Prisny_Zoologia_Praktikum_laboratorny_2018

Рис. 24. Внутриклеточное пищеварение у инфузорий.

Образующаяся пищеварительная вакуоль увеличивается за счет слияния с маленькими пузырьками, которые служат источником мембраны для стенки вакуоли. Слияние с пузырьками, содержащими кислоту (ацидосомами), понижает pH. Слияние с лизосомами приводит к поступлению в вакуоль пищеварительных ферментов. На заключительном этапе вакуоль уменьшается в объеме по мере того, как от нее отшнуровываются мелкие пузырьки, которые сольются с новой пищеварительной вакуолью

Рис. 25. Конъюгация (половой процесс) у Paramaecium caudatum – вида, имеющего один макронуклеус и один микронуклеус.

Объяснения на следующей странице →

31

А – две особи соединяются в ходе конъюгации; Б–Г – микронуклеус каждого конъюганта претерпевает три деления, из которых первые два (Б, В) мейотические; Д – конъюганты обмениваются мигрирующими микронуклеусами; Е – мигрирующее ядро сливается со стационарным микронуклеусом партнера, образуя синкарион, или «зиготическое ядро». Обратите внимание на то, что оболочка микронуклеуса у Paramaecium (как и удругих инфузорий) не разрушается во время мейоза (или митоза)

Задание 2

Рассмотрите постоянный микропрепарат стилонихии на малом, а затем на среднем и большом увеличении. Обратите внимание на форму ее тела, расположение цирр форму макронуклеуса.

Зарисуйте в альбом строение стилонихии, ориентируясь на схемы (рис. 26–28).

Рис. 26. Stylonichia sp. на микропрепарате

Рис. 27. Брюхоресничная инфузория на субстрате

32

Рис. 28. Брюхоресничная инфузория Stylonichia mytilus (А – с брюшной стороны, Б – сбоку):

1 – фронтальные цирры, 2 – мембранеллы адоральной зоны, 3 – перистом с околоротовыми ресничками и мембраной, 4 – хвостовые (каудальные) цирры, 5 – пищевые вакуоли, 6 – макронуклеус, 7 – микронуклеус, 8 – спинные щетинки, 9 – сократительная вакуоль

33

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Особенности организации одноклеточных животных. Alveolata. Sporozoa

Систематика

Царство Protista Тип Sporozoa Класс Gregarinea

Отряд Eugregarinida

Gregarina polymorpha Stylocephalus longicollis

Класс Coccidia Отряд Eimeriida

Eimeria sp.

Отряд Haemosporida

Plasmodium sp.

Теоретическая часть

Споровики – это большей частью паразитические простейшие, для которых характерно наличие особого апикального комплекса органоидов и трехзвенного жизненного цикла, включающего гамогонию, мерогонию и спорогонию. Так как жизненные циклы представителей этого типа имеют много специфичных черт, отдельные стадии развития сильно отличаются морфологически. Наиболее общим планом строения характеризуется расселительная стадия – зоит.

Покров зоита – пелликула, включающая плазмолемму и внутренний мембранный комплекс, подстилает их слой субпелликулярных микротрубочек, выполняющих опорную функцию. В передней (апикальной) и реже в задней (дистальной) частях клетки располагаются полярные кольца, также выполняющие опорную функцию и участвующие в организации субпелликулярных микротрубочек.

Для осуществления эндоцитоза в пелликуле имеются микропоры.

В передней части клетки расположен коноид, состоящий из спирально закрученных микротрубочек, заходящих внутрь апикального полярного кольца. С коноидом связаны мембранные образования – роптрии, вокруг которых располагаются многочисленные микронемы. Эти структуры способствуют проникновению зоита в клетку хозяина.

Ядро с крупным ядрышком в центре располагается в средней части клетки. Кпереди от ядра расположен аппарат Гольджи. Митохондрия обычно одна. В цитоплазме имеется эндоплазматическая сеть, рибосомы, липидные капли и другие включения. Особой мультимембранной органеллой является апикопласт (Гольджиадъюнкт), функционально подобный пластидам растений.

Грегарины – это внутренностные (большинство – кишечные) паразиты беспозвоночных животных. У большинства грегарин в жизненном цикле отсутствует мерогония, но характерно объединение гамонтов в сизигий перед началом гаметогенеза и их совместное инцистирование с образованием гаметоцисты.

