Практикум по зоологии: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Простейшие
Ресничные
Класс Ресничные инфузории

Общая характеристика

К этому типу относятся простейшие, органоидами движения которых служат реснички, присутствующие обычно в большом количестве. Вторым важным и общим признаком ресничных является наличие в их теле, по меньшей мере, двух качественно различных ядер — крупного вегетативного ядра — макронуклеуса и гораздо более мелкого генеративного — микронуклеуса.

Тип Ресничные делится на 2 класса:

1) Ресничные инфузории (Ciliata);

2) Сосущие инфузории (Suctoria).

В настоящем пособии будут рассмотрены только представители класса Ресничные инфузории (Ciliata).

Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum).

Материал и оборудование. Инфузория-туфелька является обычным обитателем мелких пресноводных водоемов с высоким содержанием органических веществ. Живет в придонных слоях. Легко разводится в культурах на сене или салате.

Для получения сенной культуры хорошее (некислое) сено мелко нарезают ножницами. Сено — 2 г на 100 мл сырой воды — кипятят 10-15 минут в колбе, закрытой ватной пробкой. Затем колбу ставят в теплое место на 2-3 дня. За это время на поверхности жидкости появляется пленка, состоящая из сенной палочки (споры ее выносят кипячение), которая и служит пищей для инфузорий. В такую культуру вносят инфузорий, они размножаются и долго сохраняются. Пересев следует делать один раз в 1,5-2 месяца. Вместо сена еще лучше использовать порошок салата. В сенную или салатную культуру желательно добавить каких-либо бактерий (пища для инфузорий), например Aerobacter.

Для длительного содержания культуры туфелек можно использовать метод, предложенный Цингером. Чистые химические пробирки заполняют прокипяченной водой, добавляют 2-3 капли снятого молока. Через 3-4 дня в культуру вносят парамеций, которые быстро размножаются, питаясь молочнокислыми бактериями. Пересев в свежую среду — через 2-3 недели.

Изучение лучше вести на живом материале, используя методы частичной остановки движения.

Для работы необходимы: микроскоп; ручная лупа; предметные и покровные стекла; часовые стекла; пипетки; полоски фильтровальной бумаги; тушь или кармин; раствор метиленовой зелени; вата; пинцет; пробирки или стаканчики с культурой парамеций.

Задание. Понаблюдать движение инфузорий-туфелек. Изучить и зарисовать строение туфельки: форму тела, рот, глотку, реснички, сократительные вакуоли, экто- и эндоплазму. «Накормив» туфелек тушью или кармином, рассмотреть пищеварительные вакуоли. Добавив в каплю с туфельками раствор метиленовой зелени в 3%-ной уксусной кислоте, рассмотреть макро- и микронуклеусы и трихоцисты.

Изготовление препарата и наблюдение за живым объектом. Слегка встряхните пробирку с парамециями. Невооруженным глазом видны быстро двигающиеся беловатые точки — это одни из крупнейших инфузорий — парамеции (туфельки). Рассмотрите с помощью ручной лупы снующих парамеций. На предметное стекло нанесите пипеткой каплю культуры парамеций из пробирки. Капля должна быть настолько маленькой, чтобы не растекалась по стеклу. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа двигающихся крупных парамеций и обратите внимание на форму их тела и характер движения.

Наряду с парамециями в культуре встречаются и более мелкие инфузории. Замедлите движение инфузорий-туфелек, создав искусственное препятствие. Для этого в капельку культуры парамеций, помещенную на предметное стекло, положите пинцетом несколько волокон гигроскопической ваты и накройте препарат покровным стеклом. Остановить движение парамеций можно иным способом: избыток воды осторожно отсосать при помощи полосок фильтровальной бумаги (так же, как поступали, изучая эвглену зеленую), следить в микроскоп за оттягиванием воды и прекратить его в тот момент, когда парамеции остановятся (иначе парамеции могут быть раздавлены покровным стеклом).

Рис. 13 Инфузория-туфелька (Рагатесіит caudatum):

1 — приводящие каналы сократительной вакуоли; 2 — сократительная вакуоль; 3 — макронуклеус;

4 — микронуклеус; 5 — экскреторная пора; 6 — реснички; 7 — трихоцисты; 8 — пищеварительная вакуоль; 9 — перистом (околоротовое поле); 10 — ротовая воронка; 11 — цитостом (клеточный рот); 12 — глотка; 13 — пищеварительная вакуоль, отделяющаяся от внутреннего конца цитофаринкса («захватывающая вакуоль»); 14 — порошица.

Рассмотрите при малом увеличении, что форма тела парамеции (рис. 13) уплощенная, овальная; очертания тела напоминают подошву туфли. Передний конец тела, которым туфелька движется вперед, закруглен, задний, более широкий, заострен.

