大草履蟲身體內(nèi)充滿了細(xì)胞質(zhì),在水中前進(jìn)時,它不停地擺動口溝里的纖毛,鼓起水渦,攝取水里的細(xì)菌或其它有機(jī)物,食物由胞口和胞咽而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),形成食物泡。食物泡隨著細(xì)胞質(zhì)的流動而在體內(nèi)移動,泡中的食物逐漸被消化和吸收,食物殘渣由身體后側(cè)的胞肛排出體外。草履蟲通過表膜進(jìn)行呼吸,吸收水里溶解的氧氣,分解有機(jī)物后釋放出能量,而產(chǎn)生的二氧化碳和一些含氮廢物,通過表膜排出體外。 ?喜歡生活在有機(jī)物豐富的池塘、水溝、洼地等。大多數(shù)草履蟲是全動性營養(yǎng),但綠草履蟲是例外,體內(nèi)含共生綠藻,這種綠藻可利用動物體排泄的含氮廢物作為無機(jī)鹽的來源,通過植物式光合作用制造有機(jī)物生存(屬于植物性營養(yǎng)。草履蟲可以在缺氧或厭氧環(huán)境中生活,其耐污性極強(qiáng)。
草履蟲Paramecium是纖毛綱的代表種,也是原生動物的代表種。草履蟲生活在淡水中,一般池沼,小河中都可采到。世界已知22種,常見有大草履蟲(長180~300微米)、雙小核草履蟲(長80~170微米,伸縮泡2個,有兩個小核,很?。⒍嘈『瞬萋南x(長180~310微米,有時有3個伸縮泡,小核泡型,有3~12個)、綠草履蟲(體長80~150微米,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有綠藻共生,在見光處培養(yǎng)后通體呈綠色,小核1個,致密型)、大草履蟲是最常見者。
草履蟲一般呈長圓筒形,前端鈍圓,后端寬而略尖,形狀似倒置的草鞋,因此得名。草履蟲全身長滿縱行排列的纖毛,纖毛和鞭毛的結(jié)構(gòu)基本相同。蟲體的表面為表膜,由3層膜組成,起到緩沖和保護(hù)作用,里面的細(xì)胞質(zhì)分化為內(nèi)質(zhì)與外質(zhì)。每一根纖毛從位于表膜下的一個基體發(fā)出來,整個表膜下的基體由縱橫連接的小纖維連接成網(wǎng),起到協(xié)調(diào)纖毛活動的作用。
表膜下的外質(zhì)中有一排小桿狀的囊泡結(jié)構(gòu),與表膜垂直排列,叫做刺絲泡,開口于表膜上,當(dāng)蟲體遇到刺激時,刺絲泡射出其內(nèi)容物,遇水形成細(xì)絲。如用5%亞甲基藍(lán)、稀醋酸或墨水刺激時,可見放出刺絲。一般認(rèn)為刺絲泡具有防衛(wèi)和捕食的作用。
一種身體很小、圓筒形的原生動物。最常見的是尾草履蟲,體長只有80~300微米。因為它身體形狀從平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履蟲。草履蟲全身由一個細(xì)胞組成,身體表面包著一層膜,膜上密密地長著許多纖毛,靠纖毛的劃動在水里運(yùn)動。它身體的一側(cè)有一條凹入的小溝,叫“口溝”,相當(dāng)于草履蟲的“嘴巴”??跍蟽?nèi)的密長的纖毛擺動時,能把水里的細(xì)菌和有機(jī)碎屑作為食物擺進(jìn)口溝,再進(jìn)入草履蟲體內(nèi),供其慢慢消化吸收。殘渣由一個叫肛門點的小孔排出。草履蟲靠身體的外膜吸收水里的氧氣,排出二氧化碳。常見的草履蟲具有兩個細(xì)胞核:大核主要對營養(yǎng)代謝起重要作用,小核主要與生殖作用有關(guān)。草履蟲有很迅速的應(yīng)激性。
草履蟲的生殖可分為無性生殖和有性生殖。無性生殖為橫二分裂,小核先進(jìn)行有絲分裂,大核再進(jìn)行無絲分裂,然后細(xì)胞質(zhì)一分為二,最后蟲體從中部橫斷,成為2個新個體。有性生殖為接合生殖,2個草履蟲口溝對口溝粘合在一起,粘合處細(xì)胞膜溶解,兩個蟲體的細(xì)胞質(zhì)相通,小核離開大核,分裂2次形成4個核,其中3個解體,剩下的1個小核又分裂成大小不等的2個核——雌核(較大核)和雄核(較小核),大核逐漸消失。然后兩蟲體互換其雄核,并與對方雌核融合,這一過程相當(dāng)于受精作用。此后兩蟲體分開,接合核分裂3次成為8個核,4個變?yōu)榇蠛?,其?核有3個解體,剩下1核分裂為2小核,再分裂為4小核,每個蟲體也分裂2次,結(jié)果原接合的兩親本蟲體各形成4個草履蟲,新形成的8個草履蟲都有一大核,一小核。
草履蟲分為兩種生殖方式。一種稱為橫二裂,一種稱為接合生殖。
橫二裂,即草履蟲本身經(jīng)過體內(nèi)胞器復(fù)制等準(zhǔn)備工作后,在蟲體中央橫裂為兩個相同蟲體的過程。所分裂出的蟲體和原先蟲體相同。
