Лига биологов

Приветствую друзья, это двадцать седьмой выпуск проекта “Наглядная биология” и сегодня мы с Вами посмотрим каких одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов можно обнаружить рядом с нами, прямо в городских водоёмах, лужах и сточных канавах.

Устраивайтесь поудобнее, а я как всегда постараюсь показать всё максимально наглядно и обойтись без сложных терминов.

Городские водоемы - это отличное место для изучения микромира. Пусть они не могут похвастаться таким же видовым разнообразием как те, что находятся вдали от цивилизации, в дикой природе, но в них всё равно можно найти много всего интересного.

Бактерии

Наиболее распространенными микроорганизмами, которых можно встретить в воде, конечно же являются бактерии. Это очень маленькие существа, их размеры составляют всего несколько микрометров, поэтому для того, чтобы рассмотреть их, понадобится хороший микроскоп, с качественной оптикой и специальным масляным объективом, который даёт увеличение примерно в тысячу раз.

Спиралевидные и палочковидные бактерии. Увеличение х1000

Тело бактерии представлено всего одной единственной клеткой. Поэтому даже на таком большом увеличении, у нас не получится рассмотреть детали её внутреннего строения, в лучшем случае можно разглядеть форму и способ передвижения.

Строение бактериальной клетки. Иллюстрация и реальная микрофотография

Бактерии могут передвигаться как пассивно, вместе с потоками воды, так и активным способом, с помощью одного или нескольких жгутиков.

По форме бактерии бывают палочковидные, шарообразные и спиральные. Часто несколько клеток объединяются в более сложные структуры: цепочки или грозди.

Основные формы бактерий: палочковидные, шарообразные (кокки), спиралевидные

С самыми мелкими обитателями микромира закончили, переходим к существам покрупнее.

Одноклеточные водоросли

Еще один тип микроорганизмов, который часто попадаются при наблюдении - это одноклеточные водоросли, среди которых могут встречаться клетки с различными пигментами: зеленые, коричневые, золотистые и даже красные.

В местах активного размножения водорослей, вода приобретает зеленоватый цвет, а вокруг появляется характерный болотный запах. Это явление называется “цветением воды”, впрочем, вызвать его могут не только водоросли, но и некоторые виды бактерий.

Среди водорослей встречаются как одиночные формы, например, диатомовые или десмидиевые водоросли, так и колониальные, состоящие из сотен и даже тысяч клеток, например, вольвокс - гигантская водоросль (по меркам микромира), колония которой имеет шарообразную форму.

Диатомовая (маленькая слева) и десмидиевая (большая справа) водоросль

Колониальная водоросль Вольвокс

Инфузории

Тип Инфузории, насчитывает более 6000 видов и многих из них можно встретить в городских водоёмах. Часто попадается Инфузория Туфелька, получившая своё название из-за характерной формы тела, похожей на обувную подошву, Инфузория Сувойка - которая имеет длинный хвостик для прикрепления к субстрату и гигантская Инфузория Бурсария, внутри тела которой могут жить водоросли симбионты, которые взамен за защиту, делятся с ней питательными веществами.

Инфузория Туфелька

Инфузория Сувойка

Инфузория Бурсария

Распознать инфузорию довольно просто, при наблюдении Вы сразу увидите характерное биение ресничек вокруг её тела.

Амёбы

Ещё одни знаменитые обитатели микромира - это амёбы. У этих существ клетка не имеет постоянной формы и отсутствуют жгутики и реснички поэтому для передвижения они используют выросты своего тела - ложноножки. С их помощью амёба может не только передвигаться, но и охотиться на добычу.

Обычно в её роли выступают другие микроорганизмы: водоросли и инфузории, однако не брезгует амёба и частицами, отделившимися от отмерших органических останков (опавших листьев, трупов насекомых, животных и так далее).

Амёба захватывает инфузорию

Тихоходки

Если в пробе воды вы обнаружите тихоходку, то это будет большой удачей, обычно они предпочитают селиться на поверхности мха, коре деревьев и других влажных местах, но тем не менее найти тихоходку в каком-нибудь стоячем водоёме в черте города вполне возможно.