Найдите в передней половине тела глубокий желобок — околоротовую впадину, или перистом. Обратите внимание, что поверхность тела покрыта многочисленными короткими ресничками; с их помощью инфузория движется. В области перистома и на заднем конце тела реснички немного длиннее. Разыщите малоподвижный экземпляр инфузории-туфельки и рассмотрите его при большом увеличении микроскопа.

Зарисуйте в альбоме контур тела парамеции и по мере изучения строения ее тела зарисовывайте детали строения, сопровождая их соответствующими обозначениями. Рассмотрите цитоплазму — она отчетливо разделяется на экто- и эндоплазму. Поверхностный слой эктоплазмы уплотнен в эластичную оболочку пелликулу, которая покрывает все тело туфельки. В эктоплазме залегают многочисленные трихоцисты (хорошо видны на окрашенном препарате). Они имеют вид коротких палочек, расположенных под пелликулой перпендикулярно к ней. При механическом или химическом раздражении инфузории каждая палочка выстреливает наружу через пелликулу длинную упругую тонкую нить, вонзающуюся в тело животного, к которому прикоснулась инфузория. Трихоцисты оказывают парализующее действие на простейших, в окружении которых живет инфузория, и служат ей средством защиты и нападения.

Найдите, внимательно присматриваясь к эндоплазме туфельки, две попеременно пульсирующие сократительные вакуоли: одна из них находится в передней, другая — в задней половине тела. Они имеют звездообразную форму, так как каждая состоит из центрального пузырька, соединенного с несколькими приводящими каналами.

Пульсация вакуоли происходит следующим образом. Приводящие каналы наполняются жидкостью, поступающей из эндоплазмы. Затем стенки каналов сокращаются, и накопившаяся жидкость вытекает в центральный пузырек, который в свою очередь сокращается и выбрызгивает свое содержимое в наружную среду через пелликулу. Благодаря постоянной работе пульсирующих вакуолей удаляется избыток жидкости из тела инфузории, поддерживается определенное осмотическое давление в цитоплазме и удаляются некоторые вредные продукты обмена веществ.

Понаблюдайте за периодическими изменениями сократительных вакуолей. Инфузория-туфелька питается микроскопическими водорослями и бактериями. Понаблюдайте работу ресничек, окружающих перистом; они создают ток воды, загоняющий микроорганизмы в ротовое отверстие (клеточный рот — цитостом). Найдите ротовое отверстие — оно находится в задней части перистома и ведет в глотку (клеточная глотка — цитофаринкс). Понаблюдайте, как на дне ее из пищевых частиц и капельки жидкости формируется пищеварительная вакуоль.

Рис. 14 Пищеварительные вакуоли у инфузории-туфельки

Мерцание, которое наблюдается в глотке, вызвано колебанием расположенных в ней ресничек ундулирующей мембраны.

Пищеварительные вакуоли особенно хорошо видны, если в часовое стекло влить культуру инфузорий и прибавить растертой туши или кармина. Через 10-20 минут перенесите каплю с «накормленными» инфузориями на предметное стекло, закройте покровным и рассмотрите при малом и большом увеличениях микроскопа. Рассмотрите у каждой туфельки более десятка черных или красных шариков, циркулирующих в эндоплазме, — это пищеварительные вакуоли (рис. 14), наполненные крупинками туши или кармина.

Иногда можно наблюдать и опорожнение вакуолей через порошицу (клеточный анус) в задней части тела. При этом крупинки туши выбрасываются наружу без изменений, так как они неудобоваримы и попали в ротовое отверстие туфельки механически. В процессе круговых движений пищеварительной вакуоли (совершаются благодаря токам протоплазмы) пища переваривается ферментами, поступающими в вакуоль из эндоплазмы. Переведенная в растворимое состояние пища всасывается.

Рассмотрите ядерный аппарат у инфузорий, убитых и окрашенных метиленовой зеленью с уксусной кислотой (у живых туфелек виден плохо). Для этого на новое предметное стекло к капле культуры с парамециями прибавьте небольшую каплю раствора метиленовой зелени с уксусной кислотой.

Рис. 15 Бесполое размножение инфузории-туфельки путем деления:

1 — разделившиеся микронуклеусы; 2 — делящийся макронуклеус; 3 — соединительный тяж между разделившимися микронуклеусами; 4 — пищеварительные вакуоли;

5 — трихоцисты; 6 — перетяжка цитоплазмы, подготавливающая полное разделение туфельки надвое.

Накрыв препарат покровным стеклом, отсосите избыток жидкости полоской фильтровальной бумаги.

Уксусная кислота моментально убивает туфелек, а метиленовая зелень окрашивает их, причем различные органоиды окрашиваются с различной интенсивностью.