接合生殖過程十分繁復(fù)。
1、在一定環(huán)境中,兩個草履蟲口溝相接,細(xì)胞膜融合,交換小核中的部分遺傳信息。接合生殖開始。
2、每個個體中的小核各進(jìn)行一次減數(shù)分裂,分別形成4個單倍體小核。
3、每個個體4個小核中的3個消失,剩下的小核分裂為一個雄核(較?。┖鸵粋€雌核(較大)。大核同步消失。
4、2個接合的個體交換雄核,并與對方的雌核融合。
5、蟲體分離。
6、每個個體融合而來的新核分裂3次,各形成8個核。8個核中,4個形成新大核,4個形成新小核。
7、4個新小核中的3個消失。小核與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行分裂,大核不再分裂。小核和細(xì)胞質(zhì)分裂2次后,每個個體各形成4個新個體,總共產(chǎn)生8個新個體。
8個新個體,與進(jìn)行接合的兩草履蟲遺傳信息均有不同。
草履蟲是魚幼苗生長所需的一種餌料。但其不易被發(fā)現(xiàn),也很難捕捉,因此為補(bǔ)充其不足,應(yīng)當(dāng)人工飼養(yǎng)。其方法是:
取干稻草切成小段,直接浸泡于水中或煮后浸泡,用稻草浸出液作培養(yǎng)液。然后將浸過的稻草與水放進(jìn)玻璃容器內(nèi),水占2/3以上,置于光照充足的地方。再到腐殖質(zhì)豐富的地方去取種源,那里的水質(zhì)應(yīng)比撈紅蟲的坑塘水質(zhì)清。舀回一桶水,取部分水體裝入無色透明的小瓶內(nèi),對陽光細(xì)心觀察,可見有白色小點懸浮于水中。如果看不見小白點,應(yīng)用力攪動桶水,再取中央部位的水裝入小瓶,對準(zhǔn)光線看有無小白點。如見有小白點懸浮水中飄忽不定,可將此水倒入培養(yǎng)液中。將溫度控制在22℃~28℃之間,1個星期后便可發(fā)現(xiàn)有草履蟲的幼體了。喂其煮熟的牛肉汁或牛奶(不能過多,會導(dǎo)致水體混濁),大約0.5小時后分裂。
取普通多孔水浴鍋一只,在鍋內(nèi)安裝一只暖棒(恒溫加熱器,溫度范圍16~32℃),加水、通電、調(diào)溫至25℃;同時安放50ml、1000ml燒杯各一只,內(nèi)盛自來水2/3左右。將野外采集的草履蟲液在水浴鍋中放置一周左右,取上層含有草履蟲的澄清液數(shù)滴移入50mL小燒杯內(nèi)培養(yǎng)。一周后,小燒杯內(nèi)水面與杯壁相接處,就會有較多的草履蟲,用細(xì)滴管沿杯壁取數(shù)滴移入1000ml燒杯中培養(yǎng)。經(jīng)過1~5次轉(zhuǎn)移培養(yǎng),就能獲得較純的草履蟲,即使有少量其他原生動物,也會被迅速繁殖起來的草履蟲種群所抑制。若大量需用草履蟲,可在塑料桶內(nèi)安裝暖棒調(diào)溫至25℃,從上述培養(yǎng)液中取數(shù)滴于桶中培養(yǎng),2周后即能繁殖出大量草履蟲。
草履蟲觀察的注意事項
在顯微鏡下觀察,用細(xì)滴管取一些草履蟲較多的培養(yǎng)液來觀察,最好在載玻片上放適量的棉花纖維,這樣可以避免草履蟲亂動。
草履蟲的呼吸作用主要通過體表進(jìn)行,由體表的表膜吸取水中的氧氣,將新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳排出體外。大草履蟲有2個細(xì)胞核,大核與營養(yǎng)有關(guān),小核與生殖有關(guān)。
草履蟲吞噬營養(yǎng),有較復(fù)雜的消化細(xì)胞器。由蟲體近前端開始有一條口溝,斜著伸向身體中部,口溝末端的與表膜相連處形成胞口,下面連著漏斗形的胞咽。食物(如細(xì)菌、小的生物和腐爛的有機(jī)物等)通過口溝處纖毛擺動而進(jìn)入胞口,在胞咽下端積聚成下泡,被細(xì)胞質(zhì)包裹而脹大,形成食物泡,在固定的路徑中流動,與溶酶體融合后進(jìn)行消化。最后不能消化的殘渣由身體后部的胞肛排出蟲體外。
在內(nèi)、外質(zhì)之間有2個伸縮泡,一個在體前部,一個在體后部。每個伸縮泡向周圍細(xì)胞質(zhì)伸出放射排列的收集管,這些收集管端部與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小管相通。在伸縮泡主泡和收集管上有由一束微管組成的收縮絲,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)收集的水分以及代謝廢物通過收縮絲的收縮而進(jìn)入收集管,注入伸縮泡,從表膜小孔(排泄孔)排出蟲體外。前后2個伸縮泡交替收縮,維持其體內(nèi)水分平衡??梢姡炜s泡的功能是調(diào)節(jié)滲透壓和排泄。