротовой аппарат инфузорий состоит из ротового отверстия, глотки и пищевода. У многих видов ротовой аппарат, кроме ресничек, снабжён особыми элементами для схватывания, удерживания и заглатывания пищи.

Пища, попавшая через пищевод в тело инфузории, окружается пищеварительной вакуолью, в которую из плазмы проникают

пищеварительные ферменты. В теле инфузории вакуоля проходит сложный путь, в течение которого меняется её химическая реакция от кислой до щелочной.

6*. Сократительные вакуоли у парамеций. Каплю с парамециями помещают на предметное стекло и накрывают покровным. Под препаровальной лупой, прикладывая к краю покровного стекла кусочек ваты или фильтровальной бумаги, отсасывают жидкость настолько, чтобы инфузории, придавленные стеклом, замедлили движение и остановились. Остановить движение можно и другим способом: помещая под покровное стекло несколько волоконец ваты, в которых инфузории запутываются.

При малом увеличении микроскопа отыскивают неподвижную, но ещё живую парамецию. Передвигают предметное стекло так, чтобы инфузория оказалась в центре поля зрения. Наво

Рис. 15. Звездообразные сократительные вакуоли у парамеции, при большом увеличении (оригинал).

Рис. 16. Фазы пульсации сократи-, тельной вакуоли парамеции (по Пют-теру).

дят большое увеличение. Отыскивают сократительные вакуоли, которые вместе с приводящими каналами имеют характерную звездообразную фигуру (рис. 15).

У парамеции две сократительные вакуоли: передняя и задняя. Каждая вакуоля состоит из собственно вакуоли и 5—7 приводящих каналов.

Деятельность вакуоли состоит в её наполнении (диастола) и опорожнении (систола) (рис. 16). Приводящие каналы, вначале узкие и незаметные, впитывая воду из окружающей протоплазмы, наполняются и расширяются. Тогда они видимы как лучи звез-.дообразной фигуры. Достигнув наибольшего набухания, они спадаются, изливая своё содержимое в собственно вакуолю. Последняя при этом сильно раздувается (стадия диастолы), и перед глазами наблюдателя появляется светлый прозрачный кружочек. Ещё мгновенье — и вакуоля, быстро сокращаясь, выбрасывает свое содержимое наружу (стадия систолы). После систолы приводящие каналы снова наполняются жидкостью, разбухают, и процесс повторяется снова.

Обыкновенно у парамеции фазы в обеих вакуолях чередуются, и если одна находится в стадии расширения (диастола), другая в это время сокращена (систола).

Функция сократительной вакуоли состоит в удалении излишков воды и вредных продуктов обмена.

7. Раздражимость. А. «Выстреливание» трихоцист. У ряда инфузорий (парамеция, фронтония, дилептус и др.) в наружном эктоплазматическое слое залегают многочисленные мельчайшие тельца — трихоцисты, которые при разного рода раздражениях способны «выстреливать» — выпускать длинную стрекательную нить (рис. 17Б). Такие стрекательные нити у хищников (дилептус) служат орудием, умерщвляющим добычу, у парамеции же они служат, повидимому, защитными органеллами.

На предметное стекло помещают каплю с парамециями или .вылавливают из природной культуры фронтоний (лучше крупных). На инфузорий капают каплю фиолетовых чернил, разбавленных водой в 7—9 раз.

Рассматривают сначала при малом увеличении без покровного стекла, затем, накрыв покровным,—при большом. Видны тела убитых и сильно окрашенных чернилами инфузорий, окружённых пучками «выстреливших» трихоцист (рис. 17А).

«Выстреливание» трихоцист происходит также и при прибавлении капли 4%-ного формалина или 1—3%-ной уксусной кислоты. Если живую инфузорию накрыть покровным стеклом и, наблюдая под микроскопом, поместить у края покровного стекла маленькую каплю с 4 %-ным формалином, то по мере проникновения формалина под покровное стекло можно увидеть отдельные моменты ♦выстреливания». Инфузории, двигаясь и попадая в область формалина, то там, то здесь выбрасывают пучки трихоцист.

Б В

Рис. 17. Трихоцисты туфельки.

Ч А — пучки «выстреленных» трнхоцист вокруг

парамеций, убитых фиолетовыми чернилами. Малое увеличение. Б — часть окрашенного среза через парамецию при очень большом увеличении. По краю тела залегают многочисленные трихоцисты. В — нормальная и «выстреленная» трнхоцнста при увеличении в 1500 раз.