Рассмотрите после такой обработки при большом увеличении два ядра инфузории-туфельки: большое — макронуклеус, имеющее бобовидную форму, и малое — микронуклеус, которое расположено в вырезе большого ядра (малое ядро не всегда видно, так как бывает прикрыто большим). Бросается в глаза, что почти каждая парамеция окружена частоколом тонких прямых нитей, выходящих из-под пелликулы и более длинных, чем реснички, — это нити, образованные трихоцистами при резком химическом раздражении парамеций, вызванном уксусной кислотой.

Зарисуйте на отдельном рисунке убитых парамеций, отметьте реснички, трихоцисты, макронуклеус и, если видно, микронуклеус.

Размножение инфузорий происходит бесполым путем (рис. 15). При этом тело инфузорий делится в поперечном направлении на две дочерние особи. Предварительная подготовка к делению состоит в делении микро- и макронуклеуса и образовании второго цитостома. Бесполый процесс чередуется с периодами полового процесса, или конъюгации (рис. 16). Две особи прикладываются друг к другу своими ротовыми сторонами, и в это время происходят сложные преобразования ядерного аппарата.

Рис. 16 Половой процесс у инфузории-туфельки:

А-Е — различные этапы конъюгации; Ж — одна из конъюгировавших туфелек после завершения процесса конъюгации; 1 — распадающийся макронуклеус; 2 — делящийся микронуклеус; 3 — блуждающее ядро; 4 — стационарное ядро.

После взаимного обмена ядерным веществом конъюгирующие особи расходятся, у них восстанавливаются макро- и микронуклеус, и они продолжают размножаться бесполым путем. Просмотрите несколько капель культуры инфузорий и найдите делящиеся и конъюгирующие туфельки.

Балантидий (Balantidium coli) — одна из наиболее обыкновенных паразитических инфузорий человека (длина от 30 до 150-200 мк, ширина 20-70 мк). Она встречается в нижнем отделе тонкого кишечника и в толстой кишке. Питается балантидий органическими веществами каловых масс, заглатывая также красные и белые кровяные тельца и обрывки тканей. Может вызывать колит, изъязвление стенок кишечника и заболевание с симптомами хронической дизентерии. Встречается также у свиней, но не патогенен для них. Балантидиозом чаще всего болеют люди, связанные с работой по уходу за свиньями или с обработкой свиного сырья.

Рис. 17 Балантидий (Balantidium coli):

1 — реснички; 2 — рот; 3 — пищевод; 4 — пищеварительные вакуоли; 5 — макронуклеус; 6 — эндоплазма; 7 — порошица; 8 — сократительная вакуоль.

Профилактические мероприятия те же, что и при других кишечных заболеваниях.

Для работы необходимы: микроскоп; фиксированный и окрашенный препарат балантидия.

Задание. Рассмотреть и зарисовать строение балантидия (рис. 17).

Изучение препарата. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа готовый препарат балантидия. Тело балантидия симметрично, передний конец более заострен по сравнению с задним.

Зарисуйте форму тела балантидия.

Детали строения рассмотрите при большом увеличении с окуляром 15х. На переднем конце рассмотрите рот — цитостом и глотку. Найдите около рта крупные реснички, образующие перистом; током жидкости, который вызывается движением этих ресничек, пища загоняется в пищевод.

Изучая строение балантидия, рассмотрите и отметьте в сделанном ранее рисунке слой прозрачной эктоплазмы, зернистую эндоплазму (в ней встречаются заглоченные лейкоциты и эритроциты, бактерии и крахмальные зерна), сократительные вакуоли (в среднем и заднем концах тела). Близ заднего конца тела расположена порошица. Сократительные вакуоли хорошо выделяются у живого балантидия в период наполнения. Макронуклеус хорошо различим на окрашенном препарате. Микронуклеус не всегда удается рассмотреть, так как он лежит в углублении макронуклеуса.

Рис. 18 Инфузории рода Ophryoscolex caudatus (А) и purktnjel (Б) из желудка жвачных:

1 — околоротовые мембранеллы; 2 — глотка;

3 — пояс мембранелл; 4 — макронуклеус; 5 — микронуклеус; 6 — сократительные вакуоли.

Инфузории из желудка жвачных (рис. 18). В переднем отделе желудка жвачных животных (в рубце и сетке) встречаются в огромном количестве инфузории из подотряда Еntodinomorpha, например офриосколециды и др.

Для работы необходимы: микроскоп; тотальный окрашенный препарат инфузорий из желудка жвачных.

Задание. Рассмотреть тотальный микроскопический препарат инфузорий из желудка крупного рогатого скота. Зарисовать 1-2 формы этих инфузорий.

Изучение окрашенного тотального препарата. Найдите при малом увеличении микроскопа инфузорий, рассмотрите их при большом увеличении и зарисуете 1-2 вида. Представители этой группы инфузорий отличаются причудливой формой, так как их тело имеет шипы, отростки и т. п. У них наблюдается сильная редукция ресничного аппарата — имеются только околоротовые мембранеллы и пояски или пучки мембранелл на теле (рис. 18).