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

Простейшие
Саркожгутиконосцы
Класс Жгутиконосцы

Класс жгутиконосцев характеризуется наличием жгутиков, служащих органоидами движения. У немногих видов наряду со жгутиками могут присутствовать временно или постоянно и псевдоподии.

Представители ряда групп жгутиковых обладают хроматофорами, содержащими хлорофилл. Такие формы, как и настоящие зеленые растения, способны на свету осуществлять фотосинтез, т. е. обладают автотрофным типом питания. Другие жгутиковые, как и все животные, являются гетеротрофами. Имеются, наконец, виды, совмещающие оба типа питания, т. е. являющиеся миксотрофами. В зависимости от типа питания класс Mastigophora делится на 2 подкласса.

1. Phytomastigina (способны к фотосинтезу).

2. Zoomastigina (животные жгутиконосцы с гетеротрофным типом обмена).

Размеры и форма тела жгутиконосцев довольно разнообразны: яйцевидная, цилиндрическая, шаровидная, бутылковидная и др. От переднего полюса тела берут начало жгутики (1, 2, 4, 8 и более — до нескольких сотен). У некоторых зоомастигин жгутик, проходя вдоль тела, может срастаться с его поверхностью, образуя ундулирующую мембрану (чаще у паразитических видов).

Некоторые виды из подкласса фитомастигин образуют колонии, представляющие собой результат незавершенного деления. Колонии различаются как по форме (древовидные, шаровидные и др.), так и по способу развития.

Отряд Эвгленовые (Euglenoidea)

Эвглена зеленая (Euglena viridis).

Материал и оборудование. Многочисленные виды рода Euglena встречаются в пресных водоемах, богатых органическими веществами. Некоторые виды эвглен можно культивировать в искусственных средах, например на среде Кнопа (дистиллированная H₂O — 1000 мл, MgSO₄ — 0,25 г, Ca(NO₃)₂ — 1,0 г, KH₂PO₄ — 0,25 г, KCl — 0,12 г, FeCl₃ — следы). Лучше развитие эвглен идет при добавлении в минеральные среды органических веществ. В частности, эвглены хорошо развиваются на мясном бульоне. В качестве посуды для культуры эвглен можно использовать химические пробирки или небольшие колбы.

В качестве представителя эвглен для изучения можно использовать как живую культуру Euglena viridis, так и препараты с фиксированными эвгленами.

Для работы необходимы: микроскоп; предметные и покровные стекла; пипетки; полоски фильтровальной бумаги; вода из застоявшегося пруда (зеленого цвета) или аквариума; пробирки или стаканы с живой культурой эвглен; препараты с фиксированными эвгленами.

Задание. Рассмотреть каплю воды с эвгленами и наблюдать движение этого простейшего. Рассмотреть стигму (светочувствительный глазок), хроматофоры, парамиловые зерна и резервуар сократительной вакуоли. Зарисовать эвглену зеленую. Обратить внимание на других жгутиконосцев, встречающихся в той же капле.

Изготовление и изучение препарата. Небольшую каплю воды с эвгленами нанести пипеткой на предметное стекло, накрыть покровным.

Рассмотрите каплю воды с эвгленами при малом увеличении микроскопа, обратите внимание на характер движения эвглен — поступательное и вращательное. Разыщите отличающийся по величине от других эвглен малоподвижный экземпляр эвглены зеленой и рассмотрите его при большом увеличении и с окуляром 15х. Чтобы лучше рассмотреть строение, можно приостановить движение эвглен при помощи оттягивания воды полосками фильтровальной бумаги. Для этого положите полоски на предметное стекло по боковым сторонам покровного стекла. Снимите полоски, заметив задержку движения эвглен.

Обратите внимание, что эвглена (см. рис. 9) имеет веретеновидную форму; тело заострено на заднем конце и закруглено на переднем, наружный слой цитоплазмы образует тонкую пленку — пелликулу. Эластичность пелликулы позволяет эвглене временно изменять форму тела. В микроскоп хорошо видно, что, укорачиваясь, она становится толще; вытягиваясь в длину — тоньше и стройнее.

