научная статья по теме ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТКИ ПРЕСНОВОДНОЙ БЕСЦВЕТНОЙ ХРИЗОМОНАДЫ SPUMELLA SP. (OCHROMONADALES, CHRYSOPHYCEAE) Биология

Текст научной статьи на тему «ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТКИ ПРЕСНОВОДНОЙ БЕСЦВЕТНОЙ ХРИЗОМОНАДЫ SPUMELLA SP. (OCHROMONADALES, CHRYSOPHYCEAE)»

БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2008, № 1, с. 35-39

УДК 592.16

ОБЩАЯ МОРФОЛОГИЯ КЛЕТКИ ПРЕСНОВОДНОЙ БЕСЦВЕТНОЙ ХРИЗОМОНАДЫ Spumella sp. (Oehromonadales, Chrysophyeeae)

© 2008 г. А. П. Мыльников, 3. М. Мыльникова, Д. В. Тихоненков

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: mylnikov@ibiw.yaroslavl.ru

Поступила в редакцию 18.02. 2005 г.

Рассмотрено строение клетки пресноводной хризомонады Spumella sp. Клетка содержит пузырьковидное ядро, митохондрии с трубчатыми кристами, аппарат Гольджи, жгутиковые корешки и широкую дорзальную микротрубочковую ленту. Оба жгутика имеют в переходной зоне спираль из че-тырех-пяти витков. Зачатки мастигонем обнаружены в перинуклеарном пространстве. Компактный лейкопласт содержит аморфную сердцевину, окруженную мембраной. Стигма не обнаружена. Лейкозиновая вакуоль, ризопласт и утолщение короткого жгутика отсутствуют. Одна-три осмио-фильных гранулы лежат вблизи лейкопластов в цитоплазме. Сократительная вакуоль окружена канальцами. Обсуждаются сходство и различие изученного жгутиконосца с другими хризомонадами.

ВВЕДЕНИЕ

Гетеротрофные (бесцветные) хризомонады -одни из самых обычных обитателей пресных водоемов [12]. Большинство видов этих жгутиконосцев принадлежат к родам Paraphysomonas, Anthophysa и Spumella [1, 2, 6, 9, 11, 12]. К первому роду относятся жгутиконосцы, покрытые чешуйками разнообразной формы. Строение клеток этих протестов изучено ранее [14]. Второй род объединяет колониальных бесцветных хризомонад [6]. К третьему роду относят двухжгутиковых одиночных гетероконтных хризомонад, не покрытых чешуйками и не образующих домиков [11]. Хотя возможное разнообразие этих форм велико, с помощью электронного микроскопа исследована ультраструктура лишь четырех видов: Spumella sphaerophora Mignot, S. elongata Belcher et Swale, S. termo Tanichev и S. (Monas) sp. [1, 3, 7, 10].

Таким образом, наименее изученными остаются представители рода Spumella, которых обычно обнаруживают в каждом пресном водоеме [12].

Цель работы - изучение морфологии пресноводного представителя рода Spumella sp. и нахождение для него таксономически значимых признаков.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Клон 0-24 (потомство одной клетки) выделен из проб заболоченного водоема вблизи пос. Борок Ярославской обл. в 1996 г. В качестве минеральной среды использовали среду Пратта с добавлением бактерий Pseudomonas fluorescens Migula как пищевого объекта. Для электронно-микроскопического изучения взвесь жгутиконосцев сгущали центрифугированием и фиксировали в смеси 2%-

ной четырехокиси осмия и 0.6%-ного глутаральде-гида, приготовленной на 0.05 М какодилатном буфере, в течение 15-30 мин при температуре 1°С [1]. После дегидратации в серии спиртов и безводного ацетона объект помещали в смесь смол Аралди-та и Эпона. Исследование тонкого строения клеток проводили на трансмиссионном микроскопе 1БМ-100 С.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Прикрепленные клетки клона 0-24 имеют овальную форму с заметной цитостомальной бороздкой, плавающие клетки вытянуты. Длина клеток 3.3-7.1 мкм. Ширина клетки варьирует от 3.0 до 5.2 мкм. Сократительная вакуоль локализована в дорзальной части клетки. Цисты в жизненном цикле отсутствуют. Бактерии захватываются в области цитостомальной бороздки, где образуются пищеварительные вакуоли.