Б. Реакция «бегства» из раствора поваренной соли у рарамеций. Отрицательный хемотаксис (рис. 18). На предметное стекло помещают каплю с большим количеством парамеций, а на расстоянии 1 см от неё —каплю чистой воды. С помощью отточенной спички соединяют обе капли водяным мостиком (рис. 18А). К краю капли с инфузориями прикладывают маленький кристаллик поваренной соли. Наблюдая под препаровальной лупой, увидим, как парамеции по мере растворения соли начнут переплывать по водяному мостику в каплю чистой воды (рис- 18Б). Не успевшие уйти инфузории погибают от неблаго

приятной для них концентрации соли в первой капле. Этот опыт показывает, что инфузории заметно реагируют на химическое изменение окружающей среды. Инфузории также реагируют на свет, температуру и другие факторы. Эта реакция обозначается как таксис: реакция на химические факторы-хемотаксис, реакция на свет — фототаксис и пр. При положительном таксисе инфузории устремляются к раздражителю, при отрицательном, наоборот, удаляются от него. Таким образом, скопление инфузорий и в особенности жгутиковых на освещённых участках обозначают как положительный фототаксис.

Рис. 18. Отрицательный хемотаксис у парамеций (но Полянскому).

Внд препарата под лупой. Парамеции уплывают из капли, в которой растворяются кристаллики поваренной соли.

В. Сократимость протоплазмы у спиростомумов и сувоек.

1. На предметное стекло вылавливают из природной культуры несколько инфузорий-спиростомумов. Наблюдают при малом увеличении без покровного стекла. Длинное червеобразное тело инфузорий, время от времени натыкаясь на какое-нибудь препятствие или просто задевая за незначительные выступы стекла, быстро съёживается в короткий овал и снова выпрямляется (рис. 19, 1, 2).

Такое же съёживание можно вызвать слегка постукивая по краю предметного стекла ногтем или рукояткой скальпеля. Прекрасно видно сокращение тела у стентора. Прикреплённый, вытянувшийся в трубу стентор моментально сокращается при раздражении (например, при постукивании по стеклу или при столкновении с другими инфузориями), после чего медленно растягивается.

Сокращение тела спиростомумов и стенторов происходит бла-

годаря наличию сократимых нитей —мионем (своего рода «мускулов» инфузорий), расположенных в поверхностном слое. Мио-немы видны и на живых инфузориях в виде тонких полосок; у спиростомума они особенно ясны на заднем конце, на светлом пространстве сократительной вакуоли.

2. На предметное стекло помещают одиночных или колониальных сувоек. Наблюдают при малом увеличении без покровного стекла. При малейшем раздражении нить сувойки быстро скручивается в спираль, подтягивая животное к субстрату (рис. 19, 3). Скручивание стебелька происходит от сокращения мионемы,

Рис. 19. Сокращение протоплазмы инфузорий при раздражении (малое увеличение) (оригинал).

1 и 2 — спиростомум; 3 — сувойки; 4 — мускульные фибриллы (мионемы) в середине

стебелька.

проходящей по середине стебелька. Мионема заметна у крупных сувоек и при малом увеличении (рис. 19, 4).

8. Размножение. А**. Деление. Инфузории размножаются поперечным делением. Процесс деления начинается с некоторого изменения формы тела, в середине которого появляется постепенно суживающаяся перетяжка, благодаря чему видны как бы две половинки, соединённые друг с другом. Наконец, перетяжка суживается настолько, что между двумя дочерними особями остаётся лишь узенький протоплазматический мостик. Инфузории, дергаясь в разные стороны, разрывают его, и перед вами две «молодые» дочерние инфузории, отличающиеся от нормальных лишь меньшими размерами. Затем они растут, достигают размера «взрослых», снова делятся и т. д.

Для наблюдения деления парамеций тонко оттянутой пипеткой вылавливают под препаровальной лупой из часового стекла

6 инфузориями тех особей, которые находятся на различных стадиях деления, руководствуясь рис. 20. Наблюдают при малой увеличении без покровного стекла.

Еще лучше процесс деления наблюдается у крупных инфузорий: бурсарий и спиростомумов. Их вылавливают из природных культур. Для спиростомумов очень удобны разводки в молочном растворе, где при массовом их развитии легче отыскать делящихся особей. Заметим, что наибольший процент делящихся особей попадается ранним утром или вечером.

Выловив одну-две делящиеся особи парамеций, бурсарий, спиростомумов или стенторов (рис. 20), помещают их в маленькой капле на предметное стекло и наблюдают при малом увеличении без покровного стекла. Наблюдение ведут с перерывами в 5—10 мин. Обязательно делают хотя бы грубые зарисовки стадий деления.

Парамеция и спиростомум делятся около 45—60 мин., бур-сария — 30 мин. Процесс деления ускоряется при оптимальной температуре (25°). За сутки при благоприятных условиях происходит 1—3 деления.