Рис. 9 Эвглена (Euglena viridis):

1 — ядро; 2 — зерна парамила; 3 — хроматофоры; 4 — глазок; 5 — сократительная вакуоль; 6 — резервуар сократительной вакуоли; 7 — жгутик.

Зеленый цвет объясняется тем, что в ее протоплазме имеются овальные или округлые хроматофоры, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл. Найдите и зарисуйте хроматофоры. Благодаря хлорофиллу эвглена способна к фотосинтезу. Продукты фотосинтеза откладываются в цитоплазме в виде бесцветных зерен углевода парамила — запасного питательного и строительного материала, напоминающего по химическому составу крахмал. Ядро, ближе к заднему концу тела, обычно не видно, так как оно маскируется хроматофорами и парамиловыми зернами, но просвечивает под ними в виде светлого пятна. Уменьшите освещение легким поворотом зеркала микроскопа или немного опустите вниз осветительный аппарат и найдите в передней части тела эвглены волосовидный вырост цитоплазмы — жгутик, с помощью которого эвглена движется.

Понаблюдайте колебания воды, вызываемые вращением жгутика. Рассмотрите у основания жгутика ярко-красное пятно — стигму (глазное пятно, «глазок»), играющую роль светочувствительного органоида. Найдите по соседству со стигмой светлое поле — резервуар сократительной вакуоли, сообщающийся с внешней средой узким каналом, который открывается наружу на переднем конце тела эвглены.

Зарисуйте эвглену зеленую и отметьте детали ее строения.

Питание эвглены основано на ее способности синтезировать на свету углевод (парамил) из воды и углекислого газа. Необходимые минеральные соли всасываются осмотически из окружающей среды через пелликулу. В темноте эвглены питаются, как и все животные, готовыми органическими соединениями. Такой тип питания называется смешанным, или миксотрофным. При неблагоприятных условиях (понижение температуры воды, высыхание водоема и т. д.) эвглена инцистируется: отбрасывает жгутик, округляется и выделяет вокруг себя плотную оболочку, предохраняющую от неблагоприятных условий, иначе говоря, образуется циста.

Вольвокс (Volvox sp.). Вольвокс часто встречается в воде прудов и озер в летнее время. Наиболее распространен Volvox aureus, несколько реже встречается V. globator.

Материал и оборудование. Для изучения лучше взять живой материал. При отсутствии такового можно взять материал, фиксированный формалином.

Для работы необходимы: микроскоп; предметные и покровные стекла; пипетки; препаровальные иглы; пробирки или стаканы с живой культурой вольвокса или препараты с фиксированными вольвоксами.

Задание. Рассмотреть каплю воды с вольвоксами (за неимением живых вольвоксов взять фиксированный материал). Рассмотреть и зарисовать 1-2 колонии. Обратить внимание на форму и строение колонии. Рассмотреть соматические и генеративные клетки, дочерние шары внутри вольвокса.

Изготовление и изучение препарата. Каплю воды с вольвоксами перенесите пипеткой из пробирки на предметное стекло и, не накрывая покровным, рассмотрите при малом увеличении микроскопа колонии, состоящие из большого количества особей (500-20 000). Обратите внимание, что вольвокс имеет форму полого шара 0,5-2,0 мм в диаметре. Стенка шара состоит из студенистого вещества, в которое погружены отдельные особи колонии. Иногда в полости материнского шара видны шары меньшего размера — дочерние колонии (рис. 10).

Рис. 10 Вольвоксы:

А — Volvox globator, участок стенки тела с гаметами; Б — V. aureus, общий вид (внутри материнского шара — шесть дочерних); 1 — макрогаметы; 2 — микрогаметы; 3 — вегетативная особь.

Клетки, образующие колонию, не все одинаковы. Для ознакомления с их структурой накройте препарат покровным стеклом и, слегка придавив его препаровальной иглой (раздавите вольвокс), рассмотрите при большом увеличении микроскопа, вращая микрометрический винт. Огромное большинство членов колонии — мелкие вегетативные, или соматические, клетки, обеспечивающие движение, питание и рост вольвокса (рис. 11).

