Что такое стигма у эвглены зеленой
Стигма (биология)
Для эвглены показано, что световоспринимающей частью глазка является не стигма (скопление липидных гранул и пигмента), а парафлагеллярное тело — утолщение базальной части подвижного жгутика, содержащее высокоупорядоченные стопки мембран.
Связанные понятия
Зооспо́ра (др.-греч. ζῷον — животное и σπορά — посев, семя), или зоогони́дий, или бродя́жка — стадия жизненного цикла многих водорослей и некоторых низших грибов. Представляют собой жгутиконосцев, перемещающихся в жидкой среде с помощью биения одного или нескольких жгутиков. Многие водоросли на этой стадии обладают хроматофором, стигмой и сократительными вакуолями. Зооспоры некоторых желто-зелёных водорослей обладают многочисленными ядрами и несколькими парами жгутиков (синзооспоры).
Псевдопо́дии, или ложноно́жки, — цитоплазматические выросты у одноклеточных организмов и некоторых видов клеток многоклеточных. Используются клетками для передвижения (амёбоидное движение) и ловли крупных частиц (например, пищи или материала для строительства раковины). В зависимости от особенностей строения (например, организации цитоскелета) псевдоподии разделяют на лобоподии, филоподии, аксоподии и ретикулоподии.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Эта статья по общей анатомии. О гиподерме позвоночных см. статью: Подкожная ткань.Гиподе́рма (от греч. ὑπο — «под», «внизу» и δέρμα — «кожа») — слой покровов организма, обычно лежащий глубже поверхностного слоя.
Гетерогамия (от др.-греч. ἕτερος — «иной», «различный» и γάμος — «брак»), анизогамия (от др.-греч. ἄνισος — «неравный» и γάμος) — форма полового процесса, при котором сливаются две морфологически разные (по форме) гаметы. При анизогамии гаметы разделяются на мужские и женские и обладают разным типом спаривания. У многих организмов различается меньшая по размеру микрогамета, которая считается мужской, и большая, менее активно двигающаяся — женская. Характерна для различных зелёных водорослей, мхов.
Эвглена зеленая, эвгленоидные протисты (Euglenida)
Эвгленовые простейшие — одноклеточные жгутиковые организмы, самым известным представителем которых является эвглена зеленая.
Во многих учебниках указано, что эвглена зеленая имеет один жгутик, но на самом деле их два(как и у большинства эвгленовых): один длинный локомоторный, хорошо видимый в световой микроскоп, а второй очень короткий и поэтому незаметный.
Питаются путем фагоцитоза или диффузии. Многие эвгленовые имеют хлоропласты и сами синтезируют питательные вещества с помощью фотосинтеза, не утрачивая при этом способность также поглощать пищу из окружающей среды (миксотрофное питание).
Движение эвглен
Большинство видов эвглен предпочитают плавать в толще воды и двигаются с помощью жгутиков. Однако, есть виды, обитающие на субстрате, по которому они приспособились ползать. У них имеются очень короткие жгутики, которые не принимают участия в движении, а перемещение осуществляется за счет перистальтики клетки — волнообразных изгибаний тела клетки, или метаболии.
Метаболическое движение характерно только для эвгленовых, поэтому его также называют эвгленоидным. Оно представляет собой некое подобие ползающего передвижения. Его механизм и биофизика не до конца понятны. По-видимому, оно обеспечивается белковыми лентами, подстилающими мембрану, которые идут по спирали вдоль всего тела, и могут скользить друг относительно друга.
Euglena intermedia, передвигающаяся с помощью метаболии. Виден короткий жгутик, не принимающий участия в движении. Увеличение микроскопа 1000х
При резком ярком свете метаболическое движение эвглен может приобретать очень большую амплитуду.
Интенсивная перистальтика говорит о том, что эвглене не нравится слишком яркий свет(он может разрушить хлорофилл), и, сжимаясь, она пытается уменьшить его воздействие:
Метаболическое движение, ускоренное в 10 раз
Фототаксис. Как работает светочувствительный глазок эвглены?
Долгое время считалось, что за светочувствительность отвечает стигма — красное пигментное пятно у основания жгутика. Но потом выяснилось, что стигма не имеет фоторецепторов и светочувствительностью не обладает
Однако, по традиции именно ее до сих пор называют светочувствительным глазком и это название так и кочует из учебника в учебник.
На самом же деле, она является лишь частью фоторецепторного аппарата. Многие жгутиконосцы, не имеющие стигмы, могут успешно реагировать на свет.
Рецептором света служит участок мембраны у основания жгутика, расположенный прямо под пигментным пятном(при его наличии).
Зачем тогда нужна стигма?
