ГОСТ Р 57166-2016 Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg

Содержание
  1. References
  2. Появление и физические характеристики
  3. Movement
  4. Description
  5. Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg
  6. Парамеция
  7. Appearance and physical characteristics
  8. Historical background
  9. List of species
  10. Инфузории
  11. Новинки раздела
  12. Gathering food
  13. Развитие эволюционных взглядов в науке
  14. Мутуализм
  15. Learning
  16. Reproduction and sexual phenomena
  17. Meiosis and rejuvenation
  18. Appearance and physical characteristics

References

  1. ^
  2. Dobell, Clifford (1932). Antony van Leeuwenhoek and his «Little Animals» (1960 ed.). New York: Dover. pp. 164–165. ISBN 978-0-486-60594-4.
  3. Joblot, Louis (1718). Description et usages de Plusieurs Nouveaux Microscopes, tant simple que composez (in French). 2. Paris: Jacques Collombat. p. 79.
  4. Hill, John (1752). An History of Animals. Paris: Thomas Osborne. p. 5.
  5. ^ Curds, Colin R.; Gates, Michael; Roberts, David McL. (1983). British and other freshwater ciliated protozoa. 2. Cambridge University Press. p. 126.
  6. Reece, Jane B. (2011). . San Francisco: Pearson Education. p. 134. ISBN .
  7. Ogura, A., and K. Takahashi. «Artificial deciliation causes loss of calcium-dependent responses in Paramecium» (1976): 170–172.
  8. Wichterman, Ralph (1985). The Biology of Paramecium. New York: Plenum Press. pp. 88–90. ISBN 978-1-4757-0374-0.
  9. Reece, Jane B.; et al. (2011). . San Francisco: Pearson Education. p. 584. ISBN .
  10. ^
  11. ^
  12. ^
  13. Beale, Geoffrey; Preer, John R., Jr. (2008). Paramecium: Genetics and Epigenetics. CRC. ISBN .
  14. Bernstein, H; Bernstein, C (1991). Aging, Sex, and DNA Repair. San Diego: Academic Press. pp. 153–156. ISBN 978-0120928606.

Появление и физические характеристики

Paramecium caudatum 120-330 микрометров длиной (обычно 200-300 микрометров). Клеточное тело примерно сигарообразно, округлено на фронте, сужающемся в следующем за закруглением. pellicle однородно покрыт ресницами и имеет длинное устное углубление, приводя к глубоко включенной полости рта, выровненной с ресницами. У P. caudatum есть две звездообразных сжимающихся вакуоли и клеточный конверт (кора), плотно обитая веретенообразным extrusomes, названным trichocysts. Разновидность очень распространена, и широко распространена в морской, солоноватой и пресноводной окружающей среде.

P. caudatum питаются бактериями и маленькими эукариотическими клетками, такими как дрожжи и клеймят морские водоросли. В гипотонических (пресноводных) условиях клетка поглощает воду осмосом. Это регулирует осмотическое давление с помощью подобных мочевому пузырю сжимающихся вакуолей, собирая внутреннюю воду через ее звездообразные радиальные каналы и удаляя избыток через плазменную мембрану. Двигаясь через воду, они следуют за спиральным путем, вращаясь на продольной оси.

Paramecium есть два ядра (большое макроядро и единственное компактное микроядро). Они не могут выжить без макроядра и не могут воспроизвести без микроядра. Как весь ciliates, Paramecia воспроизводят асексуально делением на две части. Во время воспроизводства разделения макроядра типом амитоза и микроядра подвергаются mitosis. Клетка тогда делится поперек, и каждая новая клетка получает копию микроядра и макроядра.

Расщепление может произойти как часть нормального растительного клеточного цикла. При определенных условиях этому может предшествовать самооплодотворение (самооплодотворение), или это может следовать за спряжением, сексуальным явлением, в котором Paramecia совместимых типов спаривания соединяются временно и обменивают генетический материал. Во время спряжения микроядра каждого conjugant делятся на мейоз и гаплоидный проход гамет от одной клетки до другого. Гаметы каждого организма тогда соединяются, чтобы сформировать диплоидные микроядра. Старые макроядра уничтожены, и новые развиты из новых микроядер.

Без омолаживающихся эффектов самооплодотворения или спряжения стареет Paramecium, и умирает. Только противоположные типы спаривания или генетически совместимые организмы, могут объединяться в спряжении.