У бурсарии, а также спиростомума благодаря их прозрачности заметно ядро; ядро в покоящемся состоянии имеет удлинённую форму, перед делением оно собирается в овальный комок в середине тела, а затем, вытягиваясь, разделяется пополам между дочерними особями.

В процессе деления ротовой аппарат и другие органеллы в большинстве случаев резорбируются (рассасываются) у материнской особи и образуются заново у обеих дочерних особей. Этот процесс мцжно изучить лишь при длительных наблюдениях на живых инфузориях и на препаратах.

Б**. Темп размножения. Приготовляют пробирку с парамециями, тонко оттянутую пипетку (см. часть третью, III, 4), чашки Петри (2—3 шт.), маленькие часовые или предметные стёкла с выемкой (2—3 шт.), молочный раствор, тушь и тетрадь для записи.

Из часового стекла с небольшим количеством парамеций вылавливают пипеткой по одной инфузории и помещают их на предметное стекло. Таким способом заготовляют на предметном стекле несколько капель. Проверяют под препаровальной лупой. Если при этом в капле окажутся две-три инфузории, то лишних обязательно удаляют пипеткой, оставляя одну.

В маленькое часовое стекло или в выемку предметного стекла наливают 5—15 капель молочного раствора (концентрация 1—2 капли молока на 10 куб. см воды), куда впускают заготовленную одну парамецию. Затем стекло помещают в чашку Петри, на Дно которой наливают немного воды и закрывают сосуд крышкой. На крышке отмечаются номер стекла, день и час зарядки. На следующий день, примерно в тот же час, производят осмотр

Вода наливается для того, чтобы предотвратить испарение жидкости из Часового стекла.

Рис. 20. Последовательные стадии деления инфузорий, при малом увеличении

(оригинал) :

А — туфельки; Б — бурсарии; В — трубача и Г — спиростомума.

стекла под препаровальной лупой. Подсчитывают и записывают количество инфузорий. Если при подсчете в стекле окажутся две инфузории, то, очевидно, произошло одно деление (темп размножения равен 1); если четыре, то —два деления (темп размножения 2); при восьми особях произошло три деления, а при шестнадцати особях — четыре (темп размножения 3 и 4). Затем одну Инфузорию оставляют, а лишних удаляют пипеткой. Такую процедуру повторяют 5—10 дней. На этом опыте можно получить реальное представление о темпе размножения простейших.

. Учащимся можно предложить ряд задач о количестве потомства от одной инфузории через 10, 15 дней и т. д.

По вычислению математика В. М. Воинова при самом медленном темпе деления парамеции (1 раз в сутки) через месяц от 1 особи получится 1 073 741 824 новых инфузории.

При средней длине парамеции 200 fj, через 38 суток «цепочка» вытянувшихся в одну линию парамеций опоясала бы весь земной шар по экватору (40000 км). Сколько инфузорий может произойти от одной через год? Получается астрономическая цифра 75 X 10108.

Приблизительное представление об этой цифре будет следующее. Если представить себе полый шар, касающийся одним боком Земли, а другим Солнца (расстояние от Земли до Солнца 150 млн. км), то этот шар оказался бы тесен для потомства инфузории, так как его пришлось бы увеличить в 10 раз (10 — число, изображаемое единицей с 64 нулями). На деле такого размножения не происходит потому, что инфузорий массами уничтожают мелкие водные животные (в частности мальки рыб), которые питаются инфузориями. Кроме того, многие инфузории погибают от изменяющихся и неблагоприятных условий существования.

, 9**. Инцистирование. Заряжают ряд пробирок молочным

раствором со стилонихиями (Stylonichia pustulata). В некоторых пробирках после сильного размножения при длительном культивировании в течение /г—1 месяца инфузории будут исчезать. Внимательно осматриваяг пробирки под ручной лупой, можно увидеть на стенках массу маленьких правильных кружочков. Это цисты стилонихий. Иногда инцистиро-,_вание можно вызвать, помещая пробирки на холод (температура •0—5°). Соскоблив цисты, рассмотрим их сначала при малом увеличении, затем при большом. Увидим цисты стилонихий с толстой оболочкой (рис. 21). Иногда

Принимая средний объём парамеции за 0,002094 куб.мм, вычисляем по . формуле — паЪ, где а — длина инфузории = 0,2 мм, а Ь — ширина ее = 0,05 мм.

Рис. 21. Цисты инфузорий (оригинал):

А — стилонихии; Б — бурсарии.

на дне сырых культур можно найти цисты бурсарий, спиро-стомумов и других инфузорий.

