Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Тонкое строение "многожгутиковой амебы" PELOMYXA PALUSTRIS GREEFF, 1874 и ее возможное положение в системе протистов

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Тонкое строение "многожгутиковой амебы" PELOMYXA PALUSTRIS GREEFF, 1874 и ее возможное положение в системе протистов"

{ШНИНГРАДСКИИ ОРДЕНА ЛЕММА II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УЖ 576.3$ ¡59?. 121

ТОНКОЕ ОТРОЕНИЕ "МНОГОКГУТИКОВОЙ А№БЫ" РЬТЛКУХА РШ13ШЗ &РЕЙТ', 1874 И ЕЕ ВСШСШЮК ПОЛШБШВ В СКСТЕИВ ПРОТИОТОЗ

Специальность - Ю. 00.08 - зоология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учено!} степени Кандидата биологическим наук

Ла правах рукописи

ГУДКОВ- АнлреЯ Влашиироонч

Ленинград - 1331

Работа выполнен в лаборатории зоологии беспозвоночных Биологического научно-исследовательского института Ленинградского !х>суяарственного университета.

Наут.1ыИ руководитель: доктор биологичеаок наук, профессор Л.Н.Серавин

Официальные оппоненты: доктор бнологичесгях наук Я. И. Старобогатш кандидат биологических наук А. П.Пыльников

Ведипее учреждение: Институт цнтопогин АН СССР

Зашита диссертации состоится ". "X.... 1891 г. в Д'.^Р часов на заседании специализированного советь К. 063.57.1А по присуждении ученой степени кандидата биологических наук в Ленинградском государственной университете.

Алрес: 199034, Ледаш-рэд, Университетская наб., 7/0 ЛГУ, «?нолого-почвенный факультет, ауя. 133

С диссертации» можно поэнакокнться э научной библиотеке ни. Л. И. Г орького Лрниш-рапсксго государствеюгого утвэерситета

Литоремрэт разослан ".. . 1091 г.

Ученья) секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

В. А.Пухтанов

0БН1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Простеяиие. будучи opraiгимнами, находящимися на клеточном уровне организации, занимают особое положение в пире живого, а их изучение - неотъемлемая и важная часть биологии. Целый ряг Фундаментальных проблем, связанных с построением общей системы эукариот, целиком «ли частично доЛуны реяаться на простерших. Одна из таких проблем - воссоздание облика перьичиых гукариот. Поскольку сани они не сохранились по наших пней, сформировать научное препстаеление о них можно только на осноое тщательного изучения строения н функций самых примитивных эукариот-ных организмов, существующих Hbive. то есть, в первую очередь низших простевших. Одним йэ сушестЕ»еншх инструментов такого изучения является метод электронной мнкроскопич.

Исключительное значение в контексте проблемы происхождения эу-карног имеет пресноводный многоядерный амебоидный организм Pelo-myxa palustris, обитающий в сапропеле в условиях дефицита кислорода. На основании npt них электроыю-микроскопкческнх исследований ( Daniels et al... 1966: Daniela, Breyer, 1967: Andrepen et al., (668: Khatley, 1978 ?! др. ) быте сделано заключенно, что пеломикса гжшена аппар га Голыиси, энпоппззмат^эского ретн-кулома, митохондрия, никротёпеи, центриолей. ШйТоэ И мито'за, то есть, она представляет собой очень примитивный организм, жиэой реликт, близкий по своей организации к предковым формам современных гтротистоа (Bovee, Jahn, 1973: Hargulls, W Whatley, What-ley, 1880: Cavalier-Swlth, 1989). Формальным поводом относить Р. palustris к числу зукариот считалось тт* наличие у не« ядерной оболочки с норовыми комплексами. Поэтому пеломикса была выделит э отдельный тип Oryoblaatca Margulis, 1974.

Таким образом, ио/ченне ультраструктуры Р. palustris и поиск возможного положения этого организма в системе нитих эукарнот затрагивает цеялй ряп принципиальных общееиологических проблем.

Цепь исследования: изучить тонкое строение Pelcmyxa palustris и охзрпктеризсрать его в сравнительном плане для выяснения истинной природы этого организма.

Задачи работа:

I. Поиск Ii отработка нэтошж, псгзволясщкх в наибольшей степени

сохршыть натнвную оргаииэлиа телэ Р. palustris для электрон-но-мнкросьогшческого исследования, '¿. Изучение и описание гашага строанип Р. paJu^trjü, а также поиск структур, ранее считавшихся отсутствующим у этого организма.

3. Проверка существующих подставлений о примитивности клеточной

организации Р.palustris. •1. Ревизия положения Р. palustris е систеие нняонх эукариот.