Эвглена двигается, вращаясь вдоль продольной оси. Хорошо видна стигма и ее положение при вращении. Увеличение микроскопа 1000х
Как видно на видео, при плавании эвглена вращается вокруг продольной оси, соответственно, однажды возникнет такое положение когда лучи света то попадают напрямую на рецептор, то на заслоняющую его стигму. Изменение освещенности фоторецептора влияет на работу жгутика, что позволяет двигаться к свету. Т.о. стигма выполняет роль экрана и помогает эффективно определять направление света. Однако, ее функции не ограничиваются просто заслонкой, она ещё работает как отражатель и как дифракционная решетка, т.е. преобразует световой сигнал и обеспечивает более сильное изменение его интенсивности.
Пример фототаксиса
На нижеследующем видео эвглены, следуя зову фототаксиса, собираются в самом освещенном месте — в центре препарата.
Но даже хорошего может быть слишком много. Слишком яркий свет может повредить хлоропласты, и эвглены затем дружно эвакуируются из опасный зоны, оставляя середину пустой.
Фототаксис эвглен. Увеличение микроскопа 400х и 200х
Красная эвглена (Euglena sanguinea)
Не все эвглены имеют зеленый цвет. Кровавая эвглена Euglena sanguinea издревле наводила ужас на людей своей способностью в одночасье окрашивать водоемы в кроваво-красный цвет. Тогда, конечно, не знали о существовании каких-либо эвглен и воспринимали массовое цветение этих простейших как дурное предзнаменование или как предвестник божьего наказания.
Эта эвглена в обычном состоянии почти не отличается от своей знаменитой родственницы эвглены зелёной. Но при слишком ярком свете она быстро становится красной, используя каротиноидный пигмент астаксантин как защиту от слишком интенсивного солнечного излучения.
Этот самый пигмент используется на рыбных фермах, где добавляется в корм для окраски мяса лососевых рыб и ракообразных.
На видео можно разглядеть гранулы этого пигмента, и проглядывающие из-под них зелёные хлоропласты:
Красная эвглена в окружении зеленых эвглен другого вида. Увеличение микроскопа 1000х
Трахеломонас (Trachelomonas)
Trachelomonas — родственник эвглены зеленой, жгутиконосец, живущий в домике, называемым лорикой.
В лорике имеется отверстие, окруженное горлышком, из которого выходит длинный жгутик.
Можно рассмотреть хлоропласты и красный глазок — стигму.
Размножается бинарным делением, после которого одна из особей через отверстие покидает домик и сразу же синтезирует себе новую лорику. Свежепостроенный дом абсолютно прозрачный и бесцветный. Со временем он приобретеает коричневый оттенок из-за отложения солей железа и марганца.
Факус (Phacus)
Факус — представитель эвгленовых, имеющий жесткую пелликулу и, соответственно, постоянную форму тела похожую на листочек.
На видео можно рассмотреть жгутик, ядро в центре, стигму и множество мелких хлоропластов
Факус на увеличении микроскопа 1000х
Эвглена Lepocinclis fusca
Эвглена Lepocinclis fusca выглядит колючей, т.к. имеет орнамент на пелликуле в форме крошечных пирамидок.
На видео можно рассмотреть стройные ряды из треугольных структур.
Также хрошо виден красный светочувствительный глазок и две большие овальные структуры — зерна запасного питательного вещества парамила.
Можно разглядеть короткий жгутик, который не принимает участия в движении. Оно осуществляется за счет изгибания клетки.
Эвглена Lepocinclis fusca на увеличении микроскопа 1000х
Колациум (Colacium)
На рачках чаще можно встретить инфузорий в роли эпибионтов (т.е. организмов, обитающих на поверхности других организмов), но в данном случае это эвгленовые протисты Colacium. Они представляют собой единственный род эвглен, ведущих прикрепленный образ жизни, поселяясь на мелких планктонных животных.
В их цикле развития есть подвижная стадия, во время которой они имеют жгутик и выглядят как типичные эвглены, но когда они находят хозяина, то жгутик сбрасывается и формируется слизистая ножка для прикрепления к телу животного.
Эвглена Зелёная. Описание, особенности, строение и размножение Эвглены Зелёной
Животная клетка произошла от растительной. Это предположение ученых основано на наблюдениях за Эвгленой Зеленой. В этом одноклеточном сочетаются черты животного и растения. Поэтому Эвглена считается переходным этапом и подтверждением теории о единстве всего живого. Согласно этой теории, человек произошел не только от обезьяны, но и от растений. Отодвинем дарвинизм на второй план?