Цисты долгое время могут находиться в высушенном состоянии. Ветром они расселяются на значительные расстояния. Перенос-

Рис. 22. Регенерация инфузорий (оригинал).

А — бурсарии; Б — спиростомума. Кусочки разрезанной инфузории превращаются в нормальных животных.

чиками цист из водоёма в водоём могут быть птицы, водяные насекомые и т. д. Попав снова в благоприятные условия, цисты раскрываются, и находящиеся в них инфузории выходят наружу. Способность образовывать цисты объясняет тот факт, что большинство инфузорий — космополиты и распространены по всему

земному шару. Проф. Шевяков, совершивший кругосветное путешествие в конце XIX в., находил парамеций во всех обследованных им пресноводных водоёмах Азии, Африки, Америки и Австрали и.

10**. Регенерация. На предметное стекло в большой капле жидкости помещают несколько крупных инфузорий — спиросто-мумов. Тонким глазным скальпелем (так называемый «нож» Грефе) или ребром тонкого покровного стекла разрезают инфузорию на кусочки. Разрез, конечно, трудно сделать наверняка, поэтому просто проводят стеклом или скальпелем несколько раз по капле с инфузориями. При этом часть инфузорий обязательно разрезается. Отдельные кусочки вылавливают тонкой пипеткой и помещают по одному, по два в маленькие, чисто вымытые часовые стекла, куда наливают немного жидкости из того сосуда, ог-куда были взяты инфузории.

Стёкла с кусочками хранят в чашках Петри, на дно которых наливают немного воды. Кусочки рассматривают под лупой и малым увеличением микроскопа и зарисовывают. На следующий день снова просматривают и зарисовывают. Обычно кусочки к этому времени превращаются уже в нормальных инфузорий, только меньшего размера (рис. 22).

Таким же способом опыт с регенерацией можно произвести и на бурсарии, и на стенторе.

11. Очерк экологии инфузорий. Количество известных науке свободно живущих видов инфузорий составляет около 2000. К этому надо прибавить не менее 1000 паразитов и эктокоммен-салистов (см. ниже).

Колебания размеров инфузорий также велики, как и у млекопитающих; можно наблюдать все переходы от карликов, размером 12 (Aspidisea), до гигантов в 2—3 мм (Spirostomum), т. е. первые меньше последних в 165—250 раз. Инфузории встречаются и в морских, и в пресных водах.

Сравнительно немногочисленна фауна инфузорий чистых вод с зелёной растительностью. Наоборот, значительно богаче фауна водоёмов с разлагающимися органическими веществами, населённых бактериями — основным источником питания инфузорий. Поэтому инфузории избегают текучих вод и предпочит&ют мелкие стоячие водоёмы и прибрежные зоны больших прудов и озер. Морские формы также предпочитают тихие бухты и лишь Tintinnoidea живут в открытых морях.

Для жизни инфузорий важны растворённые в воде химические составные части: кислород, углекислый газ, метан, сероводород, а также соли и кислоты. В новейшее время большое значение придаётся концентрации водородных ионов (pH). Многие инфузории очень чувствительны к физико-химическому изменению среды. Поэтому в одном и том же водоёме и сырой культуре происходит частая смена форм: одни виды исчезают (погибают или инцистируются), другие появляются.

Даже незначительные количества воды создают благоприятные условия для жизни инфузорий. Поэтому, например, найдены формы, обитающие в почвах и даже на мхах деревьев и скал.

Инфузории приспособлены к широким температурным границам. Поэтому фауна тропических и умеренных стран показывает сходный видовой состав.

В противоположность жгутиковым инфузории мало чувствительны к свету.

Кроме свободно живущих видов, существуют формы, поселяющиеся на наружных покровах многоклеточных водных животных. Такие инфузории в редких случаях паразиты, и громадное большинство их — эктокомменсалисты. Они найдены на наружных покровах рыб, амфибий, моллюсков, ракообразных, насекомых, червей, мшанок и губок.

С каждым годом увеличивается список чисто паразитических форм и энтокомменсалистов. Конечно, они особенно распространены среди водных животных (рыбы, черви, насекомые). Но и внутренности наземных животных часто населены инфузориями. Особенно показательна фауна инфузорий желудка жвачных и копытных. Инфузории обнаружены в кишечнике человека (бал-лантидий, вызывающий заболевание), а также у обезьяны, слона, ежа, лягушки, таракана и многих других животных (см. рис. 40, 41, 43 и 44).



Ухо, Ф.Н. Красиков, 1928



фильм Блондинка за углом смотреть онлайн
фильм Маленькая Вера смотреть онлайн
фильм Любовь и голуби смотреть онлайн