Научная новизна. Впервые подготовку Р.palustris для изучения ре тонкого строения производили с учетои того, что сна шляется кнкроаэробньм организмом. IЪт электромю-микроскопичгской фиксации испошловшш особей, hs лодзергзкиихоя длительному воздействии кислорода и находиацнхся в процессе своего нормального амебоидного СЕИження, что дало возможность сохранить катнаиуо Форму и •структурное организаций топа Р.palustris. Ото позволило шера>® обкаруанть у пел ,;инсы тельца Гольдки и ШМТЫ, а такте получить пряиыа яоказател :тва присутствия настоящих кгушков. Кроне того, установлено, что у нее имеется значительно развитый гладкий эндоплазм тическнн ретикулин. . Впервые ннниеш особые электронно-плотные иикрсканаиыэ, пргеммандае участие в сегрегации и транспортировке внутрнютьточной ш На основании полученных даяние устанавливается новое преяставпеше о пригуле этого организма и его положении а системе протистов.

Каучно-практическое значение. Получение в настоящей работе даилыг по ультраструктуре Рв1оиула palustrle представяшт »штерес с точки зрения сравнительной морфологии, систематики и зеошщии ■ протестов. Они яьляигся опреьепекж-м вкладом и рйаение таких вопросов, как происхиадеиие эукариот и филогенетические взаимоотношения ьежоу крупньш таксонами протистов.

■ Результаты исследовании могут быть использованы в курсах лекций по зоологии беспозвоночных и спецналыш курсах по протисто-лети аач студентов бношгнчэсккх специальностей ВУЗов.

Апробация работы и публикации. Материалы пнсюрташи были до- . л-лиены на 4-м съезде Всесошиого общества протоэсояогов (Пенин-град, 1837 г. ) н 2-м Всесоюзном симпозиуме прогозоологов "Окало-гня морских н пресноводннх простейших" (Борок, 1SÖ9 г. ). Апробация дисс^ртауни состоялась на совместной заседании кафадры эоало-

гни беспозвоночных и лабор?:торий зоологии беспозвоночных к кариологии БиНИИ ЛГУ 10 апреля 1990 г.

По матер.чалан диссертации опубликовано 7 рзбот.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения. обзора литературы. описания натериааа ч натодоп. результатов исследования. обсутпения. заключения л вывозов» Работа изложена на 107 машинописных страницах и иллюстрирована 5! рисунком. Список цитированное литературы содержит ИВ Мзкме-нсяаний (Из ник 174 ниостгангак пубячкашш).

ГЛАВА !. ОБ'ЮР ЛИТЕРАТУРЫ

Рассмотрена вся доступная оригинальная мировая /ература, посвященная изучению РеХсжуха palustris. иачишя с гервоописшшй <0reeff. 1374) и кончая последними данными ш тонкому строенио и систематическому попояеки этого органигкз.

Р. palustris - ичаачлй практически всесветное распространегае пресновояньй. нногсялериый. внебоидный организм. обятаотмА в анаэробных или никроаэроокьос услоынях. Размеры te»а я среднем составляют око<»о 600-КО ним. но отдельные зкзеитгпяры могут достигать «о 4-5 мн в длшг/, почему пепсниксу часто назчваот гигантской амебой. Она характеризуется высокой степенна вакуолизации энпо-гшозпН < оптическн-пустыэ. так нэяыаземуе структурные вакуоли за-нинаот до 7ГЙ всего обьема тепа) и присутствием облигатиык эндо-сиибнотич садах бактерий.

Согласно традиционному предстанпенио о природе пелоишеы, он-а близка к настоящим лобопныч амебам (иди непосредственно принйз-пеяит к нх числу) и. следовательно, ее надо относить к саркододаН (в составе Rhlzopoda). Иное представление о Р.palustris было сформулировано Маугеянс (ifergulls, 1974) и впоследствии по.тдержз-но многими автоозяи. Нэ основании того, что у пеломпксы не были найдены многие ергаиел ь- и стоуктуры, имеккшеся у Рольшкнстаа эу~ кариот: аппарат Гольдки, эндоллазмртический ретнкуяон, митохондрии. никротольца. центрйолн и ЮИТы. сделано закгмчэние. что Р. palustris представляет собой очень Примитивный органигм, близкий по своей организации к предховын формам современных протиетов. В свясч» с этим Р. palustris была выселена в самостоятельны! таг! Ca-

ryoblastea.-

" ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ копуна palustris собирали в различных водоемах Ленинградской «¿яасги веснон, летом и осенью в течение 13Ш-1в83гг. Нросы брали шсским ширскогоряыи сосудом (сбьеьом 500 - В00 мл), -захватывая достаточное количество ила так. чтобы не обогащать среду кнслоро-дой. и сразч дооанля/ш в лабораторий.

