本文将介绍
什么是Stentor?快速概述
Stentor(也被称为“小号微生物”)是纤毛虫的一个属。它们有一个角状的身体,纤毛均匀地覆盖大部分的表面面积。有些种类的Stentors是地球上已知的最大的单细胞生物。这个物种声音洪亮的人coeruleus可长到2毫米(0.08英寸)长,呈蓝绿色。
[在这幅图中]斯坦托是一种巨大的纤毛虫,在显微镜下很容易发现。
支架鱼可以生活在各种淡水栖息地,包括池塘、水池和沟渠。它们要么自由游动,要么附着在水下植被上。支架鸟用这些纤毛把食物颗粒扫进嘴里。它们也通过摆动覆盖在身体上的纤毛来游泳。它们通过二元裂变进行无性繁殖。
[在这幅图中]两个声音洪亮的人。上面的那只完全张开了嘴,供它进食。下面的那个在旅行时收缩成梨形。
支架具有非凡的“再生能力”。即使是成年斯坦托的一小部分也能长成完整的动物。这一独特的特征使Stentor成为研究原生动物再生过程的热门对象。
(视频)显微镜下的支架。
支架很大,你可以看到它们的身体被纤毛覆盖。支架是观察纤毛运动的一个很好的对象。
支架的分类
斯坦毛虫是科下的一个纤毛原生动物属Stentoridae.有超过20种被描述的Stentor。常见的种类包括声音洪亮的人polymorphus,蓝斑支架,玫瑰支架,紫斑支架,而且声音洪亮的人muelleri。Stentor属于1815年被德国生物学家Lorenz Oken(1779-1851)命名。
科学的分类
域:真核生物
(选手):Sar
(选手):Alveolata
门:纤毛亚门
类:Heterotrichea
秩序:异毛目
家庭:Stentoridae
属:声音洪亮的人
(参考:维基)
[在这幅图中]文献中不同的Stentor物种集合:
(模拟)Condylostentor auriculatus;(E)声音洪亮的人auriculatus;(F)声音洪亮的人muelleri;(G)声音洪亮的人introversu年代;(H)声音洪亮的人coeruleus;(我)声音洪亮的人caudatus;(J)声音洪亮的人polymorphus;(K)声音洪亮的人multiformis.
图片来源:陈霞等,原生动物学报,2007
纤毛虫是一组原生动物,其特征是存在被称为纤毛的毛状细胞器。其他纤毛虫的例子有泪虫,Coleps,钟形虫, Dileptus,和草履虫.
[在这张图片中]一组显示纤毛虫多样性的照片。
从左上角顺时针方向依次为:泪虫、Coleps、Stentor、Dileptus、草履虫。
图片来源:维基
丰富多彩的声音洪亮的人
支架可以有不同的颜色:例如,美国coeruleus会不会因为存在而出现蓝色stentorin是一种天然色素。斯坦托林可以有所帮助美国coeruleus对可见光刺激做出反应。
[在这幅图中]支架可以有不同的颜色:
例如,声音洪亮的人coeruleus(这幅画)可能出现蓝绿色,由于存在的stentorin,一种天然色素。
[在这张图中]在暗场显微镜下观察的一个斯坦托。
食物液泡中的食物呈现出不同的颜色,就像毕加索的画作一样。
图片来源:加拿大自然摄影师
支架的细胞结构
[在这张图片中]斯坦托的解剖。
这是一个完全扩展的斯坦托。小喇叭的边缘被纤毛冠(振动的毛发)所包围,纤毛跳动产生电流,将食物颗粒吸入口腔(细胞口)。嘴与肠道(食道)相连。让我们在下一节中逐个观察单个细胞器。
西莉亚的王冠
Stentor最显著的部分是围绕小号“钟”的纤毛“冠”。纤毛纤毛(单数:纤毛)是细小的,像头发一样的结构。一组纤毛可以以协调的方式来回摆动,形成一种电流或漩涡,把食物拉得更近。邻近口口的几根纤毛融合形成“超级纤毛”或膜。这些巨大的纤毛形成一个螺旋形,通向一个小的口腔,这个口腔又导致一个入口孔(像它的嘴)食物被摄取的地方。每隔一段时间,支架会闭合纤毛冠并收缩,将食物带入管状细胞口。
[在这幅图中]左边是膜,形成一个圆,通向细胞口。这张照片是用DIC显微镜在400倍下拍摄的。
图片来源:加拿大自然摄影师
[在这幅图中]Stentor口腔区近距离观察,显示它如何螺旋进入细胞口。DIC显微镜400倍。
图片来源:加拿大自然摄影师
冠并不是斯坦托上唯一有纤毛的地方。它的整个身体被较短的纤毛覆盖,用来自由游泳。当移动时,斯坦托将收缩成椭圆形或梨形,而不是小号形状。
[在这个视频中]在显微镜下,你可以看到这些较长的纤毛形成了斯坦托小号的“冠”。还有许多较短的纤毛覆盖整个斯坦托的身体,以供自由游泳。