Снаружи клетка ограничена плазмалеммой, имеющей обычное строение и не покрытой чешуйками. Кинетосомы (базальные тела) жгутиков длиной 1.0-1.2 мкм располагаются друг относительно друга под углом, близким к прямому (см. рисунок, а и г). Кинетосомы соединяются мостиками (см. рисунок, д и ж). Рядом с кинетосомами на некоторых срезах заметен осмиофильный материал (сателлиты кинетосом), который обращен к ядру (см. рисунок, г-е и и). Ни на одном срезе не удалось найти ризопласт - фибриллярную структуру, обычно идущую от кинетосом к ядру. Таким образом, кинетосомы и ядро не соединены никакими структурами, хотя концы кинетосом располагаются близко к переднему концу ядра. Центральные микротрубочки аксонемы жгутиков упираются в

35

3*

Строение клетки клона 0-24: а - продольный срез клетки, б - поперечный, в-д - передний конец клетки, е, ж - кинето-сомы жгутиков, з - лейкопласт и ядро, и-л - расположение жгутиковых корешков, м - прохождение дорзальной микро-трубочковой ленты, н - строение лейкопласта, о - строение сократительной вакуоли; а.Г - аппарат Гольджи, бк - цито-стомальная бороздка, д.ж - длинный жгутик, д.л - дорзальная лента микротрубочек, к - кинетосома, к.ж - короткий жгутик, к1, к3, к4 - микротрубочковый жгутиковый корешок < 1, 3, 4 соответственно, лп - лейкопласт, м - митохондрия, мк - мостик, соединяющий кинетосомы, мкт - микротрубочки, о.г - осмиофильная гранула, п.в - пищеварительная вакуоль, п.п - поперечная пластинка, с.в - сократительная вакуоль, сп - спираль внутри жгутика, с.к - сателлит кинетосомы, эп.р - эндоплазматический ретикулум, я - ядро.

тонкую поперечную пластинку, которая лежит на уровне поверхности клетки (см. рисунок, е). Над этой пластинкой в обоих жгутиках располагается характерная для хризомонад спираль, состоящая

из 4-5 витков (см. рисунок, а, в и е). Утолщение в проксимальной части короткого жгутика, которое у хризомонад обычно обращено к цитостомальной бороздке и лейкопласту, выявить не удалось (см.

Рисунок. Окончание.

рисунок, а, „ и м). Зачатки мастигонем образуются в расширениях перинуклеарного пространства (не показано).

Вблизи нижних концов кинетосомы начинается пучок, состоящий из 10 микротрубочек (см. рисунок, в), которые в виде дорзальной ленты проходят к заднему концу клетки (см. рисунок, м). Жгутиковый корешок № 1 (согласно работам [4, 5]) в виде одной микротрубочки начинается от нижнего конца кинетосомы длинного жгутика (см. рисунок, е). Жгутиковый корешок № 3 состоит из ше-

сти микротрубочек и имеет С-образную форму (см. рисунок, ж и и). Микротрубочки этого корешка в проксимальной части окружены осмиофиль-ным материалом (см. рисунок, и). Корешок № 4, состоящий из двух микротрубочек, отходит от кинетосомы короткого жгутика (см. рисунок, к и л). Таким образом, края цитостомальной бороздки армируют два корешка, причем корешок № 3 по мере прохождения раздваивается (см. рисунок, л). На срезах видно, что короткий жгутик проходит вдоль цитостомальной бороздки (см. рисунок, з).

Последняя служит местом образования пищеварительных вакуолей.