Как известно," разл .шого рода плотные частицы и гранулы песка, которые ошчно Присутствуют в цитоплазме Р. palustris, мешают илготоалению ультратонких срезов для изучения под электронным микроскопом < см.. например: Daniels et al., 1865; Sriffin, 1888 ). ' Поэтому до Фиксации пелоникс оеычнс выдерживали в небольшом обье-ме виды до тех пор, шжа они не выбросят нэ своей цитоплазмы инородным ютёриал. Поскольку F. palustris я*чгеогся кикроаэробамм. за такс« период времени в присутствии избытка кислорода они прекращают нормально двигательную активное! , открепляются от субстрата и округлится.

В отличие от предыдущих исследований, посвященных изучении тонкого CTfxteiiHK P. palL-strls. в настоящей работе для электронно-инкроскопической фиксации использовали особей, не подвергавшихся длительному воздействию кислорода, которое может сказывать деструктивнее воздействие на эти организмы. Кроме того, принимая во внимание тс, что прекращение движения и округление пеломмке должно быть связано с частич ¡й разборкой цитоскелета и кодификацией его строения, производили фикеащм тек экземпляров, которые находились в процессе нормального амебоидного дииения. Это позволило сощипать hüthbhvio форму н организации тела Р. palustris.

Только что выделенные из естественных условий экземпляры Р. palustris отсаживали в микроаквариумы с отфильтрованной прудовой водой. Когда пеяомчксыприкреплялись к субстрату и начинали движение , принимая типичнум для них моноподнальную форму тела с вы-рженнин уроииом, часть жидкости быстро удаляли оттянутой пилет-ьей и а ннкроакоариумы добавляли фиксирующую смесь следующего со-cram: <! % раствор г/ютаральдегида, гдаиготовленный .на 0. J W како-■ пнлгт ом ьуфер-е < pH 7,4), содержащий 8 К сахарозы; в качества стабилизатора мгы^рей и микрогруГ чек шютзават добавку танни-

ноеюй кислоты в концентрации 2 мг/ил. Через 40 мин производили трехкратную промывку (по 5 мин каждая) в 0,1 Н каколилатном буфере (pH 7,4). Затем следовала 30-минутная постфиксгшвд простейших 2 /4-ным раствором четырехокисн ог.мия, приготовленным на том же буфере. После прошдки через спирты пеломикс заклочали а Араядит,

Готовые блоки резали на чередукишеся серии полу- и ультратонких срезов. Применяли два варианта ориентированной резки. ■ В первой случае готовили срезы, направленные параллельно продольной оси тела простейшего. Во втором - срезы делали начиная с тернкна-jibhoro участка заднего конца пеломиксы, ориентируя их перпендикулярно ее продольной оси. В обоих случаях после 6-10 полутонких срезов ( толщиной 1.0 мкн), приготовляли серию ультратонких. Данный способ работы позволял не только находить под электрондам ни-кроскопок интересующие нас структуры < в частнсх;ти - жгутики) у сохранивших нативнуа форму Р. palustris, но и достаточно точно определять их локализацию относительно различных участков тела простейшего.

Реэку блоков производили с помощь« ультрамикротома LKB-3.

, Полутонкие срезы окрашивали растворами тояуидинового синего, йэу-ра II и фуксинз основного, после чего просматривали под светоам микроскопом. Ультратонкие срезы контрастировали насьаценным раствором уранил-ацетата и цитратом свинца по Реинольдсу и изучали под электронными микроскопами Hitachi HU-ИБ и 5М5-100Л.

ГЛАВЫ 3 и 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЩЕНИЕ Организация мтоскелета Peiomyxa palustris. Обнаружено, что в цитоплазме ноноподиальньх < движущихся) особей Р. palustris весьма значительное развитие получают как актнновые, так н тубулкневые структуры, причем их количество и пространственная организация в разных частях тела оказывается неодинаковой.

Иикрофияаменты локализуются преимущественно в эктоплазма простейшего. Наибольшее их количество наблюдается в уронлной области, тела, где фактически на протяжении Бсего подповерхностного слоя располагается развитая полигональная микрофиламентоздея сеть с участками относительно бошией или иеньаен плотности. Внутри гиалиновых выростов Эктоплазмы уронда ( вдллн ) Maerqi присутств/от цлиниые, продо/шно расположенные пучки нйкрофкланентов. Оти пуч-

ки, походя до оснований вилли. нередко продолжаются дальше вглубь эктоплазмы простейшего. Здесь же в ряде случаев были найр»ны смешанные пучки, состояние из идущих параллельно друг другу микрофи-ламентов и иикротрубочек.