[在这幅图中]这个斯坦托在口腔区有大的膜和小的纤毛覆盖身体的其他部分。
图片来源:加拿大自然摄影师
皮质和身体条纹
的皮质(膜)功能类似于斯坦托的皮肤。它的身体上有平行的条纹。当你非常靠近时,你可以看到这些条纹实际上是由许多对齐的色素颗粒形成的。色素颗粒(0.5 - 2微米)可以是红色、蓝色、绿色或棕色。
[在这幅图中]用明亮的视野显微镜观察,显示其喇叭状、形状和条纹。
图片来源:加拿大自然摄影师
[在这幅图中]Stentor皮质的近距离观察显示含有红色色素的条状颗粒。
图片来源:加拿大自然摄影师
食物液泡
当Stentor通过纤毛(像它的手)将食物收集到它的细胞口(嘴)时,食物颗粒将沿着管状结构移动,称为食道(食道)。在食道的末端,细胞膜将食物包住,并分离(发芽)形成圆形的气泡,称为食物液泡.食物液泡的功能就像我们的胃,含有消化酶将食物分解成营养物质。当食物中的营养被提取出来后,这个液泡移动到外细胞壁并“爆裂”,将剩余的碎片疏散出去。
[在这幅图中]白色箭头表示正在排出的食物液泡。
伸缩泡
支架必须非常小心地保持细胞内的水量。如果一个Stentor吸收了太多的水,它可能会破裂。为了调节“渗透压”,斯坦托细胞积极地收集多余的水到它伸缩泡.收缩液泡通过收缩将细胞内多余的水分排出体外,防止细胞破裂。
两种核
微核
像纤毛虫家族的其他表亲一样,斯坦特龙的细胞中也有两种类型的细胞核。的微核又小又圆。微核储存了生物体中存在的所有DNA(称为基因组)。这些DNA在正常活动时不活跃;然而,在繁殖过程中,它们会从一代传给另一代。每个基因/染色体在微核中有两个副本,称为二倍体。
Macronuclei
支架有一个或多个macronuclei比微核要大得多。大核负责所有的代谢活动。大核包含来自微核的DNA子集。这些DNA片段从微核复制到大核,因为它们携带着Stentor细胞经常使用的基因。大核中的基因被主动转录为mRNA,然后转译为蛋白质。大核是多倍体,这意味着它包含每个基因的多个副本。斯坦托的大核可以呈现多种形状。它可以是一个球,蚓状,结节状,或念珠状(像一串珍珠)。
[在这幅图中]左:支架内的念珠状宏核。右图:近距离观察由核膜连接成一串的大核珠。
图片来源:加拿大自然摄影师
[在这张图中]斯坦托宏核的类型。
注意念珠状细胞是由核膜的丝状伸长连接的有规律间隔的珠子链。
[在这幅图中]a中有几个宏核声音洪亮的人coeruleus形成一串珍珠(称为念珠状)。
图片来源:修改自维基
浩方
支架通过一个被称为支架的微扩展区域连接到衬底上。一些Stentors可以在它们的巢穴周围隐藏一种粘性物质(称为lorica)。lorica可以将一组stentor聚集成簇。
斯坦托斯是怎么生活的?
支架在世界各地的淡水湖和溪流中很常见;只有美国multiformis从海洋,淡水,甚至陆地生物群落中都有记录。
微观世界的蓝鲸
你可以说斯坦托是微生物界的蓝鲸。这不仅是由于它们的体型,也是由于它们的进食行为。
[在这幅图中]原生动物之间的尺寸图比较。
一个Stentor的长度为2000 - 4000米,约为草履虫的1-200倍。
支架是滤食性的异养纤毛虫。它们通过口腔末端吃细菌、藻类和小的有机颗粒。口腔开口周围的纤毛环可以产生水流,把食物扫进嘴里。据报道,大型支架会投机地吃掉轮虫或任何它们能抓到的东西。
[在这个视频中]一只栉水母被斯坦托氏纤毛形成的漩涡所困。幸运的是,这条鱼逃了出来。
当它们进食时,通常附着在水生植物或表面浮渣上。有时,斯坦特人会组成几百人或更多的社会团体。它们也可以自由游动到一个新的地方获取更多的营养。
[在这幅图中]斯坦托菌群是一组碰巧位于一起的个体有机体。
图片来源:microscopy-uk
[在这幅图中]当支架在移动时,它们不是典型的小号形状(左图)。它们收缩成一个更椭圆形的形状(右)。喇叭钟周围的纤毛是闭合的,身体上的纤毛是用来游泳的。
图片来源:加拿大自然摄影师
共生支架与绿藻相互促进
一些斯坦多物种,如美国polymorphus,可与某些种类的绿藻共生(小球藻).它们形成了一种共生关系,可以互相受益。斯坦托为绿藻提供了一个安全的地方。作为回报,绿藻为斯坦托提供食物。绿藻也可以吸收并以斯坦托的代谢废物为食。
[在这幅图中]声音洪亮的人polymorphus它体内有藻类共生体。
图片来源:Mikro-Foto
支架是如何繁殖的?