Movement

A Paramecium propels itself by whiplash movements of the cilia, which are arranged in tightly spaced rows around the outside of the body. The beat of each cilium has two phases: a fast «effective stroke», during which the cilium is relatively stiff, followed by a slow «recovery stroke», during which the cilium curls loosely to one side and sweeps forward in a counter-clockwise fashion. The densely arrayed cilia move in a coordinated fashion, with waves of activity moving across the «ciliary carpet», creating an effect sometimes likened to that of the wind blowing across a field of grain.

The Paramecium spirals through the water as it progresses. When it happens to encounter an obstacle, the «effective stroke» of its cilia is reversed and the organism swims backward for a brief time, before resuming its forward progress. This is called the avoidance reaction. If it runs into the solid object again, it repeats this process, until it can get past the object.

It has been calculated that a Paramecium expends more than half of its energy in propelling itself through the water. This ciliary method of locomotion has been found to be less than 1% efficient. This low percentage is nevertheless close to the maximum theoretical efficiency that can be achieved by an organism equipped with cilia as short as those of the members of Paramecium.

Description

Species of Paramecium range in size from 50 to 330 micrometres (0.0020 to 0.0130 in) in length. Cells are typically ovoid, elongate, foot- or cigar-shaped. The body of the cell is enclosed by a stiff but elastic membrane (pellicle),It is a colourless cuticular membrane. Nearly all species have closely spaced spindle-shaped trichocysts embedded deeply in the cellular envelope (cortex) that surrounds the organism. Typically, an anal pore (cytoproct) is located on the ventral surface, in the posterior half of the cell. In all species, there is a deep oral groove running from the anterior of the cell to its midpoint. This is lined with inconspicuous cilia which beat continuously, drawing food inside the cell.Paramecia live mainly by heterotrophy, feeding on bacteria and other small organisms. A few species are mixotrophs, deriving some nutrients from endosymbiotic algae (chlorella) carried in the cytoplasm of the cell.

Osmoregulation is carried out by contractile vacuoles, which actively expel water from the cell to compensate for fluid absorbed by osmosis from its surroundings. The number of contractile vacuoles varies from one, to many, depending on species.

Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg

Обозначение:ГОСТ Р 57166-2016
Статус:действующий
Тип:ГОСТ Р
Название русское:Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg
Название английское:Water. Determination of toxicity by survival rate of freshwater infusoria Paramecium caudatum Ehrenberg
Дата актуализации текста:01.02.2017
Дата актуализации описания:01.06.2019
Дата издания:08.12.2016
Дата введения в действие:01.01.2018
Дата последнего изменения:12.09.2018
Область и условия применения:Настоящий стандарт распространяется на природные пресные воды (поверхностные и подземные), дехлорированные питьевые воды (централизованных систем и нецентрализованного питьевого водоснабжения), сточные воды (в том числе очищенные) с минерализацией не более 3 г/дм в степени 3, водные растворы веществ, буровые растворы, а также водные вытяжки донных отложений, твердых промышленных отходов, грунтов и почв, и устанавливает метод лабораторного биологического тестирования (далее — тестирования) для определения их токсичности с использованием пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg (далее — тест-организмов) по выживаемости тест-организмов при тестировании в условиях переменного воздействия света и
постоянной температуры.
Настоящий метод позволяет определять токсичность исследуемых объектов и следующие токсикологические показатели (относительно контрольной пробы):
— среднюю летальную кратность разбавления (ЛКР с индексом 50) пробы, вызывающую гибель 50 % тест-организмов, а также безвредную кратность разбавления пробы (ЛКР с индексом 10), вызывающую отклонение тест-параметра — выживаемости, за 6 или 96 ч не более 10 % относительно контрольной пробы;
— среднюю летальную концентрацию (ЛК с индексом 50) растворов веществ, вызывающую гибель 50 % тест-организмов, и безвредную концентрацию (ЛК с индексом 10) растворов веществ, вызывающую отклонение тест-параметра — выживаемости, за 6 или 96 ч не более 10 % относительно контрольной пробы
Расположен в:

Общероссийский классификатор стандартов  → Охрана окружающей среды, защита человека от воздействия окружающей среды. Безопасность    → Качество воды      → Качество воды в целом

Классификатор государственных стандартов  → Пищевые и вкусовые продукты    → Общие правила и нормы по пищевой промышленности      → Методы испытаний. Упаковка. Маркировка

Общероссийский классификатор продукции  → Электроэнергия, теплоэнергия, вода, лед, холод    → Вода, лед, холод      → Вода питьевая      → Вода сточная очищенная

Парамеция

Парамеции ядовит для других штаммов того же вида инфузорий, но его антибиотическое действие на бае-терии и грибки пока не установлено. Поэтому сейчас еще преждк-временно рассматривать это вещество в качестве антибиотика.