В эктоплазме уроида часто встречаются локальные сгущения ми-кроФилднонтов, свидетельствукмие о протекании местных сократительных процессов. Сильное сокращение приводит к Формированию очень плотных агрегатов., ииеших вил толстых, иногда подковообразно изогнутых пучков, ил которых б разные стороны выступают свободные ''хвосты" микрофнлэментов.

Значительные скопления микровиламентов ассоциированы с различного рода внутриклеточными мембранными структурами (такими, как микроканальцы, эндоплазматические (структурные) и пищеварительные вакуоля).

Микротрубочки оыяи найдены как в энда-, так и в эктоплазме Р. palustris. В эндоплазме отдельные микротрубочки располагается Вдоль учкнх цитоппззматических тяжей или лежат небольшими разрозненными группами в "островках" цитоплазмы между эндоплазматичес-кими в?куолями. Часто они концентрируются вокруг крупных пищеварительных Еэкуолей, где могут организовываться в пучки. Однако значительно более мощный и упорядоченный микротрубочковый цито-скелет имеется в кортикальной зоне цитоплазмы, особенно в задней Части тела пеломиксы. Здесь имаотся крупные организованные пучки кккротрубочек, располагающиеся практически параллельно поверхности Тела пеломиксы, а также сложные переплетения отдельных никротрубо«еК.. образующих полигональные сетевидные структуры, за-нимаквдие довольно обширные области подповерхностного слоя цитоплазмы Простейшего. Лучки микротрубочек залегают я внутри гиалиновых Ей/ши, пронизывая эти отростки в продольном направлении. Значительные скопления микротрубочек (одиночных или организованных в пучки), также как и мпкрофкламентов, присутствуют в те* участках ыиповерхностного споя цитоплазмы уронда, где происходит Форми1)оаэнке Ношх эндоплззматических вакуолей.

Присутствие такого микротрубочкового цитоскелета совершенно не характерно для яобоэных aneö, опорно-виигателькый аппарат Которых представлен главным образом кортикальной системой микрофиламентов (Taylor,, Condeeilg, 1979: Stockem, Klopocka, 1S88), хотя цитопла-

змэпгкзскне никротрубочки и были найдены у ряда представителей этон группы простейших (Bowers-, Korn, 186В; Page, !979, 1880, 1S8Í; Presten, 1985; Christiani et al., 1988).

В ндгтоящее время можно считать доказанным, что микрофипаменты и микротрубочкн могут и г-шмодеиствовать друг с другой (Pollard et •al., 10В4). Более того, как было показано в ряде экспериментальных работ <Свиткина, Васильев, 18В8; Uyeda, Furuya, 1889), микротрубочки оказывают существенное влияние на микрофиламентозные структуры. Из этого следует, что участие микротрубочек в изменении <}юркы клеток и их движении может быть опосредовано через изменения организации актиновой части цитоскелета. Полученные нами данные показывают, что микрофиламенты и никротрубочки в эктоплазме Р. palustris очень часто оказываются солокализованы друг с другом. В особенности это характерно для тех участков тела, где сложно устроенные микрофиламентозные структуры получают наиболее значительное развитие. Таким образом, есть все основания предполагать, что мнкротрубочко-никрофиламентозные взаимодействия имеют место и играют существенную роль в организации и динамике всего опорно-двигательного аппарата пелоиикеы, обеспечивающего перемещение этого организма по субстрату.

Микротрубочко-организуюздие структур» и жгутики. В эктоплазме уроида и дистальных участках гиалиновых внллн моноподиаяьных форм Р. palustris присутствуют необычные электронно-плотные тельца, ассоциированные с ЦОНТами, которые не были найдены у неподвижных (округленных) особей. От ШШа в определенную сторону отходит фибриллярный пучек, состоящий из 2-3 сближенных пент никротрубочек (общее число микротрубочек в пучке колеблется в пределах от полутора до трех десятков). Электронно-плотные тельца часто локализуется непосредственно у поверхности тела пелскикш, при зтея ии-кротрубочковыя пучек располагается вдоль плазматической мембраны клетки.

Структура этих телец достаточно сильно варьирует даже в пределах одной особи. Тем не менее, реконструкция по многочисленным сразам показывает, что в основном они представляют собой невысокий цилиндр (0,2-0,3 мкн высотой if приблизительно столько-жа в дианетре) с очень толстыми стенками из мелкограцупярного электронно-плотного материала и небольшим просветом в центральной ча~

сти, В катрикг.е стенок "впаяны" микротрубочки, в расположении ко-топл прослеживается неотчетливая девятилучевая симметрии Проксимальный K0H3U тельца погружен в облако осмиофильного натериапа, который и представляет'собой ГОНТ.