Описание и особенности Эвглены
В существующей классификации Эвглена Зеленая относится к одноклеточным водорослям. Подобно прочим растениям, одноклеточное содержит хлорофилл. Соответственно, в признаки Эвглены Зеленой входит способность к фотосинтезу — преобразованию энергии света в химическую. Это типично для растений. Разглядеть её можно только под микроскопом, который можно приобрести в магазине микроскопов.
Строение Эвглены Зеленой предполагает наличие в клетке 20-ти хлоропластов. Именно в них и сосредоточен хлорофилл. Хлоропласты представляют собой зеленые пластины и бывают только у клеток, имеющих в центре ядро. Питание солнечным светом называется автотрофным. Таковым Эвглена пользуется днем.
Строение Эвглены Зелёной
Стремление одноклеточных к свету называется положительным фототаксисом. Ночью же водоросль гетеротрофна, то есть поглощает органику из воды. Вода должна быть пресной. Соответственно, встречается Эвглена в озерах, прудах, болотах, реках, предпочитая загрязненные. В водоемах с чистой водой водоросль малочисленна или вовсе отсутствует.
Обитая в загрязненных водоемах, Эвглена Зеленая может быть переносчиком трипаносом и лейшмании. Последняя является возбудителем ряда кожных заболеваний. Трипаносомы же провоцируют развитие африканской сонной болезни. Она поражает лимфатическую, нервную систему, приводит к лихорадке.
Любовью к стоячей воде с гнилостными остатками эвглена родственна амебе. Завестись героиня статьи может и в аквариуме. Достаточно на некоторое время забыть о фильтрации, смене воды в нем. При наличии в аквариуме Эвглены, вода зацветает. Поэтому аквариумисты считают одноклеточную водоросль своеобразным паразитом.
Приходится протравливать домашние водоемы химическими средствами, пересаживая при этом рыб в другие емкости. Однако, некоторые аквариумисты рассматривают героиню статьи в качестве корма для мальков. Последние воспринимают Эвглен в качестве животных, подмечая активное движение.
В качестве корма для мальков эвглен размножают в домашних условиях. Не ходить же все время на пруд. Размножаются простейшие быстро в любом блюдце с грязной водой. Главное, не убирать посуду с дневного света. Иначе, приостановится процесс фотосинтеза.
Гетеротрофное питание, к коему Эвглена прибегает ночью, — признак животных. Еще к животным чертам одноклеточного относится:
Учитывая наличие у Зеленой Эвглены признаков как растений, так и животных, ученые спорят о принадлежности героини статьи к определенному царству. Большинство за причисление Эвглены к флоре. Животным одноклеточное считают примерно 15% ученых. Остальные видят в Эвглене промежуточный вид.
Признаки Эвглены Зеленой
У одноклеточного тело веретеновидной формы. У него жесткая оболочка. Длина тела приближена к 0,5 миллиметра. Перед тела Эвглены тупой. Здесь находится красный глазок. Он светочувствительный, позволяет одноклеточному находит «кормовые» места днем. За счет обилия глазков в местах скопления Эвглен, поверхность воды смотрится красноватой, бурой.
Эвглена Зелёная под микроскопом
Еще на переднем конце тела клетки крепится жгутик. У новорожденных особей его может не быть, поскольку клетка делится надвое. Жгутик остается на одной из частей. На второй двигательный орган отрастает со временем. Задний конец тела растение Эвглена Зеленая имеет заостренный. Это помогает водоросли ввинчиваться в воду, улучшает обтекаемость, а значит, и скорость.
Героини статьи свойственна метаболия. Это способность менять форму тела. Хоть зачастую оно веретенообразное, может быть и:
Какой бы формы не была Эвглена, ее жгутик не виден, если клетка живая. От глаз отросток скрыт за счет частоты движения. Человеческий глаз не может уловить его. Способствует тому и малый диаметр жгутика. Рассмотреть его можно под микроскопом.
Строение Эвглены
Если обобщить сказанное в первых главах, Эвглена Зеленая — животное или растений, состоящее из:
С помощью сократительной вакуоли не только происходит выталкивание продуктов обмена веществ, но и дыхание. В их системе схожи Эвглена Зеленая и Амеба. Основа основ клетки — ядро. Оно смещено к заднему концу тела водоросли, подвешено на хроматиновых нитях. Ядро — основа деления, которым размножается Эвглена Зеленая. Класс простейших характеризуется именно таким путем воспроизведения.
Жидкостным наполнением клетки Эвглены является цитоплазма. Ее основа — гиалоплазма. Она состоит из белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот. Именно среди них откладываются крахмалоподобные вещества. Компоненты буквально плавают в воде. Этот раствор и есть цитоплазма.
Процентный состав цитоплазмы непостоянен и лишен организации. Зрительно наполнение клетки бесцветно. Окраску Эвглене придает исключительно хлорофилл. Собственно, его скоплениями, ядром и оболочкой цитоплазма ограничена.