Интересная мутантная парамеция названа пешкой по аналогии с пешкой из игры в шахматы. Сейчас известно, что обратное движение есть результат притока ионов кальция, который следует за стимулом. Этот вход кальция воздействует на двигательный механизм жгутиков, так что некоторое время они действуют в противоположном направлении. У пешки кальциевый канал изменен и ионы Са2 не попадают в него. Другой мутантный организм, как и дикий тип, меняет направление движения, но продолжает плыть в обратном направлении иногда несколько минут. Это происходит из-за мутации одного из типов ионных каналов клеточной мембраны, которых здесь идентифицировано больше, чем в нейронах.

Инфузория парамеция каждые 27 часов ( в сред нем) делится-пополам. Если бы все нарождающиеся таким образом инфузории оставались в живых, то сколько понадобилось бы времени, чтобы потомство одной парамеции заняло объем, равный объему Солнца.

Если осветить парамеции, находящиеся в растворе, содержащем порфирины, то они быстро гибнут.

A. Paramecium caudatum. Структуры различимые в световом микроскопе. Б. Микрофотография Paramecium caudatum, полученная с помощью светового микроскопа ( х832.

В клетке парамеции находятся два ядра. Большее из них — макронуклеус — полиплоидное; оно имеет более двух наборов хромосом и контролирует метаболические процессы, не связанные с размножением. Оно контролирует размножение и образование макронуклеусов при делении ядра.

Эквитоксичные для парамеций концентрации испытанных веществ приведены в таблице

Обращает на себя внимание высокая токсичность алкилфенилового эфира полиэтиленгликоля ( ОП-7), большая, чем токсичность фосфорорганических соединений. Для насекомых, а также для теплокровных животных, наоборот, токсичность ОП-7 ничтожна, а токсичность фосфорорганических соединений, например указанных под номерами 1 — 3, чрезвычайно велика.

Основная причина гибели парамеций от указанных выше веществ сводится, по-видимому, к нарушению физико-химических свойств оболочки, но не к ингибитированию энергетического метаболизма в клетке.

Ваотбсгирование с помощью парамеций проводили в специальном мякроаквариуме из одганкчэокого отекла, размеры которого позволяли попользовать в качестве влажной камеры чашки Петри 3 оари лунок аквариума помещали по 10 — 15 оообей парамеций в О 02 мл кулыузальной среды.

Хлорофос и октаметил менее токсичны для парамеций, чем хлористый натрий.

Данные для расчета: 40 — е поколение парамеций, не погибающих после деления, занимает в объеме 1 куб.

Так, в вакуолях одного из видов ресничной инфузории парамеции ( Paramecium bursaria) неизменно присутствует одноклеточная зеленая водоросль. Установлено, что клетки водоросли делятся независимо от деления парамеции. Каждая из вновь образующихся дочерних клеток ( автоснор) водоросли немедленно заключается в особую вакуолю и в таком виде в дальнейшем распределяется между дочерними особями инфузории.

Высокотоксичный для теплокровных животных октаметил, а также хлорофос оказываются для парамеций менее токсичными, чем даже хлористый натрий.

Заметим, что фактически одним микробиологом ( Метальниковым) наблюдалось 8061 деление парамеции.

Анализ полученных результатов по токсичности, оточшк вод о помощью биотестирования о использованием парамеций покаэал чю токсичность сточных вод на различных переделах производства сильно варьирует от сильнотоксичных до нетоксичных. Наиболее токсичные сточные воды требуют предварительного разведения tfe менее чем в 8 раз перед подачей их на очистные сооружения.

Appearance and physical characteristics

ГОСТ Р 57166-2016 Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg

Paramecium caudatum under a light microscope

Paramecium caudatum is 120–330 micrometres long (usually 200–300 micrometres). The cell body is roughly cigar-shaped, rounded at the front, tapering at the to a blunt point. The is uniformly covered with cilia, and has a long oral groove, leading to deeply embedded oral cavity, lined with cilia. P. caudatum has two star-shaped , and a cellular envelope () densely studded with spindle-shaped called . The species is very common, and widespread in marine, brackish and freshwater environments.

