Похождения туфельки. В свете софитов

  Все знают инфузорий-туфелек со школьной скамьи. Но эти знания весьма поверхностны, на уровне того, что Италия тоже похожа на обувь. Вообще инфузорий тоже можно найти похожих на сапог, но о разнообразии инфузорий как-нибудь в другой раз, да и не моя это тема - я работаю именно с той всем знакомой туфелькой Paramecium caudatum. Именно так пишется: родовое название с заглавной буквы, видовое - с маленькой и всё курсивом. Никак иначе, разве что можно сокращать до P. caudatum, когда известно о каком роде идёт речь.
  Помните, как выглядит инфузория? Если невооруженным глазом - почти никак, многие и не увидят, нужен навык. У нас они живут в пробирках, и я уже научился видеть маленькие беленькие микропалочки бегающие в воде. Это если P. caudatum, если более крупные виды, их видно лучше. Под микроскопом можно увидеть больше подробностей, но это не так просто. Дело в том, что они очень быстро бегают. Могут проплыть несколько своих длин в секунду - если маленькое увеличение микроскопа, то это не проблема, но тогда и деталей никаких не разглядишь. При большом увеличении поле зрения получается небольшим, несколько размеров инфузории и поймать её почти невозможно. Если учесть, что она ещё постоянно крутится - рассмотреть деталей не получится. Выход всё же имеется - коллегами, ещё в 70х годах было сделано небольшое приспособление, которое придавливало инфузорию покровным стеклом, и силу придавливания можно регулировать. С его помощью можно остановить инфузорию и рассмотреть, а потом, если получится, отпустить живо и здоровой. Последнее, правда, редко требуется.
  Есть ещё одна сложность - инфузория прозрачная. Следовательно, если мы её даже найдём и остановим, то увидим только самые общие и крупные детали. Чтобы обойти эту проблему существуют различные микроскопические методы контрастирования. Для наших зверушек больше всего подходит контраст Номарского, он же дифференциальная интерференционно-контрастная микроскопия, сокращённо ДИК или DIC. Он позволяет увидеть больше всего интересного и полезного для наших целей. В нём инфузория выглядит вот так:


P. caudatum в DIC

  В центре большой шар - это макронуклеус, вегетативное ядро клетки, необходимое для жизни. Микронуклеус, генеративное ядро, необходимое для полового процесса, на этом кадре не видно. Но виден ротовой аппарат - сразу под ядром вытянутая чуть налево структура. Если присмотреться, то по краю клетки местами видны реснички, которыми покрыта вся инфузория-туфелька. В норме клетка более ветеренообразная, то тут она придавлена, чтобы не бегала, потому несколько распластана.
  Картинка красивая, но всё равно не очень много информации. Чтобы узнавать об инфузории более точные данные, которые, например, нужны для определения вида, её фиксируют и окрашивают. Стандартный метод, которым пользуются уже не один десяток лет, и который до сих пор не устарел, направлен на окрашивание ядер - это важный таксономический признак (тот, по которому определяют вид). Если всё правильно сделать, то получается красивая двухцветная картинка:


P. caudatum, окрашенная по Фёльгину

  Ядра тут фиолетовые: большой макронуклеус и рядом, часто вдавлен, микронуклеус. Вся остальная клетка - голубенькая. Мы может точно увидеть размер и форму ядер, и по этим параметрам определить вид инфузории. Правда у меня есть коллега, который может на взгляд определить вид, но это требует многолетнего опыта работы с многими видами инфузорий и особых способностей.
  Немного отвлекусь от основной линии рассказа о том, как изучаются инфузории в свете софита, то есть оптического микроскопа, и расскажу, как можно развлечься, используя дорогостоящее оборудование. Есть такой особый метод контраста, который биологами редко пригождается, - поляризационная оптика. Не буду вдаваться в физику, скажу лишь, что таким методом хорошо выявляются кристаллические структуры и некоторые полимеры. Нужных полимеров в инфузориях нет, а вот кристаллы иногда встречаются:



Поляризованная P. caudatum на малом увеличении

  На втором кадре инфузории были практически не зажаты, а потому весьма подвижны, зато видна их настоящая форма. А ещё видны многочисленные кристаллы. Вживую это выглядит просто обалденно! Но ненаучно, к сожалению :)
  Может показаться, что в инфузории уже нечего изучать - её же знают так долго! Человека знают ещё дольше, но продолжают эффективно изучать. Но ведь инфузория одноклеточная! Да, зато эта клетка огого какая - на порядок крупнее, чем почти все клетки человека. По секрету скажу, что есть многоклеточный зверь, с нервной, мышечной и половой системами, размером с не самую большую инфузорию. Так-то! Потому в ней есть, что поизучать.
  У инфузорий куча мало изученных систем. Например, цитоскелет. Традиционно он делится на три системы: микротрубочки, промежуточные филаменты и актиновый цитоскелет. В сфере моих интересов всегда был актин, но он не так красив, как микротрубочки, потому именно их я и покажу:


Микротрубочки в инфузории

  Выявление микротрубочек проводилось с помощью антител к тубулину (белку микротрубочек), который был помечен флюоресцентной меткой. Красота да не та :)

  Однако, инфузория-тапочка модельный объект биологии не только потому, что она большая, но и потому, что внутри неё много кто живёт. Именно в этой симбиотической темы и началась моя научная деятельность. Бактерия Holospora obtuse живёт не где-нибудь, а в макронуклеусе инфузории:


H.obtuse в макронуклеусе P. caudatum

H.obtuse Выглядит как довольно большая палочка (может достигать 20-25 мкм в длину), пачками лежащая в макронуклеусе. На приведённой фотографии видно огромное количество бактерий, лежащих в разных направлениях. Так же выше и ниже ядра видны два округлых пузырька, они кажутся полыми - это сократительные вакуоли.
  У H.obtuse есть родственница H.undulata, отличающаяся формой. Вот смотрите сами:


H.undulata выделенная из инфузории

  Вот такая вот симпатяжка. Хотя инфузория, я думаю, с вами не согласится, не очень хорошо живётся клеткам с такими симбионтами.

  Так выглядит инфузория в оптических микроскопах, но есть ещё много иных методов изучения, так что, если вам интересно, я продолжу рассказ с красивыми после Нового года. С Новым Годом, подписчики @vp-cosmos!


@benken

vp-cosmosбиологияpsk
25%
3
249
18.730 GOLOS
0
В избранное
vp-cosmos
Космос - от атома до Вселенной
249
0

Зарегистрируйтесь, чтобы проголосовать за пост или написать комментарий

Авторы получают вознаграждение, когда пользователи голосуют за их посты. Голосующие читатели также получают вознаграждение за свои голоса.

Зарегистрироваться
Комментарии (3)
Сортировать по:
Сначала старые