Аппарат Гольджи имеет обычное строение и состоит из стопки цистерн длиной 0.6-0.9 мкм (см. рисунок, б). Ядро диаметром 1.2-2.1 мкм содержит центральное ядрышко (см. рисунок, а, б, г, д и з). Лейкопласт представляет собой компактное округлое образование диаметром 0.35-0.55 мкм, окруженное мембраной и содержащее аморфную осмиофильную сердцевину, также окруженную мембраной (см. рисунок, а, б, з, к и н). Сердцевина лейкопласта смещена к цитостомальной бороздке (см. рисунок, д и е). Темных осмиофильных гранул (глазка или стигмы) внутри лейкопласта не найдено. Однако на некоторых срезах вблизи лейкопласта обнаруживаются одна-три осмиофильных гранулы, находящиеся в цитоплазме (см. рисунок, б, з и к). Лейкопласт всегда локализован около цитостомальной бороздки и кинетосом жгутиков (см. рисунок, а и н). Митохондрии длиной 0.70-1.25 мкм овальной или гантелевидной формы имеют мат-рикс без сгущений и трубчатые (червеобразные и пузырьковидные) кристы (см. рисунок, а и б).

Сократительная вакуоль диаметром <0.5 мкм в состоянии диастолы окружена мелкими канальцами и находится в верхней части клетки (см. рисунок, о). Пищеварительные вакуоли содержат бактерий на разных стадиях переваривания (см. рисунок, б). В цитоплазме отмечены цистерны эндоплазматического ретикулума (см. рисунок, а). Лейкозиновая вакуоль не обнаружена.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Общая морфология клетки клона О-24 Spumella sp. сходна по строению жгутиков, митохондрий с трубчатыми кристами, лейкопласта, некоторых корешковых структур жгутиков и цитостомальной бороздке с другими представителями этого рода (S. sphaerophora, S. elongata, S. (Monas) sp. и S. termo) [1, 3, 7, 10]. Так, спираль в переходной зоне жгутиков, состоящая из четырех-пяти витков, характерная для хризомонад и большинства хромо-фитовых водорослей, известна у S. (Monas) sp., S. elongata и S. termo. К сходным структурам также относятся положение базальной пластинки жгутиков на уровне поверхности клетки, зачатки масти-гонем в перинуклеарном пространстве и осмио-фильный материал (сателлиты) около кинетосом [9, 11].

Обнаружено, что микротрубочковый цитоске-лет (в том числе корешковая система жгутиков клона О-24) в основном соответствует таковому у большинства хризомонад [9, 11]. Корешки № 3 и 4 армируют цитостомальную бороздку. Последняя представляет собой углубление клетки, находящееся напротив проксимальной части короткого жгутика и характерное для многих хризомонад [9, 11].

Именно в области бороздки происходит захват пищевых частиц у миксотрофных и гетеротрофных хризомонад [4, 5]. Такое расположение корешков № 3 и 4 обычно для хризомонад, в том числе для фототрофных Chrysosphaerella brevispina Korshik-ov, Dinobryon cylindricum Imhof и Uroglena americana Calkins [4, 9, 13]. С-образный корешок № 3, состоявший сначала из шести микротрубочек, обнаружен у Spumella termo [3], он идентичен корешку № 3 Paraphysomonas vestita De Saedeleer [2, 14]. Широкая дорзальная микротрубочковая лента, содержащая у исследованного авторами жгутиконосца 8-11 микротрубочек, найдена у Spumella elongata, S. (Monas) sp., Anthophysa vegetans (O.F. Müller) Stein и Uroglena americana [3, 6, 7, 13] и насчитывает примерно такое же число микротрубочек. Эта лента у всех перечисленных жгутиконосцев проходит суб-мембранно. Расположение микротрубочковых корешков сходно у гетеротрофных (бесцветных) и фототрофных хризомонад.

У клона 0-24 отсутствует фибриллярный ризо-пласт, который у большинства других видов Spumella находится между кинетосомами и ядром [1, 7]. Возможно, что эта структура настолько сильно редуцирована и малоконтрастна у клона 0-24, что не идентифицируется на срезах. Отсутствие уто

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком