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

Простейшие
Споровики
Класс Грегарины

Общая характеристика

Тип споровиков включает простейших, ведущих исключительно паразитический образ жизни. У представителей типа очень сложный жизненный цикл, в котором четко чередуются бесполое размножение (шизогония), половой процесс (гаметогония) и спорогония. В процессе спорогонии внутри ооцисты (зиготы в плотной оболочке) формируются спорозоиты — стадии, служащие для распространения вида.

Тип делится на 2 класса: Грегарины (Gregarinina) и Кокцидиеобразные (Coccidiomorpha), каждый из которых распадается на несколько отрядов.

Предлагаемый ниже материал подобран так, чтобы в пределах каждого отряда познакомиться с одним представителем, жизненный цикл которого изучается по возможности полно. Среди грегарин изучается цикл Gregarina blatarum, а среди кокцидий — Eimeria magna. Из кровяных споровиков (отряд Haemosporidia) будет рассмотрена часть жизненного цикла малярийного плазмодия (Plasmodium sp.), протекающая в крови человека, больного малярией.

Грегарины — наиболее крупные представители типа споровиков. Они паразитируют в кишечнике, реже в полости тела различных беспозвоночных, главным образом червей и членистоногих (насекомых и их личинок). Заражение происходит спорами.

Материал и оборудование. Для получения грегарин можно использовать личинок мучного жука (неправильно называемых «мучными червями»). Для этого надо срезать ножницами передний и задний концы тела личинки так, как показано на рисунке 19. Из тела личинки при сдавливании пальцами высовывается кишечник — тонкая коричневая трубка. Захватить его пинцетом и положить на часовое стекло. Тщательно размельчить кишечник препаровальными иглами и добавить пипеткой физиологический раствор. Каплю этой мутной жидкости поместить на предметное стекло и накрыть покровным.

Рис. 19 Мучной жук-хрущак (Tenebrio molitor):

А — взрослый жук; Б — его личинка — «мучной червь» (пунктиром показано, как отрезать головной и задний концы тела личинки, чтобы извлечь кишечник для добывания грегарин); В — куколка.

Для получения грегарин из кишечника черного таракана вскрыть таракана, усыпленного эфиром. Ножницами срезать боковые стороны его тела от переднего конца до заднего. Положить таракана в ванночку спинкой вверх, закрепить булавками голову и задний конец тела. Снять спинку, пользуясь пинцетом и препаровальной иглой. Смыть водой из пипетки жировое тело, в котором находится кишечник. Найти среднюю кишку (она находится между слепыми выростами и мальпигиевыми сосудами), отрезать ее, перенести в часовое стекло и раздробить препаровальными иглами. Добавить физиологический раствор. Приготовить препарат.

Для работы необходимы: микроскоп; препаровальные принадлежности (ванночка, пинцет, ножницы, иглы, булавки); часовые, предметные и покровные стекла; физиологический раствор в стаканчике; пипетки; личинки мучного жука (хрущака) или черные тараканы; препараты грегарин.

Рис. 20 Различные виды грегарин:

А — из кишечника таракана: 1 — протомерит; 2 — дейтомерит; 3 — кутикула; 4 — ядро; 5 — эктоплазма; 6 — эндоплазма с зернами парагликогена; Б, В и Г — из кишечника мучного червя.

Задание. Извлечь кишечник из личинки мучного жука (хрущака) или вскрыть таракана и отпрепарировать его кишечник. Рассмотреть содержимое кишечника и найти одиночных и сдвоенных грегарин. Зарисовать сдвоенную грегарину; отметить отделы тела каждой из них, оболочку, эктоплазму и эндоплазму с зернами парагликогена, ядро.

Изучение препарата. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа содержимое кишечника черного таракана, личинки мучного жука, найдите грегарин. В кишечнике черного таракана встречаются крупные Gregarina blatarum. В кишечнике личинки мучного жука встречаются более мелкие формы — Gr. polymorpha, Gr. steini, Gr. cuneata (рис. 20).

Рассмотрите тело грегарины при малом увеличении. Оно состоит из двух отделов: заднего, в котором находится ядро, — дейтомерита и переднего — протомерита. Найдите при малом увеличении одиночных грегарин и грегарин, соединенных попарно (сизигии). Рассмотрите сдвоенную грегарину и зарисуйте отделы тела каждой грегарины, найдите в дейтомерите прозрачное ядро.

Рассмотрите цитоплазму, состоящую из жидкой зернистой эндоплазмы и более густой и прозрачной эктоплазмы.

Эктоплазма образует перегородки, разделяющие тело грегарины на отделы. Эндоплазма непрозрачна из-за множества включенных в нее зерен углевода парагликогена — запасного питательного и строительного материала. На препарате видно, что наружная часть эктоплазмы уплотнена в кутикулу — прочную пленку, покрывающую тело грегарины и обеспечивающую сохранение постоянной формы тела. В эктоплазме под кутикулой располагаются тонкие плотные нити, имеющие опорное значение, — скелетные нити, и продольные и поперечные волокна, обладающие способностью к сокращению, — мионемы. На обычном препарате эти структуры не видны. Каких-либо органоидов питания и дыхания у грегарин нет, сократительная вакуоль тоже отсутствует. Питание, дыхание и выделение происходят осмотическим путем через кутикулу — всей поверхностью тела. Движение грегарин совершается различными способами. У некоторых видов путем сокращения мионем, у других — по принципу ракеты: через многочисленные отверстия кутикулы из тела вытекают наружу тоненькие струйки жидкости, направленные назад, в результате силой обратного толчка тело паразита медленно и плавно продвигается передним концом вперед. Изучите при большом увеличении микроскопа строение грегарины и внесите в сделанный рисунок обозначения деталей ее строения.

Рис. 21 Схема развития кишечных грегарин:

1 — кишечные эпителиальные клетки с ядрами; 2 — ядро; 3 — спора; 4 — раскрывшаяся спора; 5 — спорозоиты; 6 — остаточное тело; 7 — внедрение спорозоита в эпителий; 8 — спорозоит в эпителиальной клетке; 9-12 — рост спорозоита и его превращение в грегарину; 13 — эпимерит; 14 — протомерит; 15 — дейтомерит.

Изучите цикл развития грегарины по схеме (рис. 21). Грегарины размножаются половым путем. Иногда можно обнаружить грегарин, склеенных попарно: одна из них прикрепляется к заднему концу другой. Это подготовка к половому размножению. Передняя особь обычно женская, задняя — мужская. Из протоплазмы и ядра каждой грегарины путем многократного кариокинетического деления образуется множество споробластов. Те из них, которые возникли из женской особи, — женские гаметы; образованные из мужской особи соответствуют мужским гаметам. Мужские и женские гаметы сливаются попарно (копулируют), образуя зиготу (оплодотворенную яйцевую клетку), которая окружается плотной оболочкой, развиваясь в спору. Внутри каждой споры образуется 8 червеобразных спорозоитов. В результате полового процесса каждая пара грегарин превращается в цисту с большим количеством спор, «начиненных» спорозоитами. Цисты с испражнениями хозяина попадают во внешнюю среду и служат для заражения других животных того же вида. При случайном заглатывании цист (например, с пищей) спорозоиты в кишечнике нового хозяина освобождаются от спор и внедряются в клетки эпителия кишечника. Спорозоит растет, превращаясь в грегарину, которая держится за стенку кишечника только своим эпимеритом. При наступлении зрелости спорозоита эпимерит отпадает, и паразит свободно живет в просвете кишечника.

Практического значения грегарины не имеют. В практикуме по зоологии их изучают как наиболее крупный и доступный объект для ознакомления со споровиками.