Среди представителей Голых лобозных амеб структурированные цн-топлзэмтические ПОНТы (получившие наименование ''центриолеподоб-ные те/ibua") были найдены лишь у Acanthamoeba и Pro tacanthamoeba ( Bowers. Korn, -1Р6Я; tfillaert et al., 19?8; Ьазтап. 1882| Page, 1S81). Однако в действительности их организация совершенно не соответствует ни "классической" структуре центриояей, «и организации какой-либо из стадий их формирования. Напротив, обнаруженные нгни у Р.palustris тельца носят явные следы центриолеподобной структуры. Как Показывает сравнительно-морфологический анализ, они имеют шреп.эленмое сходство с организацией ранних проЦентри-олен (прокинетоеон). также содержащих большое количество электронно-плотного вещества и плохо упорядоченные одиночдае микротрубочки (Perkins, 1870: Peterson. Berns. 19ГО). Но, в то же время, тельца Р.palustris отличаются отсутствием сколько-нибудь развитого осевого коиппексл, являощегося обязательный компонентен всех настоящих пгюцентрнолей (прокинетосон). Таким образом, хотя они и принадлежат к числу центрмолеподобных образований, но имеют нетипичную организация. Мы•предложили называть их субиеитриолями. Истинная природа субъентриолей проявляется в их способности Формировать гжсочему унгужполии.

В результате свегооптических й ультраструктурных исследований быпо установлено. что на поверхности тела моноподиальных особей Р.palustris присутствуют нгчтгоящие. хотя и неподвижные «гуткки, наиболед многочисленна в уроипной области тела простейшего. Часто они могу ! располагаться непосредственно на листаны<ьос концах гиалиновых оиллн. Цлина кгутиков пожег быть различной, но, пак правило, че ирегшает 20 нкч; диаметр в среднем составляет около 300 им. Контр.жишьнач система ундулиподий отклоняется от стандартного иикротрубочкоэого паттерна (9+2) я имеет варьирующее число фибрилп. V Р.palustris быпи'найдены жгутики с Формулой строения аксонаны 0+1, 8+0, 9+11 10+1 и 14+3. Часть периферических дуплетов кикротрубочек иногда заменяется на синглеты, могут появляться дополнг ельше одиночные микротрубочки или дуплеты.

V Р.palustris имеет- место постоянное обновление "популяции" жгутиков: происходит формирование Ношх и ретракция, а затем - и резорбция старых. Начало новым жгутикам дают субцентриоли, располагающиеся непосредственно у поверхности тела простейшего. О процессе формирования ундулипопин Фибриллы аксснемы растут от яи-стальшх концов никротрубочек, имеющихся {'и, вероятно, возникающих) внутри гранулярного матрикса стенок субиентриоли. Постепенно происходит резорбция осмиофильного материала, который, по всей видимости, представляет собой пул тубулинов, расходуются в процессе аксонемогенеза. Если израсходован практически весь материал. то на его месте остаются лишь микротрубочки стенок субиентриоли. ставвие как бы составной частно фибрилл эксонены. Поэтому кажетя. что в основании зрелы* (полностью сформированных) кгути-юн отсутствует базальное тело, хотя корешковый пучек микротрубочек сохраняет свое прежнее положение.

Как известно, виды, способные к амебоидному пвижеМяо, независимо возникают в разпичт"' < непосредственно не связанных Филогенетически) крупных таксонах жгутиконосцев (Масюк, 1981, i985; üe-равин, 1989), V таких организмов помимо обгаего сходства в морфологии клеток, очень часто наблюдается s той или иной стег«енк ры-раженная редукция жгутикового аппарата. Ото объясняется утрлтой его функционального значения в связи с переходом к икону (амебоидному ) типу клеточной локомоцни. Аналогичная ситуация, по всей видимости, имеет место и в случае Р.palustris, ^оонирордние жгу^ тиков у пеломиксы - спонтанное проявление исходное мор^огенетиче-ской потенции субцентриолей, которые есть ни что иное, как сильно деградироаэгаме в процессе эвотеции кинетосокы, нневшэся у предковой Формы Р. palustris - какой-то потт-утиковой иастиго^)-ры. обладавшей но; «э .ныки подвижны)« ш-у тиками, В наставшее время лелоннкса находится на одном из этапов гволишионного перехода от жгутикового типа клеточной организации к амебоидному.