支架可以通过二元裂变进行无性繁殖,也可以通过接合进行有性繁殖。繁殖的选择取决于它们生活的条件。二元裂变发生在有利的条件下,使斯坦托种群迅速膨胀。相反,有性繁殖发生在生长季节结束时,以使种群恢复活力。
[在这幅图中]Stentor二元裂变示意图。
[在这幅图中]一个斯坦托负责师的工作。
图片来源:microscopy-uk
谁发现了斯坦托斯?
德国生物学家洛伦兹·奥肯(Lorenz Oken, 1779-1851)在1815年正式承认了这些原生生物,并将它们命名为斯坦托。“斯坦托”这个名字来自希腊神话。斯坦托是特洛伊战争时期希腊军队的传令官。他在荷马的《圣经》中被简要地提到过《伊利亚特》他的声音和其他五十个男人的声音一样有力。他的声音鼓励希腊人战斗。
[在这张图中]1838年,德国博物学家、动物学家、地质学家和显微镜学家Christian Gottfried Ehrenberg绘制了三种Stentors。埃伦伯格把斯坦托斯和佩里特里希家族归入了他的Vorticellina家族。
关于Stentors的有趣事实
除了我们在这里提到的Stentors的基本生物学之外,还有一些关于Stentors的有趣事实。
如何为你的微观项目找到Stentors ?
斯坦托是在水中发现的最大的原生动物之一,因此是显微镜学家最容易研究的生物之一。支架通常在池塘和湖泊的平静水域中发现,通常在叶子或小枝的表面附近。在一个浅盘子里用一些水收集标本,让水沉淀几分钟。有些Stentors大到可以用肉眼看到。然而,手机上的放大镜或微透镜可以提供更好的视野。为了观察Stentor的结构和行为的细节,需要显微镜。如果有显微镜的话,观察一只活生生的斯坦托是一件非常吸引人的事情。
用低倍率的放大镜检查这个盘子——任何一个斯坦托都可以看到长长的喇叭状生物体。当支架的形状变得更椭圆形时,它们也可以自由地游泳。如果你幸运的话,有时你可能会发现一群stentor形成一个集群,在这个集群中,动物的脚部分被它们分泌的粘液物质所覆盖。
秋天是寻找Stentor的好时机,因为落叶会成为细菌繁殖的营养物质。这导致了原生动物数量的增加,比如以细菌为食的Stentors。
[在这张图中]收集支架菌和其他微生物的地方。
(A-C)微生物和它们的食物源呆在一起。池塘或流动缓慢的小溪,底部沉积物中有腐烂的有机物质(如树叶),是发现各种微生物的理想栖息地,如草履虫,阿米巴原虫,轮虫,水熊,水蚤,和硅藻.支架喜欢把自己固定在一个表面上,就像树叶一样。我用镊子收集了一些腐烂的叶子,用滴管把带有沉淀物的水收集到我的样品瓶中。我会把它带回家,在显微镜下观察微生物。
[在这幅图中]伸展的支架类似小号-一些支架可以达到2-4毫米长。DIC显微镜100倍
图片来源:加拿大自然摄影师
总结
1.支架是最大的单细胞微生物。一些Stentors的尺寸可达4毫米。
2.斯坦托可以是非常丰富多彩的。声音洪亮的人coeruleuS因其蓝色而闻名,因为它含有蓝绿色的色素,称为stentorian。
3.一个完全伸展的斯坦托看起来像一个小号。在这个阶段,斯坦托喜欢把自己固定在支架上,并张开嘴进食。
4.Stentor可以在旅行时收缩成更椭圆形的形状。
5.支架鸟通过在嘴周围摆动纤毛来收集食物。Stentors吃细菌、藻类和其他小微生物。
6.支架既可以无性繁殖,也可以有性繁殖。这个决定取决于环境条件。
7.支架有两种核(微核和大核)。一些Stentors的大核形状非常独特,就像一串珍珠。
8.支架以其惊人的再生能力而闻名。它们可以从小碎片再生成完整的有机体。
参考文献
A. J.考林、A.罗杰森和B. J.芬利的《淡水原生动物的收集、分离、培养和鉴定入门指南》。最初出版:1988年
Howard Webb的《Stentors》
《斯坦铎的生物学》,万斯·塔塔尔著,牛津,纽约,佩加蒙出版社,1961年
纤毛虫插图
摄影Stentors -一种生活在淡水中的大型单细胞纤毛虫