Сравнение амебы и эвглены

Нейросеть с амёбой решили задачу коммивояжера для 8 городов

Решения задачи коммивояжера, полученные вычислительной системой на основе амёбы. Примеры туров коммивояжёра по четырём, пяти, шести, семи и восьми городам, полученные в экспериментах, где каждый тур окрашен в красный цвет на соответствующих каналах с правого рисунка. Левые панели показывают переданные светлые изображения начальных состояний (

Группа японских исследователей из Университета Кейо в Токио продемонстрировала, что амёба способна генерировать приближённые решения удивительно сложной математической задачи, известной как задача коммивояжера.

Задача коммивояжёра — одна из самых известных задач комбинаторной оптимизации, заключающаяся в поиске самого выгодного маршрута, проходящего через указанные города хотя бы по одному разу с последующим возвратом в исходный город.

Оптимизационная постановка задачи относится к классу NP-трудных задач, впрочем, как и большинство её частных случаев. Версия «decision problem» (то есть такая, в которой ставится вопрос, существует ли маршрут не длиннее, чем заданное значение k) относится к классу NP-полных задач.

Сложность вычисления правильного решения возрастает экспоненциально, чем больше городов добавляется к задаче. Например, для четырёх городов есть три варианта решения, а для шести городов — 360. В дальнейшем продолжается экспоненциальный рост.

Несмотря на большую вычислительную сложность, известно большое количество эвристических и точных алгоритмов, которые способны полностью решить некоторые случаи с десятками тысяч городов, и даже проблемы с миллионами городов могут быть аппроксимированы в пределах 0,05%. По указанной ссылке приведены попытки решения для инстанса из 1 904 711 городов Земли из базы Национального географического общества.


База Национального географического общества из 1 904 711 городов

На данный момент рекорд по минимальному расстоянию для городов Земли составляет 7 515 772 107 км, он установлен 13 марта 2018 года с помощью эвристического алгоритма LKH.

Классическая задача коммивояжёра в информатике используется в качестве эталонного теста для алгоритмов оптимизации.

Амёбы — одноклеточные организмы, не имеющие понятия о сложности комбинаторной оптимизации. У них нет ничего даже отдалённо напоминающего центральную нервную систему, что делает их менее подходящими кандидатами для решения задачи такой сложности. Тем не менее, японские исследователи обнаружили, что определённый тип амёбы можно использовать для расчёта почти оптимальных решений задачи коммивояжера для восьми городов.

Согласно научной статье, в экспериментах участвовала амёба под названием Physarum polycephalum, которая раньше уже использовалась в качестве биологического компьютера в нескольких других экспериментах. Данное существо считают особенно полезным в биологических вычислениях, потому что она может расширять различные области своего тела в поисках более эффективного способа получения пищи, и она ненавидит свет.

Чтобы превратить этот естественный механизм питания в компьютер, японские исследователи поместили амёбу на специальную пластину с 64 каналами, в направлении которых животное могло вытягивать тело. Амёба постоянно пытается расширить тело, чтобы покрыть как можно большую площадь пластины с питательным веществом. Тем не менее, каждый канал в пластине можно осветить, что заставляет амебу из чувства отвращения к свету убраться из этого канала.

Для моделирования задачи коммивояжера каждому из 64 каналов на табличке был присвоен код города между A и H, в дополнение к номеру от 1 до 8, который указывает порядок городов (порядок городов соответствует порядку их посещения коммивояжёром).

Для программирования амёбы исследователи использовали нейронную сеть, которая включала данные о текущем положении амебы и расстоянии между городами, чтобы осветить определённые каналы. Нейронная сеть была обучена с большей вероятностью освещать города (каналы) с бóльшими расстояниями между ними.

При взаимодействии алгоритма и амёбы последняя принимает форму, которая представляет приблизительные решения задачи коммивояжера. Самое интересное, что количество времени, которое требуется амёбе для получения этих почти оптимальных решений, растёт линейно, хотя количество вариантов решения увеличивается экспоненциально. В ближайшее время исследователи собираются изготовить чипы с десятками тысяч каналов, чтобы амёба могла попробовать решить задачу коммивояжера на сотнях городов.

Научная статья опубликована 19 декабря 2018 года в журнале Royal Society Open Science (doi: 10.1098/rsos.180396).

Амёба протей или обыкновенная

Амёба протей или обыкновенная амёба – лат. Amoeba proteus. Амёба протей или представляет собой огромный амебоидный организм, представитель класса лобозные амёбы, относится к типу простейшие. Встречается в пресных водах, аквариумах.

В капле воды, взятой из пруда, болота, канавы или аквариума, если ее рассматривать под микроскопом, открывается целый мир живых существ. Среди них имеются крошечные полупрозрачные беспозвоночные животные, непрестанно изменяющие форму своего тела.

Обыкновенная амеба, как и инфузория туфелька – самые простые по своему строению животные. Чтобы рассмотреть обыкновенную амёбу, необходимо поместить каплю воды с амебами под микроскоп. Все тело обыкновенной амебы состоит из крошечного студенистого комочка живого вещества – протоплазмы с ядром внутри. Из курса ботаники известно, что комочек протоплазмы с ядром – это клетка. Значит, обыкновенная амёба – одноклеточное беспозвоночное животное. Тело её состоит только из протоплазмы и ядра.

Читайте также:  Как сшить бортик косичку из хлопкового велюра – пошаговый мастер класс с фото

Наблюдая за амебой протей под микроскопом, мы замечаем, что через некоторое время форма ее тела изменяется. Амеба протей не имеет постоянной формы тела. Поэтому она и получила название «амёба», что в переводе с греческого языка означает «изменчивая».

Также под микроскопом, можно заметить, что она медленно переползает на затемненную часть стекла. Яркий солнечный свет быстро убивает обыкновенных амеб. Если внести в капельку воды кристаллик поваренной соли, амеба пере­стает двигаться, втягивает ложноножки и приобретает шарообразную форму. Таким образом, обыкновенные амебы уменьшают поверхность тела, на которую действует вредный для них раствор соли. Значит, обыкновенные амебы способны отвечать на внешние раздражения. Эта способность называется раздражимостью. Она связывает обыкновенную амебу с внешней средой и имеет защитное значение.

Обыкновенных амеб можно найти даже в канавах и лужах, образовавшихся совсем недавно. Когда водоем, в котором живут обыкновенные амебы и другие простейшие, начинает высыхать, они не погибают, а покрываются плотной оболочкой, превращаясь в цисту. В таком состоянии амебы и другие простейшие могут переносить как высокую температуру (до +50, +60°), так и сильное охлаждение (до – 273 градусов). Ветром цисты разносятся на значительные расстояния. Когда такая циста снова попадает в благоприятные условия, она начинает питаться и размножаться. Благодаря такому приспособлению, обыкновенные амёбы переживают неблагоприятные для них условия жизни и расселяются по всей планете. Передвижение амёбы происходит при помощи ложноножек.

Питается амёба бактериями, водорослями, микроскопическими грибами. С помощью ложноножек (из-за которых осуществляется перемещение амёбы), захватывает пищу.

Амёбе протей, также, как и всем животным, необходим кислород. Дыхание амёбы осуществляется за счёт усваивания кислорода из воды и выделением углекислого газа.

Размножаются обыкновенные амёбы делением. При этом ядро амебы удлиняется, а затем делится пополам.

Виды амеб у человека: описание, класс, тип и отряд, внешний вид и строение

Амеба – виды этого паразиты многообразны. На сегодняшний день их существует целое множество, что значительно влияет на постановку диагноза. Видовая классификация это не единственная проблема — амебы в процессе своей жизни существуют в виде нескольких различных по своим свойствам форм.

На определенной стадии своего развития они паразитируют в организме, вызывая различные клинические проявления.

Что же делать в такой ситуации ? Для начала советуем почитать эту статью. В данной статье подробно описываются методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту. Читать статью >>>

Существующие виды амеб

Амеба – разновидности данного класса включает в себя как минимум 3 основных типа паразитов. Представители бактерий не имеют отличительных видовых характеристик. Они не образовывают раковину, размножаются исключительно бесполым путем, с помощью митотического деления. В природе выделяют несколько разновидностей паразитов:

Амеба протей

Первая разновидность проживает исключительно в несоленых водоемах, ее размеры не превышают 5 мм. Питается паразит исключительно водными продуктами, включая водоросли. Питание происходит с помощью псевдоподий. Этот процесс называется фагоцитозом. Размножение происходит путем деления материнских клеток на дочерние.

Если паразит проживает в неблагоприятных условиях, он превращается в цисту. В таком виде он устойчив к различным температурным показателям, высыханию и воздушным потокам.

Дизентерийная амеба

Преобладает исключительно в толстом кишечнике человека и водоемах. Попадая в организм, она вызывает тяжелое заболевание амебиаз. В ее жизненном цикла фиксируется три основных стадии: циста, мелкая вегетативная и крупная вегетативная форма, тканевая.

Проникновение в организм осуществляется через употребление зараженной пищи в форме цист. По своим габаритам, амеба характеризуется минимальными размерами. Мелкая вегетативная форма не вызывает негативные симптомы со стороны организма, она оседает в нижних отделах кишечника.

Если происходит внедрение паразита в стенку кишечника, это приводит к развитию язв и гнойных ран. Поражение кишечника сопровождается неприятными клиническими проявлениями. По мере прогрессирования, амеба переходит в тканевую форму. Для нее характерно паразитирование в кровеносных сосудах.

Кишечная амеба

Локализуется исключительно в толстом кишечнике. Основными питательными компонентами выступают частички растительной и животной пищи. Паразитируя в нижних отделах кишечника, провоцирует появление цист.

Непатогенные амебы

Выделяют определенные типы амеб, которые относятся к непатогенному классу. В эту категорию входит:

  • кишечный паразит;
  • амеба Гартмана;
  • карликовая амеба;
  • Иодамеба Бючли;
  • Диэнтамеба;
  • ротовая амеба.

Кишечный паразит

Кишечная форма паразита отличается небольшими размерами, в 20-40 мкм. В ее основе лежат небольшие микроорганизмы и частицы, одно эритроциты отсутствуют. У живых бактерий хорошо просматриваются ядра, которые выступают в роли отличительной характеристики.

При передвижении, паразит выполняет плавные и медленные движения одновременно в нескольких местах. Цисты характеризуются крупными размерами.

Амеба Гартмана

По своим характеристикам паразит схож с просветной формой и частично дизентерийным типом. Обнаружить бактерии можно в каловых массах, посредством диагностического исследования.

При подробном изучении, специалисты способны поставить неправильный диагноз. Обусловлено это отсутствием специфических внешних данных.

Карликовая амеба

Является самым мелким типом бактерии, что затрудняет процесс постановки диагноза. В ее основе лежат вакуоли, с немалым количеством бактерий и грибов. Передвижение трудное, заметить у паразита ядро, практически невозможно.

Диагностика производится путем использования раствора Люголя. Отличительной чертой амебы является ее мелкий размер и наличие четко выраженной оболочки.

Читайте также:  Шишка на затылке у ребенка и взрослого почему появляется и что делать

Йодамеба Бючли

Размер данного паразита не превышает 20 мкм. Согласно видовым характеристикам, он схож на дизентерийную амебу. Главной отличительной чертой выступает наличие вакуолизированной цитоплазмы. При окрашивании бактерий раствором Люголя, они принимают темный оттенок. Подробное рассмотрение позволяет выявить четко очерченное ядро, форма паразита – правильная.

Диэнтамеба

Диэнтамеба – это паразит небольшого размера, его диаметр не превышает 20 мкм. Цитоплазма мутная, в ее основе лежит множество бактерий. Рассмотреть ядро можно при подробном изучении с помощью специальных окрашивающих препаратов. Наличие цист не обнаруживается.

При попадании в окружающую среду, бактерии погибают или разрушаются, они не приспособлены к неблагоприятным условиям.

Ротовая амеба

Встречается практически у всех людей, которые страдают заболеваниями ротовой полости. В некоторых случаях, бактерия обнаруживается при поражениях дыхательной системы. Ее размер не превышает 30 мкм, ядра практически незаметные, движение медленное.

Выявить наличие паразита помогают специальные мазки с использованием раствора хлорида натрия. Лаборанты берут соскоб зубного налета и гноя, при наличии его в верхнечелюстных пазухах.

Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы

Простейшее живёт в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влага почвы, и даже вода внутри нас. Поверхность тела их очень нежная и без воды моментально высыхает. Внешне амёба похожа на сероватый студенистый комочек (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.

Амёба «перетекает» по дну. На теле постоянно образуются меняющие свою форму выросты — псевдоподии (ложноножки). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение.

Внутреннее строение

Передвигаясь, амёба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.

Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение. Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом.

Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, новые молекулы проходят внутрь клетки.

Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопившихся в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.

Пищеварительная вакуоль подходит к клеточной мембране и открывается наружу, чтобы непереваренные остатки выбросить наружу в любом участке тела. Жидкость поступает в тело амёбы по образующимся тонким трубковидным каналам, путём пиноцитоза. Откачиванием лишней воды из организма занимаются сократительные вакуоли. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.

Размножение

Амёбы размножаются только бесполым путём. Выросшая амёба приступает к размножению. Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации. Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, а затем постепенно удлиняется и перетягивается посредине.

Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы. В каждую из них попадает по одному ядру. Во время деления происходит образование недостающих органоидов. В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Бесполое размножение — простой и быстрый способ увеличить число своих потомков. Этот способ размножения не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочерние клетки одноклеточного организма, расходятся, как самостоятельные.

Реакция на раздражение

Амёба обладает раздражимостью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды. Наползая на предметы, она отличает съедобные от несъедобных и захватывает их ложноножками. Она уползает и прячется от яркого света, механических раздражений и повышенной концентрации, вредных для нее веществ.

Такое поведение, состоящее в движении к раздражителю или от него, называется таксисом.

Пути заражения человека

Характерными признаками жизни паразита является достаточно медленный темп развития, а также то, что вся его жизнь состоит из цикличного перехода в новую стадию.

Через немытые руки, предметы, продукты питания или сырую воду цисты дизентерийной амёбы попадают в тонкий кишечник. Достаточно широко известны случаи, когда заражение наблюдалось у работников сельского хозяйства, которые работают с разнообразной органикой: навозом, перегноем и т. п. Активные разносчики инфекции — тараканы и мухи.

Для человека заразны зрелые четырёхъядерные цисты. Паразиты долгое время могут себя не проявлять, однако если условия в организме будут благоприятны (обезвоживание, плохое питание, дисбактериоз) и образуется достаточное количество амёбных форм, то паразиты продолжат развитие и начнут продвигаться вглубь кишечника.

Именно там происходит распад оболочки, и из неё выходит зрелая материнская амёба, которая начинает делиться на мельчайшие частицы-паразиты. Следствием этого процесса является появление новых восьми одноядерных возбудителей. Это служит началом амёбной дизентерии.

Результатами своей жизни амёбы отравляют организм человека и служат причиной появления характерных симптомов кишечной инфекции. Специальные вещества, сформированные паразитами, растворяют белки клеток кишечника человека. Следствием этого является возникновение язв в прямой кишке, разрушение сосудов, проникновение крови в прямую кишку, где она смешивается с её содержимым. У человека в этот период возникает кровавый понос.

Без соответствующего квалифицированного лечения паразиты продолжают свой путь по всему организму. Происходит нагноение в печени, лёгких и др. Может пострадать даже головной мозг.

Читайте также:  Самая эффективная мазь от вросшего ногтя - обзор средств

Симптомы амебиаза

Инкубационный период, когда заболевший не чувствует никаких признаков надвигающейся болезни, длится примерно неделю. Хотя недомогание человек может ощутить и на начальной стадии болезни. Всё зависит от силы иммунитета. Однако имея даже сильный организм, который будет активно защищаться, всё равно возникновение дизентерийного амебиаза вряд ли получится избежать. Атака паразитов начинается с кишечника, после разрушаются другие органы.

Симптомы, на которые нужно обратить особое внимание:

  • общая слабость,
  • боли в нижней части живота,
  • частый, очень обильный понос с примесью крови,
  • повышенная температура,
  • рвота,
  • отсутствие аппетита.

Отмечено, что у 10% больных заболевание протекает молниеносно. Для него характерен сильный понос с кровью и слизью. Он вызывает полное обезвоживание и смерть.

У многих заболевших отмечалась лихорадка, а также увеличивалась печень. В общем анализе крови характерных изменений не будет, так как воспаление на начальной стадии выражено слабо.

Часто человек не придаёт значения первичным признакам, так как температура тела не повышается, а лишь чувствуются тупые боли в печени. Без лечения болезнь начнёт быстро развиваться, боли будут усиливаться, придёт ощущение сильной усталости — кишечный амебиаз начинает прогрессировать.

Упущение этой стадии болезни грозит сильным истощением. У больных становятся заострёнными черты лица, они чувствуют постоянное недомогание в области лёгких и желудка, начинается анемия. Человеку сложно дышать. Более того, без соответствующего лечения заболевание может дать осложнение на сердце, провоцируя необратимые процессы в нём.

Чем ниже иммунитет, тем быстрее кишечная форма обрастает осложнениями, которые приводят к внекишечной форме заболевания. Особенно опасно развитие осложнений у маленьких детей, беременных женщин и людей преклонного возраста.

Диагностика

Жизненный цикл амёб является важным фактором, определяющим диагностику и методы лечения заболевания.

Чтобы провести диагностику и использовать правильное лечение, врач назначит сдачу анализа кала. Если там будут присутствовать цисты или же просветные формы, то это указывает только на то, что человек является носителем заболевания. Данный факт не может служить доказательством болезни.