Аппарат Голыми. У моноподиальных (то есть, сохржтотих чатиа-нугс организация тела) особей Р.palustris были обнаружены телый Гольджи. Зрелые яиктиосомн представляют собой стопки из 4-7 замкнутых, уплаченных, плотно прилежащих друг к другу цисте, ¿как правило сильно вогнутых со. стороны функционального Ьошка. Диа-не-^о этих образований составляет 0,3-0,7 нкм. Они продуцируют по

ненывей мере два nffia везикул, содержащих однородный матрикс средней электронной, плотности и различающихся по своим размерам (около 0,1 мкм И 0,15-2,0 мкм, соответственно). Кроме того, в результате расширения целых цистерн образуются микрова$уоли до 0,3 и более мкм в диаметре.

Никтиосокы являются производным эндоплазматических вакуолей и продолжают' сохранять с ними морфологическую связь в течение всего периода своей функцион"чьнои активности. •

Вакуолярная система, ее природа и функциональное значение. Эндоплазма Р.palustris подразделяется на периферическую и центральную (аксиальную) области, значительно различающиеся по характеру своей организации. Периферическая зона, прилежащая непосредственно к эктоплазме клетки, представляет собой сплошной слой очень близко прилежащих друг к другу "пустых" эндоплазматических (так называемых структурных) вакуолей, в которых, однако иногда можно обнаружить материал очень незначительнач электронной плотности. В центральной области тепа сколько-нибудь равномерная вакуолизация отсутствует. Вместо этого здесь появляются крупные, .неправильных очертаний разветвленные полости, расположенный меаду обши-чымн участками сплошной цитоплазмы, в которых содержится множество очень мелких вакуолей и везикул, а также ядра и гликогеновые тела.

■ В процессе покомоции Р.palustris в области заднего конца тела осуществляется переход эг-юплазмы от периферии к центру, сопровождавший соответствующими изменениями в характере ее организации. При этом вакуоли, находящиеся вблизи от поверхности уроида, погружаются вглубь клетки и объединяется друг с другом. Обратный переход происходит'в непосредственной близости от переднего края тела простейшего; в центральной эндоплазме вновь появляотся дискретные эндоплаэматцческне вакуоли, которые "выбрасываются" вперед аксиальным током и, достигая фронтальной границы эктоплазмы, поворачивают в стороны, располагаясь друг возле друга по краям тела пеломиксы. При непрерывной покомоции Р. palustris эти перехода эндоплазмы, происходящие на переднем и заднем концах простейшего, протекают с одинаковой скоростью.

Полученные данные показывают, вакуолярная система пеломиксы является чрезшчанно пластичным, комплексным, высоконнтегрнро-

ванным транспортно-распределительным аппаратом клетки, который служит также структурной осиоуой для образования телец Голь,таи. Таким образок, он представляет собой своеобразную форму организации гладкого энпоплазматического ретикулюма.

Хотя Р.palustris и пресноводный организм, она лишена специализированного комплекса сократительной вакуоли: • его функцию принимает на себя вся вакуопярная система клетки. Имеющиеся данные позволяют здк почить, что выведение жидкости осуществляется посредством слияния отдельных эндоплазнатических вакуолей с плазмален1 мой в передней части тела простейшего..Однако этим не исчерныва- , ется функциональное значение данного процесса. В результате множественных последовательных слияний происходит существенное увеличение площади поверхностной мембраны на переднем конце пеломик-сы, что, соответственно, способствует росту ведущей псевдоподии. Это объясняет тот Факт, что на ведущем крае тега пеломиксы практически полностыо отсутствует гликокаликс (энлоплазматические вакуоли не инаит сколько-' (будь развитого натембрэиного конлггек-гя>. а также, почем*,' Формирование и начальный рост псевдоподии, образующейся при пеоеходе простейшего от неподвижного состояния к перемещению по субстрату г~оисходит без изменения диаметра тела округленного организма.

Формирование новых пндоплазмал гческнх вакуолей происходит у моиопсдиальных особей Р.palustris в зоне уроида вблизи от поверхности тела. Здесь обнаружены особые электронно-плотные микроиана-льцы. Они представляот собой прямые или изогнуть© трубчатые нем-бранные образования, часто с небольшой терминальной везикулой Ма одном из концов. Диаметр микроканальцев составляет 40-70 нм, а длина на некоторых срезах достигает 0,3 и более мим. Мембрана, образуюиая стенку к чальцев, характеризуется повшенврй осмиофль-ностыо и в ней, как правило, заякорены концы многочисленных ми-крофнламентов. Б ряде случаев обнаруживается непосредственная связь микроканэльцев с плазматической мембраной клетки. Эти образования. по всей видимости, участвуют в транспортировке жидкости в резервуары формирующихся эндоллазиатических вакуолей. Как показывает сравнительно морфологический анализ, по своей структуре они очень напоминают канальцы спонгиома ряда других простейших.

' Цитонлзэматические гранулы. При изучении тонкого строения Р.

palustris были обнаружены небольшие гранулы, разбросанные по всему объему цитоплазмы простейшего. Они соответствуют так называемом "сфероидапьиым тельцам", описанным ранее у этого организма (Andresen et al., 19ßfl>, и представляет собой округлые или овальной Формы структуры размером от 300 до 500 нм. Катода такое тельце покрыто неравномерным, местани рыхлым сдоем электронно-плотного материала, маскирующего окружзюауа его мембрану '-если она имеется), и содержит ог *>нь мелкозернистый внутренний матрнкс. Эти образования весьма напоминают органеллы, присутствующие у целого ряда других безмитохондриальных (паразитических и свободкоживу-гснх) проств(ицШ, и которые прелставнлит собой микротсльца особого типа - ' гидрогбносомы, содержащие систему ферментов, способную окислить пируьат с образованием АТФ. При отсутствии в среде кислорода электроны в конечном ряду окислительно-восстановительного процесса передаются щ протоны, в результате чего образуется молекулярный водород (Huiler, 1875; De Ouve, 1S83). Возникновение гивроганоссм а процесса эволюции является результатом вторичной адаптации митохондрий вследствие перехода организмов К существований в анаэробных условиях (Finlay, Fenchel, 1963).

Наряду с гидрогеносомами, у многих свободншивуцнх безнитохон-яриальных инфузорий (таких, например, как представители родов Ме-topua, Erachonella, Saprodlnlu® и Plaglophyla), обитающие в анаэробных условиях сапропелевого ила, присутствуют облигатные эндо-симбнотнческие метаногр'>ные бактери, которые метаболически тосно связаны с гидрогеносомами, поскольку они используют в качестве субстрата при метаногенезе молекулярный водород (Vogels et al., 1984; Finley, Fenchel, 19БЭ). Один из этих метаногенов (из Hetopus Ptrlatus) был идентифицирован до вида и нм оказался ïlethanobac-terhwi forwicicum (Van Brüggen et 31., 1ЭД4). ' P. palustris, как известно, обитая в условиях сапропеля, содержит три вида облигатных эндосимбнотических бактерий, два из которых являются м'.>тацогенани. причем один из них принадлежит к тому же самому виду Hethanobacterlura formlcicum (Van Brüggen et al., 1988), Это, во-первых, сшлегет>стьует о том, что "сфероидальные тельца", действитьльно должна представлять 'собой гидрогеносомы и, во-вторых, говорит о принциптльном схопстве путей физиологической адаптации к анаэробным условиям у представителей различных

rpyvii протистов. Присутствие гидрогемосом не только объясняет, почему п-^покикса может существовать в среде с дефицитом кислорода, но и снимает необходимость прибегать к допущение (см.: Chapman- Andresen, Hamburger. 1981), что функция выработки энергии у Р.paliiäiris полностью передка бактериальным симбионтам. Кроме того, исчезает надобность в поисках каких-либо иных внутриклеточных источников молекулярного водорода, требующегося в качестве субстрата для метаногенеза, что ранее были вынуждены обсуждать некоторые авторы (см.; Van Brüggen et al., 1983). Иными слошми, вторичность отсутствия митохондрий у Р. palustris t(e шзызает сомнении и естественным образом ойьясняется ее существованием 9 анаэробных или микродэробных условиях.

ЗАКЛОЧЕНИЕ

Имеющиеся а настоящее время данные не позволяет относить Р. palustris к классу (и типу) Caryoblastea или яобому другому таясс-ну, который определяется как вкпочаший организмы, перекчно лишенные жгутиков, митохондрии, диктиосом и других оргаиелл и структур, характерных для эукариот. Пеломнкса не пожег быть таксе отнесена к какому-либо классу в составе Sarcodina (Rhtzopoda), поскольку ее организация носит явные следы непосредственной связи со жгутиконосцами, о чем свидетельствуют присутствие жгутиков и наличие микротрубочковых корешков, участвующих в формировании кортикального иитоскелета. Она также отличается по своей организации от других бесцветных амебоидных жгутиконосцев, тонкое строение которых изучено.

Учитывая особенности строения Р. palustris, мы предлагаем установить специальный класс Peloflagellata. Необходимые изменения и уточнения вносятся также в диагнозы подчиненных таксонов. О каким из ныне существующих типов жгутиконосцев связана пеломнкса. пока остается неясным.

ВЫВООД

1, Применение ношх подходов к фиксации Pelomyxa palustris дян ->лек(ронно-микроскопического изучение позволило установить, что, вопреки сложившемуся мнениа, зги организмы odалпаят ьсеш: Основными органелпами <кроте митохондрий) и структурами, кото(«* ха--

{)пкт })гкн для лукериот.

?.. Отсутствие митохондрий у Г.ра1ий1г1й естественным образом «Ялсняется ее суш«:.'твованиен в анаэробных или никроаэрой.чых условиях. Ра.тбросаннь© по все-л цитоплазме клетки, так называемые ''а&ерокдальные тсльыа", очевидно представляют собой гидрогеносо-мы. Наличие к о юр»>я свойственно лля многих щюшстов. постоянно обнтдшшх в условиях дефицита кислорода. .

3. йпэгочислетие тельца Голым Р. ра1игз1г1в морфологически и функционально связЬнч с эндоппаэматически.чи (старое их название -структур;-««) вакуолями.

4. Ко<1(ная вакуолчрная система Р.рд1ив*г1в - иопифу+гижоизлььое обрал:н?.:ше и представляет сооои целостным транспортно-распреде-лительный аппэрат клетки. соотЕ-етствувдий по свое;1 природе мембранам гладкого эндоплазматического ретпкуглма.

5. Сушеств'тгмм кснпокеиюм иьтоскелега Р. pa.lHGi.rls являются тубулиновые структур, причем наибольшее их количество сосредоточено в корти сальноР зоне цитоплазмы,. особенно в задней части тела простейшего.

0. В эктоплазме Р, рз1из1Г1з обнаружены многочисленные рудиментарные кичзтосомы,; способные однако формировать аксонеиу ундули-подии, Они обладает нетипичным строением и получили специальное йаииеНоааине - суъцентрйопи. Каждая субиеитрчоль ассоциирована с ЦСПТом й имеет ццгоплазкатичзскии михротрубочковыЯ перигат (ссот-ветстеуюыий корешковой системе), который принимает непосредственное участие в организации микротрубочкового иитоскелета паЛомик-сы.

7, Имеющиеся у Р. ря1иа 1г1э м:юго"к пленные неподвижные жгутики об/шдают нетипичным, сильно варьчрукмим фибриллярным составом аксонами унлУяипо)Г1И. В целом, ¡кгугаадый аппарат пепоичксы нахо-кк Ген ы сильно ¡^яуцирщиниг/Н оо^точнкн. что обьясняется утратой его функционального значения в связи с переходом этого простейшего. к амебоидному способу передвижение.

61.Р. 1>а1кз1:г1б - йастоишии, весьма сложно усиленней эукапи-от. Она не ми:«.т йнть отнесена у. типу СагуоЫав1еа или га-бону другому Таксону, который опршятезтея как вкпючаггшй примитивные вдшукарнотные Оргаиизсы. Пеломикга не может быть тэкжо отнесена к числу представителей Загсо-.Ппа (ЙМ. города), поскольку ее орга-

ниэация носит явные счет непос1>еяственной связи со жгутиконосца-ии.

9. Для Р.palustris устанавливается специальный класс Pelofla-gellata. С каким из ныне существующих типов жгутиконосцев связана пелокикса, пока остается неясный.

Список работ, опубликованшх по тепе диссертации.

1. Серавин Л. И., Гудков A.B. Цитоплазматические гранулу, подобные иикротеяьцзм, у амебы Pelomyxa palustris .'/ Цитология. 199?. Т,29, 11 5. С.600-2Ш.

2. Серавин H.H., Гудков A.B. Жгутики пресноводной амебы Ре}о-*. myxa palustris // Цитология. (987. Т. 29, N 6. 0.721-724.

3. Серавин Л. Н., Гудков А. В. Особенности организации штоске-лета у амебы Pelorayxa palustris // Цитология. 1837. Т.29, Н 7.

С. 835-837.

4. Серавин Л.Н.. Гудков A.B. Амеба Pelomyxai palustris - предок или потомок эукарнотных протистоа? // Современные проблемы протозоологии: Тез. докя. IV съезда Всесоюзгого об-ва протоэоологов.

П. , 188/. 0.16.

5. Серавин Л.Н., Гусксв A.B. Аппарат Голыш) у амебу РеЮТуха palustris // Докл. АН ДССР. 1937. Т.236, Н 1. С. 249-250. -

6. Гудков A.B. Ультраструктура гигантской амебы Pelpayxa paluT atria. I. Цитоплазиэтическиа ннкротрубочки, субцентриоли н жгутики: сраЕмтелыю-морфологичесяий анализ организации // Цитология. 1989. Т.31, IM. C.371-37S.

7. Гудков A.B.. Серавин ¡1.Н. Оравнигелы-ьи анализ тонкой орга-т ннзации гигантской амебы Pelce-yxa palustris и es возможное систем магическое положение // Окологня морских и пресноводных простейших: Таз. веч л. II Есесоюз, сиип. протоэоог.огов. Ярославль, 19Ö9. С. 20.