Рассмотрите их — они обладают грушевидной формой; у каждой есть хроматофор, ядро, стигма, сократительные вакуоли и два жгутика. Согласованное действие жгутиков всех соматических клеток вызывает вращательное и поступательное движение колонии, которая медленно «катится» в воде. Клетки соединены между собой цитоплазматическими мостиками. Найдите в колонии небольшое количество генеративных клеток, выполняющих функцию размножения. В некоторых вольвоксах в полости материнского шара видны дочерние шары, которые образовались из генеративных клеток путем многократного деления и отпали в полость материнского вольвокса. Впоследствии материнский вольвокс погибает. Из небольшой же части генеративных клеток возникают половые клетки: часть из них превращается в макрогаметы (яйцевые клетки), другие после многократного деления образуют микрогаметы. После слияния половых клеток получается зигота (оплодотворенная яйцеклетка), дающая начало новой колонии.

Рис. 11 Стенка вольвокса при большом увеличении:

1 — вегетативная особь; 2 — генеративная особь; 3 — хроматофоры;

4 — ядро; 5 — цитоплазматический мостик, соединяющий отдельные клетки вольвокса; 6 — жгутики.

Зарисуйте материнскую колонию вольвокса с дочерними шарами и кусочек стенки тела вольвокса с половыми клетками.

Трипанозома (Trypano soma sp.). Трипанозомы — паразиты, встречающиеся в крови многих позвоночных животных и человека. Так, в крови серой крысы (пасюка) нередко встречается Trypanosoma lewisi. Возбудителями случной болезни лошадей, ослов и мулов является другой вид — Т. equiperdum.

Материал и оборудование. Среди многочисленных видов трипанозом, паразитирующих в крови позвоночных животных, наиболее доступна для изучения Trypanosoma lewisi, очень часто встречающаяся в крови живой крысы. Для изучения живых трипанозом надо взять каплю крови живой крысы и исследовать ее, прикрыв покровным стеклом. При большом увеличении микроскопа в плазме крови хорошо видно движение трипанозом. Чаще на лабораторном практикуме используют фиксированные и окрашенные препараты мазков крови больных животных.

Для работы необходимы: микроскоп с иммерсионным объективом; кедровое масло; микропрепараты мазков крови больной лошади или серой крысы.

Задание. Рассмотреть и зарисовать окрашенный мазок крови с трипанозомами — возбудителями случной болезни лошадей, ослов, мулов.

Изучение препарата. Возьмите готовый микропрепарат с трипанозомами. Рассмотрите при большом увеличении (объектив 40х, окуляр 15х) в мазке крови многочисленные окрашенные в бледно-розовый цвет безъядерные красные кровяные тельца — эритроциты, и крупные, с темно-синими ядрами, встречающиеся в небольшом количестве белые кровяные тельца — лейкоциты и лимфоциты. Обратите внимание на узких, веретенообразно изогнутых трипанозом с крашеным в красный цвет жгутиком; трипанозомы находятся в пространстве между белыми и красными кровяными тельцами в плазме крови. Зарисуйте мазок крови с трипанозомами.

Рассмотрите с помощью иммерсионного объектива в мазке крови одну из трипанозом и изучите ее строение. Для этого на препарат нанесите каплю кедрового масла и опустите в нее иммерсионный объектив. Обратите внимание на форму тела трипанозомы: к концам оно заострено, лентовидно и приспособлено к движению в плазме между кровяными тельцами. Условия существования наложили отпечаток на строение этих паразитов (рис. 12). Ядро имеет овальную форму, окрашено на препарате в темно-синий цвет, расположено ближе к переднему концу тела. Найдите расположенный ближе к заднему концу тела трипанозомы розово-красный кинетопласт, от которого отходит жгутик. На препарате жгутик окрашен в темно-красный цвет и проходит по краю тонкой прозрачной перепонки (ундулирующей мембраны), которая связывает его с телом трипанозомы. На переднем конце тела жгутик свисает свободно. Движутся трипанозомы с помощью ударов жгутика и колебаний ундулирующей мембраны.

Зарисуйте общий вид и детали строения трипанозомы. Для трипанозом характерно отсутствие органоидов питания, так как они живут в плазме крови хозяина и питаются готовой пищей. Питание их происходит осмотическим путем.

Рис. 12 Трипанозома (Trypanosoma sp.):

1 — кинетопласт; 2 — ядро; 3 — ундулирующая мембрана; 4 — жгутик.