Главные диагностические методы — изучение обычного мазка и мазка, окрашенного йодом. Фекалии должны быть исследованы не позднее чем через 15-20 минут после испражнения.

Процедуры, которые необходимо выполнить, чтобы найти внекишечные формы амебиаза:

  • рентген;
  • УЗИ;
  • компьютерную томографию;
  • эндоскопию.

Следует подчеркнуть, что своевременное обращение больного к медикам будет служить гарантом излечения от данного заболевания. Если же не получить квалифицированной помощи вовремя, то это грозит острым отравлением всего организма, а также осложнениями, которые намного труднее поддаются лечению.

Победить паразитов можно!

Антипаразитарный комплекс® — Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • В состав входят только природные компоненты;
  • Не вызывает побочных эффектов;
  • Абсолютно безопасен;
  • Защищает от паразитов печень, сердце, легкие, желудок, кожу;
  • Выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Эффективно уничтожает большую часть видов гельминтов за 21 день.

Сейчас действует льготная программа на бесплатную упаковку. Читать мнение экспертов.

Список литературы

  • Centers for Disease Controland Prevention. Brucellosis. Parasites. Ссылка
  • Corbel M. J. Parasitic diseases // World Health Organization. Ссылка
  • Young E. J. Best matches for intestinal parasites // Clinical Infectious Diseases. — 1995. Vol. 21. — P. 283-290. Ссылка
  • Ющук Н.Д., Венгеров Ю. А. Инфекционные болезни: учебник. — 2-е издание. — М.: Медицина, 2003. — 544 с.
  • Распространенность паразитарных болезней среди населения, 2009 / Коколова Л. М., Решетников А. Д., Платонов Т. А., Верховцева Л. А.
  • Гельминты домашних плотоядных Воронежской области, 2011 / Никулин П. И., Ромашов Б. В.

Лучшие истории наших читателей

Тема: Во всех бедах виноваты паразиты!

От кого: Людмила С. (ludmil64@ya.ru)

Кому: Администрации Noparasites.ru

Не так давно мое состояние здоровья ухудшилось. Начала чувствовать постоянную усталость, появились головные боли, лень и какая-то бесконечная апатия. С ЖКТ тоже появились проблемы: вздутие, понос, боли и неприятный запах изо рта.

Думала, что это из-за тяжелой работы и надеялась, что само все пройдет. Но с каждым днем мне становилось все хуже. Врачи тоже ничего толком сказать не могли. Вроде как все в норме, но я-то чувствую, что мой организм не здоров.

Решила обратиться в частную клинику. Тут мне посоветовали на ряду с общими анализами, сдать анализ на паразитов. Так вот в одном из анализов у меня обнаружили паразитов. По словам врачей – это были глисты, которые есть у 90% людей и заражен практически каждый, в большей или меньшей степени.

Мне назначили курс противопаразитных лекарств. Но результатов мне это не дало. Через неделю мне подруга прислала ссылку на одну статью, где какой-то врач паразитолог делился реальными советами по борьбе с паразитами. Эта статья буквально спасла мою жизнь. Я выполнила все советы, что там были и через пару дней мне стало гораздо лучше!

Улучшилось пищеварение, прошли головные боли и появилась та жизненная энергия, которой мне так не хватало. Для надежности, я еще раз сдала анализы и никаких паразитов не обнаружили!

Кто хочет почистить свой организм от паразитов, причем неважно, какие виды этих тварей в вас живут — прочитайте эту статью, уверена на 100% вам поможет! Перейти к статье>>>

Ссылка на основную публикацию
Спринцевание при молочнице в домашних условиях содой и ромашкой как делать
Как делать спринцевание содой для зачатия, лечения эрозии и молочницы Спринцевание содой является процедурой промывания стенок влагалища от патогенной микрофлоры:...
Список препаратов на основе бактериофагов
Бактериофаг стафилококковый: инструкция, отзывы. Бактериофаг стафилококковый от прыщей Бактериофаг относится к биопрепаратам, которые содержат в своем составе полезные вирусы, воздействующие...
Список препаратов разжижающих кровь и препятствующих тромбообразованию
Восстановление нормального сердечного ритма и предотвращение рецидивов Иногда при приступе фибрилляции предсердий нормальный ритм восстанавливается без вмешательства. Если этого не...
СПЯ (PCOS) в гинекологии что это, симптомы, лечение
Синдром поликистозных яичников Клиники и отделения: Клиника эндокринологии / Клинико - диагностическое отделение № 1 Синдром поликистозных яичников (СПКЯ) —...
Adblock detector