Тихоходка - это многоклеточный микроорганизм, принадлежащий к царству животных. Несмотря на крохотные размеры у неё есть внутренние органы и даже примитивный мозг с нервной системой.

Строение тихоходки

Питаются тихоходки преимущественно водорослями и другими микроорганизмами. Славятся своей способностью выживать в самых экстремальных условиях, однако во время наблюдения за ними будьте аккуратны, их легко можно раздавить даже легким прикосновением стеклянной палочки.

Нематоды

Ещё один тип многоклеточных животных, которых можно встретить в пробах воды и почвы - это круглые черви нематоды. Большинство нематод имеют микроскопические размеры, всего несколько миллиметров в длину.

Среди них много паразитических видов, причём поражают они не только животных и человека, но и растения, поселяясь на их корнях и проникая внутрь стеблей, например, золотистая картофельная нематода.

Картофельная нематода

Тело червей представлено кожно-мускульным мешком, а поверхность покрыта гладкой кожей - кутикулой, которая выполняют защитную функцию. За извивающиеся движения отвечают расположенные под кожей продольные мышечные волокна.

Несмотря на мерзкий внешний вид, нематоды выполняют множество полезных функций в природных экосистемах. Они участвуют в процессах почвообразования и могут служить пищей для других животных.

Прочее

Помимо микроорганизмов, озвученных ранее, в зависимости от времени, места и удачи, вам может встретится ещё много всего интересного.

Это и микроскопические рачки Дафнии, которых называют водяными блохами из-за их скачкообразного способа передвижения и личинки различных насекомых, например, висящие вниз головой личинки комара и мерзкие водяные клещи, похожие на монстров из ночных кошмаров, а ещё эвглены, коловратки, солнечники и множество других обитателей микромира.

В целом, городские водоемы - это настоящая кладезь для изучения микроорганизмов. В них можно обнаружить большинство самых интересных представителей микромира.

Советы по сбору проб

Первое. Для забора проб старайтесь выбирать места со стоячей водой или медленным течением, лучше всего подойдут тихие заводи вдали от берега.

Второе. Собранные пробы можно оставить в тёплом тёмном месте на пару дней, предварительно добавив в баночку несколько капель молока или кожуру от банана, чтобы микроорганизмы успели расплодиться. Тогда вам будет проще их найти, а наблюдать за ними будет намного интереснее.

Видеоверсия статьи:

Спасибо друзья, больше интересных материалов про микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.

Другие соц.сети проекта:
Ютуб
Вконтакте
Поддержать проект рублём (Boosty)

Давно хотел сделать айсберг наподобие тех, что делают по популярным фильмам и играм, только связанный с биологией. В этой науке действительно много тайн и нерешённых загадок. В комментариях приветствуются конспирологи и любители теорий заговоров.

Мой блог про биологию на Дзен

Данная статья относится к Категории ✨ Качественные уровни творчества

Олег Сергеевич Разумовский — русский философ, специализирующийся на теории познания и теории времени

В биологических системах можно «…выделить следующие четыре формы или уровня отражения:

1. отражение в неживой природе (включая физико-химические процессы и превращения) – элементарное отражение;

2. отражение, присущее всей живой материи, – раздражимость;

3. отражение, присущее всему животному миру и лишь в зачатке растительному (ощущения, рефлексы психика), – первая ступень в развитии гносеологических форм отражения;

4. человеческое сознание – идеальная форма отражения.