Питание
Питание Эвглены Зеленой не только наполовину автотрофное, а на половину гетеротрофное. В цитоплазме клетки накапливается взвесь крахмалоподобного вещества. Это питательный резерв на черный день. Смешенный тип питания именуется учеными миксотрофным. Если Эвглена попадает в скрытые от света водоемы, к примеру, пещерные, постепенно теряет хлорофилл.
Тогда одноклеточная водоросль больше начинает походить именно на простейшее животное, питаясь исключительно органикой. Это еще раз подтверждает возможность родства меж растениями и зверями. При наличии освещения героиня статьи не прибегает к «охоте» и малоподвижна. Зачем махать жгутиком, если пища в виде света сама падает на тебя? Активно двигаться Эвглена начинает исключительно в сумеречных условиях.
Обойтись ночь без еды водоросль не может, поскольку микроскопична. Делать достаточные запасы энергии попросту негде. Накопленное тут же расходуется на процессы жизнедеятельности. Если Эвглена голодает, испытывая как недостаток света, так и нехватку органики в воде, начинает расходовать крахмалоподобную субстанцию. Она называется парамил. Животные также используют откладываемый под кожей жир.
К резервному способу питания простейшее Эвглена Зеленая прибегает, как правило, в цисте. Это твердая оболочка, которую водоросль образует при сжатии. Капсула подобна пузырю. Собственно, понятие «циста» так и переводится с греческого.
Перед цистообразованием водоросль отбрасывает жгутик. Когда неблагоприятные условия сменяются стандартными, циста прорастает. Из капсулы может выйти одна Эвглена, или уже несколько. У каждой отрастает новый жгутик. Днем Эвглены устремляются к хорошо освещенным участкам водоема, держась у поверхности. Ночью одноклеточные распределяются по всей площади пруда или заводи реки.
Органоиды Эвглены Зеленой
Органоидами называют постоянные и специализированные структуры. Таковые есть как в клетках животных, так и растений. Есть альтернативный термин — органеллы.
Органоиды Эвглены Зеленой, по сути, перечислены в главе «Строение». Каждая органелла — жизненно важный элемент клетки, без которого та не сможет:
Органеллы свойственны для эукариотических организмов. У таких обязательно есть ядро и оформленная внешняя мембрана. Эвглена Зеленая подходит под описание. Если обобщить, к органоидам эукариотов относятся: эндоплазматическая сеть, ядро, мембрана, центриоли, митохондрии, рибосомы, лизосомы и аппарат Гольджи. Как видно, набор органоидов Эвглены ограничен. Это указывает на примитивность одноклеточного.
Размножение и продолжительность жизни
Размножение Эвглены Зеленой, как говорилось, начинается с деления ядра. Два новых расходятся по разным сторонам клетки. Потом она начинает делиться в продольном направлении. Поперечное деление не возможно. Линия разрыва Эвглены Зеленой проходит меж двух ядер. Разделенная оболочка как бы замыкается на каждой половинке клетки. Получается две самостоятельных.
Пока происходит продольное деление, на «бесхвостой части» вырастает жгутик. Процесс может происходить не только в воде, но и снеге, на льду. Эвглена терпима к холоду. Поэтому на Урале, Камчатке, островах Арктики встречается цветущий снег. Правда, зачастую он алый или темный. Своеобразным пигментом служат родственницы героини статьи — Красная и Черная Эвглены.
Деление Эвглены Зелёной
Жизнь Эвглены Зеленой, по сути, бесконечная, поскольку одноклеточное размножается делением. Новая клетка — часть старой. Первая при этом продолжает «давать» потомство, сохраняясь сама.
Если говорит о сроке жизни конкретной клетки, сохраняющей целостность, речь о паре дней. Таков век большинства одноклеточных. Их жизнь столь же мала, как и размеры. Кстати, слово «Эвглена» сложено из двух греческих — «эу» и «глене». Первое переводится как «хорошо», а второе — «блестящая точка». В воде водоросль, действительно, поблескивает.
Наряду с другими простейшими, Эвглена Зеленая ходит в школьную программу. Одноклеточную водоросль изучают в 9-м классе. Учителя часто дают детям стандартную версию, согласно которой Эвглена — растение. Вопросы о нем встречаются в ЕГЭ по биологии.
Подготавливаться можно как по учебникам ботаники, так и зоологии. В обоих есть главы, посвященные Эвглене Зеленой. Поэтому некоторые учителя рассказывают детям о двойственности одноклеточного. Особенно часто углубленный курс дают в профильных биохимических классах. Ниже видео об Эвглене Зелёной, которая пугает инфузорий туфелек.