Большинство грегарин – полостные паразиты и их трофозоиты передним концом прикрепляются к эпителию хозяина. Трофозоит имеет довольно крупные размеры (у некоторых грегарин до 5 мм) и покрыт плотной трехмембранной пелликулой с наружным слоем гликокаликса. Тело грегарин может быть сегментировано. Например, у трехсегментных грегарин на переднем конце расположен – эпимерит, похожий на венец крючьев, за ним находится – протомерит,

34

отделенный септой от дейтомерита, в котором располагается ядро с хорошо заметным ядрышком. На периферии клетки отчетливо виден тонкий светлый слой эктоплазмы. Эндоплазма содержит большое количество зерен запасного углевода – амилопектина. Кроме этого, в цитоплазме имеются диктиосомы, эндоплазматический ретикулум, различные вакуоли и включения. Митохондрии немногочисленны, но в эпимерите, погруженном в цитоплазму клетки хозяина, их может быть много. Эпимерит, помимо выполнения прикрепительной функции, участвует в питании. Поглощение питательных веществ происходит также и через микропоры.

Жизненный цикл грегарины Stylocephalus longicollis проходит следующим образом. Паразитирующие в кишечнике жука-чернотелки трофозоиты растут и становятся зрелыми гамонтами, которые открепляются от эпителия, утрачивая эпимерит, и объединяются попарно, формируя сизигий, который покрывается общей оболочкой и становится гаметоцистой. Ядро каждой особи многократно митотически делится. Множество образовавшихся вторичных ядер мигрирует к периферии тела каждой особи. Затем на поверхности каждого гамонта образуются мелкие бугорки с ядрами, которое отпочковываются с образованием гамет. Часть цитоплазмы гамонтов остается, образуя остаточное тело. Каждый гамонт дает начало гаметам только одного пола. Затем происходит копуляции гамет, образование зигот, которые покрываются оболочками и становятся ооцистами. Вместе с фекалиями хозяина гаметоцисты, содержащие ооцисты, выводятся наружу. В ооцистах происходит спорогония – формирование спорозоитов. Первое деление ядра зиготы – одноступенчатый мейоз, затем следуют два митотических деления. В результате образуется восемь спорозоитов. Процесс созревания ооцист называется споруляция, в это время, кроме развития спорозоитов, происходит формирование дополнительных слоев оболочки и выход ооцист из гаметоцист. Зрелые ооцисты должны быть проглочены хозяином, в кишечнике которого под действием пищеварительных ферментов оболочка ооцисты вскрывается и вышедшие спорозоиты прикрепляются к эпителиальным клеткам, превращаясь в молодого трофозоита.

Эймерии – кишечные кокцидии, паразитирующие у позвоночных животных. В отличие от грегарин это внутриклеточные паразиты. В их жизненном цикле также имеются отличия. Трофозоит, растущий и развивающийся внутри клетки эпителия кишечника хозяина, претерпевает множественное деление ядра и превращается в меронта 1-й генерации, который после созревания распадается на множество мерозоитов 1-й генерации. Последние расселяются по кишечнику, внедряются в новые клетки и дают начало меронтам и мерозоитам последующих генераций. После нескольких таких бесполых генераций паразит переходит к гаметогенезу. Трофозоиты, которые развиваются в макрогамонты, превращается в макрогаметы без деления ядра. Трофозоиты, которые развиваются в микрогамонты, дают начало множеству микрогамет, этот процесс сопровождается множественным делением ядра и напоминает гаметогенез грегарин. Затем происходит копуляции гамет, образование зигот, которые покрываются оболочками и становятся ооцистами. Вместе с фекалиями хозяина ооцисты выводятся наружу. Процессы споруляции и спорогонии происходят во внешней среде. В каждой ооцисте формируется четыре спороцисты, содержащие по два спорозоита. Спорулированная ооциста является инвазионной для новых хозяев, в которых будет происходить выход спорозоитов, внедрение их в эпителиальные клетки и развитие молодых трофозоитов.

Общий план строения гемоспоридий, или кровяных споровиков, не сильно отличается от других представителей типа Sporozoa. Но в отличие от кишечных

35

грегарин и кокцидий, жизненный цикл кровяных споровиков протекает с участием двух хозяев – позвоночных животных (промежуточных хозяев) и членистоногих переносчиков (окончательных хозяев).