Отметим особенности элементарного отражения. Это прежде всего гомоморфизм, т. е. частичное сходство следа результата воздействия с тем объектом или процессом, который его произвёл. Часто это лишь внешнее сходство. Во-вторых, элементарное отражение всегда материальный процесс. Ничего «идеального» в нём нет. Третья особенность – избирательность. Химические молекулы, например, неодинаково реагируют друг с другом. То же имеет место при взаимодействиях элементарных частиц. Элементарное отражение – предпосылка возникновения форм отражения в живой природе. […]

Уже на самых ранних этапах существования простейших живых организмов действовал естественный отбор. Выживали наиболее приспособленные и вариабельные формы, лучше и быстрее реагирующие на изменения внешней среды своим ответным поведением, изменением вообще. Соответствующие механизмы возникли и у растений. Поэтому остановимся подробнее на некоторых известных науке характеристиках реакций растений на внешнюю среду, а затем попытаемся сделать выводы, касающиеся особенностей отражения на уровне живого, возможно полезные для понимания всей проблемы отражения в целом.

Наибольший интерес для нас представляют движения высших растений, приводящие к изменению положения органов в пространстве. В приложении к физиологии растений движения, близкие к прямолинейным (каковые наблюдаются при росте кончика корня или верхушки побега), обычно не принимаются во внимание. Охарактеризуем ростовые движения, обусловленные направлением действия внешних факторов – раздражителей, индуцирующих ростовые реакции у растений. Известно, что ростовые движения, или, как принято говорить, тропизмы растений, могут быть вызваны многими факторами: химическими соединениями, влагой, тепловыми лучами, прикосновениями и т. д. Наиболее важны сила земного притяжения и свет, действие которых трудно отделить в земных условиях друг от друга. Это отделение возможно лишь в условиях невесомости, например при орбитальных полетах спутников в околоземном пространстве. Соответствующие эксперименты с высшими растениями на спутниках, как известно, проводятся, и они составляют важную часть общей программы жизнеобеспечения в условиях регулярной и длительной космической навигации, т.е. это одна из актуальнейших практических проблем, которой занимается космическая биология.

Среди движений растений рассмотрим геотропизмы, которые следует отличать от настий, обусловленных нередко сменой действия раздражающих факторов, таких как смена дня и ночи и т. д. Из всех раздражающих факторов внешней среды сила земного тяготения характеризуется совершенно особыми свойствами по постоянству и неизменности направления своего действия. Её нельзя ощутить, пока она постоянна, и нельзя произвольно изменить ни её величину, ни направление. Движение материи в гравитационном поле не может происходить абсолютно произвольно, если нет сил, компенсирующих его влияние. Обладая некоторой аналогией с действием электромагнитного поля, поле гравитации отличается от последнего тем, что величина и направление его не поддаются изменению. Их нельзя задать преднамеренно, как это можно сделать с движением зарядов в электромагнитном поле. В природе, однако, степень реакции живой материи на гравитационное раздражение у различных организмов, их видов и органов не одинакова. Кроме того, возможно создание «заменителей» гравитации. Всё это и вселяет надежды, что удастся решить важнейшую проблему космической биологии – жизнеобеспечение длительных автономных полётов человека в космосе.

Ростовые движения растений обнаруживают ряд черт отражения, присущих лишь живой материи, не снимающих вместе с тем основные особенности элементарного отражения. Отражение, присущее растительным организмам, представляется нам своеобразным мостиком между элементарным отражением и высшими его формами.

Несмотря на сложность механизмов, регулирующих реакции организмов на внешнюю среду, поведение этих организмов в целом соответствует принципу простоты, точнее оптимизации. Из всех возможных положений органов, направлений роста и других движений у растения изменения происходят в наиболее благоприятную для их существования сторону (целесообразность). В неживой природе указанную целесообразность в точно таком же виде, разумеется, мы не обнаружим. Здесь существуют экстремальные закономерности, получающие теоретическое воплощение в виде экстремальных или вариационных принципов в механике и в физике. Эти же закономерности характерны и для информационных процессов в системах управления. На уровне растительных организмов эти процессы имеют ещё неразвитый вид, но что, по-видимому, вносит определенный вклад в механизм отражения. (Между прочим, этот механизм, взятый в целом, можно достаточно точно обрисовать с помощью исторически самой первой формулировки экстремального принципа, которая принадлежит Аристотелю:

«Природа всегда осуществляет наилучшую из всех возможностей».