P. caudatum feed on and small cells, such as and . In conditions (freshwater), the cell absorbs water by . It regulates osmotic pressure with the help of bladder-like contractile vacuoles, gathering internal water through its star-shaped radial canals and expelling the excess through the . When moving through the water, they follow a spiral path while rotating on the long axis.

Paramecium have two (a large macronucleus and a single compact micronucleus). They cannot survive without the macronucleus and cannot reproduce without the micronucleus. Like all ciliates, Paramecia reproduce asexually, by . During reproduction, the macronucleus splits by a type of , and the micronuclei undergo . The cell then divides transversally, and each new cell obtains a copy of the micronucleus and the macronucleus.

Fission may occur as part of the normal vegetative . Under certain conditions, it may be preceded by self-fertilization (autogamy), or it may follow , a sexual phenomenon in which Paramecia of compatible mating types fuse temporarily and exchange genetic material. During conjugation, the micronuclei of each conjugant divide by and the gametes pass from one cell to the other. The gametes of each organism then fuse to form micronuclei. The old macronuclei are destroyed, and new ones are developed from the new micronuclei.

Without the rejuvenating effects of autogamy or conjugation a Paramecium ages and dies. Only opposite mating types, or genetically compatible organisms, can unite in conjugation.

Historical background

Paramecia, illustrated by Otto Müller, 1773

Earliest known illustration of Paramecium

«Slipper animalcule», illustrated by Louis Joblot, 1718

Paramecia were among the first ciliates to be seen by microscopists, in the late 17th century. They were probably known to the Dutch pioneer of protozoology, Antonie van Leeuwenhoek, and were clearly described by his contemporary Christiaan Huygens in a letter of 1678. The earliest known illustration of a Paramecium was published anonymously in Philosophical Transactions of the Royal Society, in 1703.

In 1718, the French mathematics teacher and microscopist Louis Joblot published a description and illustration of a microscopic poisson (fish), which he discovered in an infusion of oak bark in water. Joblot gave this creature the name «Chausson», or «slipper», and the phrase «slipper animalcule» remained in use as a colloquial epithet for Paramecium, throughout the 18th and 19th centuries.

The name «Paramecium» – constructed from the Greek παραμήκης (paramēkēs, «oblong») – was coined in 1752 by the English microscopist John Hill, who applied the name generally to «Animalcules which have no visible limbs or tails, and are of an irregularly oblong figure». In 1773, O. F. Müller, the first researcher to place the genus within the Linnaean system of taxonomy, adopted the name Paramecium, but changed the spelling to Paramœcium. C. G. Ehrenberg, in a major study of the infusoria published in 1838, restored Hill’s original spelling for the genus name, and most researchers have followed his lead.

List of species

Paramecium aurelia species complex:

  • Paramecium primaurelia
  • Paramecium biaurelia
  • Paramecium triaurelia
  • Paramecium tetraurelia
  • Paramecium pentaurelia
  • Paramecium sexaurelia
  • Paramecium septaurelia
  • Paramecium octaurelia
  • Paramecium novaurelia
  • Paramecium decaurelia
  • Paramecium undecaurelia
  • Paramecium dodecaurelia
  • Paramecium tredecaurelia
  • Paramecium quadecaurelia
  • Paramecium sonneborni

Other species:

  • Paramecium buetschlii
  • Paramecium bursaria
  • Paramecium calkinsi
  • Paramecium caudatum
  • Paramecium chlorelligerum
  • Paramecium duboscqui
  • Paramecium grohmannae
  • Paramecium jenningsi
  • Paramecium multimicronucleatum
  • Paramecium nephridiatum
  • Paramecium polycaryum
  • Paramecium putrinum
  • Paramecium schewiakoffi
  • Paramecium woodruffi

Инфузории

Инфузории — одноклеточные организмы размером 0,1-0,35 мм, передвигающиеся с помощью колебательных движений ресничек, покрывающих их тело.

Служат для кормления мальков в первые дни жизни. Наиболее пригодна инфузория-туфелька (Paramecium caudatum), которая по своей форме очень похожа на подошву и имеет то преимущество, что совершенно безвредна в отличие от некоторых других видов инфузорий, повреждающих икру. Следует учесть, что туфелька довольно быстро перемещается (до 0,2 см/с) и малоподвижные мальки некоторых видов рыб даже при высокой концентрации могут остаться голодными. Поэтому при кормлении мальков за этим нужно следить и при необходимости отказаться от кормления туфельками.

Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum)

Туфельки встречаются почти в каждом водоеме со стоячей водой, особенно с опавшей листвой и гниющими органическими веществами, где она питается размножающимися там бактериями. Ее можно обнаружить в аквариуме, взяв пипеткой пробы воды из грунта и рассматривая капли под микроскопом или лупой.

Туфельку отделяют от других инфузорий следующим образом. Взяв пипеткой воду, в которой содержатся инфузории, переносят каплю на чистое стекло, рядом на более освещенное место капают каплю свежей воды и соединяют обе капли водной перемычкой с помощью острого конца заточенной спички. Туфельки быстрее других инфузорий переберутся в свежую воду, которую пипеткой переносят в сосуд, где будут разводить туфелек.

Парамеция (Paramecium aurelia)

Некоторые способы разведения инфузорий:

— Прокипятить сено в течение 20 мин из расчета 20 г сена на 1 л воды, охладить до 22-26°С, профильтровать и разбавить свежей водой из расчета 1 часть настоя на 20 частей воды. После помутнения воды, вызванного развитием бактерий внести туфелек. Через 3-4 дня образуется достаточное количество инфузорий и можно кормить мальков. Для поддержания культуры в воду нужно не чаще 2 раз в месяц добавлять кипяченое молоко из расчета 5 капель на 100 мл настоя. Настой хранят в теплом (20-25°С) и светлом месте (но не под лучами солнца), накрыв стеклом.

— В наполненную свежей водой 3 л стеклянную банку капают 1-2 капли молока, когда вода помутнеет, вносят туфелек. Через 10 дней можно кормить мальков.

— Кубики брюквы 1х1х1 см высушивают и кладут в стеклянную банку со свежей водой (1 кубик на 1 л воды). Кубики, разлагаясь, образуют настил на дне, после чего вносят туфелек. Вскоре в верхнем слое обильно размножаются только туфельки. Сверху сосуд закрывают стеклом.

Рекомендуют культуру инфузорий использовать не долее 20 суток.

Перед кормлением мальков, туфельку очищают, чтобы не испортить воду в аквариуме.

Парамеция бурсария (Paramecium bursaria)

Некоторые способы фильтрации:

— Вставить в воронку фильтровальную бумагу и пролить через нее настой с туфельками, после чего бумагу опустить в аквариум.

— Настоем с туфельками наполняют бутылку до края горла, в которое вставляют ватный тампон так, чтобы он слегка погрузился в настой

Нижнюю часть бутылки затемняют, а тампон осторожно поливают свежей водой. Через некоторое время, за которое туфельки переберутся в свежую воду, тампон вынимают и прополаскивают в аквариуме

— Закрыв пробкой конец длинной и тонкой стеклянной трубки, наполняют ее из пипетки жидкостью из верхнего слоя настоя и оставляют стоять в вертикальном положении 10-15 ч. Затем собравшихся в верхнем слое туфелек пипеткой переносят в аквариум.

Новости в мире животных

Новинки раздела

  • Аквариум с солоноватой водой

  • Имена для самок аквариумных рыб на букву Я

  • 10 наивных вопросов начинающего аквариумиста

  • Самые распространенные вопросы начинающего аквариумиста

  • Аквариум для начинающих

  • Пираньи

  • Пиранья (Pygocentrus nattereri)

8 фактов о китовой акуле

Почему лису называют Патрикеевной?

Самые дорогие лошади планеты

10 самых маленьких змей планеты

Как разводить и выращивать моллинезий?

10 самых редких пород собак в мире

Почему гуси спасли Рим?

Аксолотли — гости из Мексики

25 фактов про черных медведей

13 фактов о сухопутных черепахах

Рейтинг самых-самых домашних животных

Собака с большими глазами?

Gathering food

Paramecium feeding on Bacteria

Paramecia feed on microorganisms like bacteria, algae, and yeasts. To gather food, the Paramecium makes movements with cilia to sweep prey organisms, along with some water, through the oral groove (vestibulum, or vestibule), and into the cell. The food passes from the cilia-lined oral groove into a narrower structure known as the buccal cavity (gullet). From there, food particles pass through a small opening called the cytostome, or cell mouth, and move into the interior of the cell. As food enters the cell, it is gathered into food vacuoles, which are periodically closed off and released into the cytoplasm, where they begin circulating through the cell body. As a food vacuole moves along, enzymes from the cytoplasm enter it, to digest the contents; digested nutrients then pass into the cytoplasm, and the vacuole shrinks. When the vacuole, with its fully digested contents, reaches the anal pore, it ruptures, expelling its waste contents to the environment, outside the cell.