После того, как спорозоиты попали в кровь позвоночного хозяина при укусе его переносчиком, они достигают паренхимных клеток печени, где становятся трофозоитами. Трофозоиты развиваются в меронтов и претерпевают множественное деление с образованием мерозоитов, которые внедряются в новые клетки печени и цикл мерогонии повторяется. В результате повторения циклов мерогонии происходит увеличение инвазонного начала в организме хозяина.

Спустя некоторое время мерозоиты выходят из клеток печени и проникают в эритроциты, где развиваются в трофозоитов и циклы мерогонии снова повторяются. В конечном счете часть мерозоитов превращается не в меронты, а в гаметоциты (гамонты). Дальнейшее развитие происходит в окончательном хозяине. Попавшие при укусе в кишечник переносчика макро- и микрогаметоциты выходят из эритроцитов позвоночного хозяина и приступают к гаметогенезу. Макрогаметоциты развиваются в макрогаметы, микрогаметоциты – дают начало жгутиковым микрогаметам. После копуляции образуется зигота, которая трансформируется в подвижную оокинету, которая проникает сквозь эпителиальный слой и превращается в ооцисту. В ооцисте в процессе спорогонии формируются спорозоиты, которые через гемоцель попадают в слюнные железы и готовы инвазировать при укусе нового промежуточного хозяина

(рис. 29).

Рис. 29. Схема «базовой» модели жизненного цикла споровиков

36

Задание 1

Рассмотрите постоянный микропрепарат Gregarina polymorpha. Найдите на малом увеличении грегарину, затем на среднем и большом увеличении рассмотрите строение ее тела, состоящего из прото- и дейтомерита. На препарате хорошо заметна септа, светлый переферийный слой – эктоплазма, эндоплазма с большим количеством зерен амилопектина, расположение ядра можно определить по светлому, без зерен запасного углевода, полю в дейтомерите.

Ориентируясь на схемы (рис. 30–32), зарисуйте в альбом строение кишечной грегарины и ее жизненный цикл (на примере Stylocephalus longicollis).

Рис. 30. Gregarina polymorpha на микропрепарате

Рис. 31. Схема строения кишечной грегарины:

1 – эпимерит, 2 – протомерит, 3 – дейтомерит, 4 – ядро, 5 – гранулы парагликогена

37

Рис. 32. Жизненный цикл грегарины Stylocephalus longicollis:

1 – трофозоит; 2 – сизигий; 3 – гаметоциста; 4 – прогамные ядерные деления; 5, 6 – формирование гамет; 7 – копуляция гамет; 8 – сформированная ооциста; 9 – мейоз; 10–13

– митозы спорогонии (метагамные); 14 – вскрытиее ооцисты в кишечнике хозяина; 15 – спорозоит; R! – место мейоза

Задание 2

Рассмотрите на малом увеличении постоянный микропрепарат гистологического среза ворсинки кишечника кролика, больного кокцидиозом. Затем рассмотрите на препарате на среднем и большом увеличении различные стадии

38

жизненного цикла эймерии. Наиболее хорошо на препарате заметны светлокоричневые ооцисты овальной формы и макрогаметоциты.

Ориентируясь на схему (рис. 33–35), зарисуйте в альбом строение зоита споровиков и жизненный цикл эмерии.

Рис. 33. Различные стадии жизненного цикла Eimeria magna в гистологическом срезе микроворсинки кролика

Рис. 34. Схема строения зоита споровиков:

аг – аппарат Гольджи, апк – апикальное полярное кольцо,

апп – апикопласт, вмк – внутренний мембранный

комплекс, дпк – дистальное полярное кольцо, кн – коноид, ми – митохондрия,

мн – микронемы, мп – микропора, пм – плазмолемма, рпт – роптрии, смт – субпелиикулярные микротрубочки, я – ядро,

яд – ядрышко

39

Рис. 35. Схема гомоксенного жизненного цикла Eimeria:

1 – внеклеточный спорозоит; 2 – внутриклеточный одноядерный меронт; 3 – многоядерный меронт; 4 – сегментированнй меронт; 5 – мерозоит 1-й генерации; 6–8 – мерогония 2-й генерации; 9 – меронт n-ной генерации; 10 – одноядерный микрогамонт; 12

– сегментированный микрогамонт с микрогаметами; 13 – молодой макрогамонт; 14 – зрелая макрогамета; 15 – микрогаметы; 16 – внутриклеточная ооциста; 17 – ооциста в просвете кишки; 18 – неспорулированная ооциста; 19 – спорулированная ооциста

40