Аристотель, О небе / Сочинения в 4-х томах, Том 3, М. «Мысль», 1981 г. с. 316).

Следует отметить, что видимая «простота» реагирования организмов оказывается своего рода интегральным итогом лежащей в её основе сложности действия внутренних механизмов (например, действия ауксинов в растениях). Иначе говоря, видимая «простота» в действительности – следствие сложности внутренних процессов, отношений и свойств, а также взаимодействий с внешними факторами. […]

Отсюда можно сделать вывод, что в теории, описывающей жизнь растительных организмов, т. е. на уровне живой материи, необходимо прослеживать общие черты отражения, которые свойственны и неживой природе. Это не только гомоморфизм отражения, материальность и избирательность. Речь идет о том, что экстремальные закономерности движений, столь хорошо изученные в механике и физике, прослеживаются и на растительных организмах. В связи с этим тропизмы растений можно интерпретировать как запечатленные динамические закономерности, следы их действия. Тропизмы – это относительно медленное разворачивание во времени и пространстве динамических закономерностей в процессе роста и развития растений в условиях внешней среды, подобное замедленному кино. Здесь отчётливо обнаруживается, что из всего спектра возможностей реализуется одна-единственная, максимально вероятная при данных условиях направления роста и развития, изменения организма возможность... Но тогда, конструкция и ориентация всего высшего растения, например, его ствола и веток в пространстве, является мгновенным снимком той истории отражения и экстремизации (оптимизации), какую оно проделало к данному моменту. Не случайно поэтому в теориях управления прибегают к такому образу, запечатлевая графически «дерево целей».

В условиях макроскопического изменения микрослучайности нивелируются и, в конце концов, интегрируются до уровня динамической закономерности. Макрослучайности же действуют совершенно отчётливо; интенсивность их влияния может быть очень существенной, но частота появления намного меньше.

Экстремальные закономерности в механике и физике с точки зрения учёта пространственно-временных параметров проявляются в геодезической форме движения тел. В тропизмах растений можно обнаружить своеобразное выражение этой формы в виде максимальной простоты реагирования и движений, самой схемы, «скелета» растения в пространстве трёх измерений.

Таковы в общих чертах те особенности применения экстремальных принципов, которые могут пролить свет на особенности и общие черты отражения в растительных организмах и которые могут по-новому осветить и проблемы теории отражения в целом, и проблемы перехода от элементарного отражения к отражению в живой материи в частности».

Разумовский О.С. От конкурирования к альтернативам. Экстремальные принципы и проблема единства научного знания, Новосибирск, «Наука», 1983 г. с. 168-172.

Источник — портал VIKENT.RU

Фрагмент текста цитируется согласно ГК РФ, Статья 1274. Свободное использование произведения в информационных, научных, учебных или культурных целях.

Если публикация Вас заинтересовала – поставьте лайк или напишите об этом комментарий внизу страницы.

Дополнительные материалы

• Мимезис как подражание природе по Демокриту

• Эволюционные идеи — более 190 материалов по теме

• см. термин Перенос ТРИЗ-инструментов в 🔖 Словаре проекта VIKENT.RU

+ Плейлист из 27-ми видео: НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

+ Ваши дополнительные возможности:

Идёт приём Ваших новых вопросов по более чем 400-м направлениям творческой деятельности – на онлайн-консультации третье воскресенье каждого месяца в 19:59 (мск). Это принципиально бесплатный формат.

Задать вопросы Вы свободно можете здесь:

https://vikent.ru/w0/

+ Все инструкции по работе с порталом VIKENT.RU: https://vikent.ru/instructions/

Изображения в статье

1. Олег Сергеевич Разумовский — русский философ, специализирующийся на теории познания и теории времени / Институт исследований природы времени & На фоне — картинка сгенерирована нейросетью Kandinsky 2.1

2. Картинка сгенерирована нейросетью Kandinsky 2.1

3. Картинка сгенерирована нейросетью Kandinsky 2.1

4. Изображение от svstudioart на Freepik

5. Картинка сгенерирована нейросетью Kandinsky 2.1