Развитие эволюционных взглядов в науке

С самого начала развития человеческого познания сформировался комплекс тесно связанных между собой наук, которые занимались изучением природы. Этот комплекс получил название естествознание.

Уже в античные времена естествоиспытатели (тогда их называли натурфилософами) занимались описанием растений и животных. Длительное время в науке преобладал описательный метод познания. Но зачастую он приводил лишь к бессистемному, хаотическому накоплению научных фактов. Еще Аристотель и Тэофраст попытались систематизировать знания о живых организмах, разделив их на растения и животных. Карл Линней попытался создать стройную систему органического мира. Но длительное время ученые не могли объяснить причины видового многообразия живых организмов, механизм появления изменений в живых организмах.

Метафизические взгляды отрицают изменения в органическом мире. А креационизм предполагает вмешательство некоей силы – «Творца» в создание жизни и живых организмов. Обе теории не могут объяснить наличие ископаемых форм и причины их вымирания.

Теория трансформизма, возникшая на гребне промышленного переворота и социальных преобразований $XVIII – XIX$ веков, уже признавала возможность изменения видов и пыталась объяснить механизм этих изменений.

Идеи трансформизма нашли свое дальнейшее развитие в трудах знаменитого французского ученого Жана-Батиста Ламарка. Он впервые создал целостную теорию исторического развития флоры и фауны. Он активно выступал против метафизического постулата неизменности форм живого.

Ламарк допускал возможность самозарождения жизни из неживой природы. Усложнение организации живых организмов от низшей ступени к высшей в процессе эволюции Ламарк называл градацией. Но во взглядах Ламарка отражалось и идеалистическое мировоззрение. Так, например, эволюцию высших животных он объяснял стремлением к совершенствованию.

Замечание 1

Идеи ламаркизма, открытия в цитологии, достижения палеонтологии и личные наблюдения позволили выдающемуся британскому исследователю Чарльзу Дарвину разработать свою эволюционную теорию. Дарвиновская теория происхождения видов на долгие годы обеспечила биологическую науку надежным теоретическим фундаментом для дальнейших исследований.

Но человеческое познание не стоит на месте. Теория Дарвина уже не может объяснить новые факты. Поэтому в настоящее время общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Она представляет собой, синтез классического дарвинизма и популяционной генетики. СТЭ позволяет объяснить связь материала эволюции (генетические мутации) и механизма эволюции (естественный отбор).

Мутуализм

Мутуализм — это один из самых известных и наиболее экологически значимых видов симбиоза. В таких отношениях состоят, например, насекомые и Такое сотрудничество является благоприятным и взаимовыгодным для обеих сторон. Насекомые, птицы и даже некоторые млекопитающие в виде нектара добывают себе пропитание. Растение, с другой стороны, получает большое репродуктивное преимущество, а именно — у них появляется возможность переносить свою пыльцу на другие растения.

Поскольку растения не часто оказываются вместе, то им достаточно проблематично совершать репродуктивную функцию без посредников. В данном случае симбиоз им просто жизненно необходим, причем в полном смысле этого слова. Без опылителей, многие растения могли бы просто постепенно исчезнуть. С другой стороны, не опыляя растения, многие насекомые сами бы оказались в большой беде. Это действительно взаимовыгодный союз.

В биологии на этом не ограничиваются. Еще один увлекательный вариант благотворного сотрудничества можно увидеть в отношениях некоторых и тлей. Тля — это крошечные, мягкие насекомые, которые питаются соком растений, и в качестве отходов они выделяют определенную часть сахара и воды. Это и становится пригодной пищей для некоторых видов муравьев. В свою очередь, муравьи частенько переносят их на новое место, обеспечивая, таким образом, дополнительные источники питания.

ГОСТ Р 57166-2016 Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg

Learning

The question of whether Paramecia exhibit learning has been the object of a great deal of experimentation, yielding equivocal results. However, a study published in 2006 seems to show that Paramecium caudatum may be trained, through the application of a 6.5 volt electric current, to discriminate between brightness levels. This experiment has been cited as a possible instance of cell memory, or epigenetic learning in organisms with no nervous system. However, another study in 2017 suggested that the Paramecia can only learn to associate the bright side of its swimming medium to electric current and not the dark side. The same study suggested a molecular mechanism for learning in the Paramecia.

Reproduction and sexual phenomena

Like all ciliates, Paramecium has a dual nuclear apparatus, consisting of a polyploid macronucleus, and one or more diploid micronuclei. The macronucleus controls non-reproductive cell functions, expressing the genes needed for daily functioning. The micronucleus is the generative, or germline nucleus, containing the genetic material that is passed along from one generation to the next.

Paramecium reproduces asexually, by binary fission. During reproduction, the macronucleus splits by a type of amitosis, and the micronuclei undergo mitosis. The cell then divides transversally, and each new cell obtains a copy of the micronucleus and the macronucleus.

Fission may occur spontaneously, in the course of the vegetative cell cycle. Under certain conditions, it may be preceded by self-fertilization (autogamy), or it may follow conjugation, a sexual phenomenon in which Paramecium of compatible mating types fuse temporarily and exchange genetic material. During conjugation, the micronuclei of each conjugant divide by meiosis and the haploid gametes pass from one cell to the other. The gametes of each organism then fuse to form diploid micronuclei. The old macronuclei are destroyed, and new ones are developed from the new micronuclei.

Autogamy or conjugation can be induced by shortage of food at certain points in the Paramecium life cycle.

Meiosis and rejuvenation

When clonally aged P. tetraurelia are stimulated to undergo meiosis in association with either conjugation or automixis, the genetic descendants are rejuvenated, and are able to have many more mitotic binary fission divisions. During either of these processes, the micronuclei of the cell(s) undergo meiosis, the old macronucleus disintegrates and a new macronucleus is formed by replication of the micronuclear DNA that had recently undergone meiosis. There is apparently little, if any, DNA damage in the new macronucleus. These findings further solidify that clonal aging is due, in large part, to a progressive accumulation of DNA damage; and that rejuvenation is due to the repair of this damage in the micronucleus during meiosis. Meiosis appears to be an adaptation for DNA repair and rejuvenation in P. tetraurelia.

Appearance and physical characteristics

Paramecium caudatum under a light microscope

Paramecium caudatum is 120–330 micrometres long (usually 200–300 micrometres). The cell body is roughly cigar-shaped, rounded at the front, tapering at the posterior to a blunt point. The pellicle is uniformly covered with cilia, and has a long oral groove, leading to deeply embedded oral cavity, lined with cilia. P. caudatum has two star-shaped contractile vacuoles, and a cellular envelope (cortex) densely studded with spindle-shaped extrusomes called trichocysts. The species is very common, and widespread in marine, brackish and freshwater environments.

P. caudatum feed on bacteria and small eukaryotic cells, such as yeast and flagellate algae. In conditions (freshwater), the cell absorbs water by osmosis. It regulates osmotic pressure with the help of bladder-like contractile vacuoles, gathering internal water through its star-shaped radial canals and expelling the excess through the plasma membrane. When moving through the water, they follow a spiral path while rotating on the long axis.

Paramecium have two nuclei (a large macronucleus and a single compact micronucleus). They cannot survive without the macronucleus and cannot reproduce without the micronucleus. Like all ciliates, Paramecia reproduce asexually, by binary fission. During reproduction, the macronucleus splits by a type of amitosis, and the micronuclei undergo mitosis. The cell then divides transversally, and each new cell obtains a copy of the micronucleus and the macronucleus.

Fission may occur as part of the normal vegetative cell cycle. Under certain conditions, it may be preceded by self-fertilization (autogamy), or it may follow conjugation, a sexual phenomenon in which Paramecia of compatible mating types fuse temporarily and exchange genetic material. During conjugation, the micronuclei of each conjugant divide by meiosis and the haploid gametes pass from one cell to the other. The gametes of each organism then fuse to form diploid micronuclei. The old macronuclei are destroyed, and new ones are developed from the new micronuclei.

Without the rejuvenating effects of autogamy or conjugation a Paramecium ages and dies. Only opposite mating types, or genetically compatible organisms, can unite in conjugation.

Cataglyphis aenescens
Муравьи
0 0
Пчёлы
Муравьи
0 0
Муравей
Муравьи
0 0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит