Paramecium er en encellet organisme med en form, der ligner en skosål. Den varierer fra 50 til 300um i størrelse, hvilket varierer fra art til art. Den findes for det meste i et ferskvandsmiljø.

Det er en encellet deukaryot, der tilhører riget Protista og er en velkendt slægt af ciliateprotozoa.

Såvel som den tilhører phylum Ciliophora. Hele dens krop er dækket af små hårlignende tråde, kaldet cilier, som hjælper med at bevæge sig fremad. Der er også en dyb mundrille, der indeholder ikke så tydelige mundcilia. Hovedfunktionen af disse cilier er at hjælpe både med at bevæge sig og med at trække maden til mundhulen.

Klassifikation af Paramecium

Paramecium kan inddeles i følgende stamme og understamme på grundlag af deres visse karakteristika.

• Fylum Protozoa
• Under-Phylum Ciliophora
• Klasse Ciliater
• Orden Hymenostomatida
• Slægten Paramecium
• Arten Caudatum

Er en velkendt ciliat protozoer, Paramecium udviser en celledifferentiering på højt niveau, der indeholder flere komplekse organeller, som udfører en specifik funktion for at gøre det muligt at overleve.

Suden en højt specialiseret struktur har den også en kompleks reproduktiv aktivitet. Ud af de i alt 10 arter af Paramecium er de to mest almindelige P.aurelia og P.caudatum.

Struktur og funktion

1. Form og størrelse

P.cadatum er amikroskopisk, encellede protozoer. Dens størrelse varierer fra 170 til 290um eller op til300 til 350um. Overraskende nok er paramecium synlig for det blotte øje og har en langstrakt tøffelagtig form, det er grunden til, at den også omtales som et tøffeldyr.

Den bageste ende af kroppen er spids, tyk og kegleformet, mens den forreste del er bred og stump. Den bredeste del af kroppen er under midten. Kroppen hos et paramecium er asymmetrisk. Den har en veldefineret ventral eller oral overflade og har en konveks aboral eller dorsal kropsoverflade.

2. Pellicle

Hele kroppen er dækket af en fleksibel, tynd og fast membran, kaldet pellicler. Disse pellicles er elastiske af natur, som støtter cellemembranen. Den består af et geléagtigt stof.

3. Cilia

Cilia betegner de mange,små hårlignende fremspring, der dækker hele kroppen. De er anbragt i langsgående rækker med en ensartet længde i hele dyrets krop. Denne tilstand kaldes holotrichous. Der findes også nogle få længere cilier i den bageste ende af kroppen, som danner en caudal tue af cilier, der således kaldes caudatum.

Ciliernes struktur er den samme som flagellerne, en kappe af protoplast eller plasmamembran med langstrakte ni fibriller i form af en ring. De ydre fibriller er meget tykkere end de indre, og hvert cilium udspringer af et basalt granulat.Cilia har en diameter på 0,2um og er medvirkende til dens lokomotion.

4. Cytostom

Det indeholder følgende dele:

• Oral rille: Derer en stor skråtliggende lavvandet fordybning på den ventrio-laterale side af kroppen, som kaldes peristome eller oral lunge. Denne mundrille giver dyret et asymmetrisk udseende. Den fortsætter videre ind i en fordybning, der kaldes vestibulum, gennem en kort konisk tragt. Denne vestibule fortsætter videre ind i cytostomet gennem en ovalformet åbning, gennem en lang åbning kaldet cytopharynx, og derefter fører spiserøret til fødevakuolen.
• Cytopyge: På den ventrale overflade, lige bag cytostomet, ligger cytopygen, også kaldet cytoproct. Al den ufordøjede føde bliver udskilt gennem cytopygen.
• Cytoplasma: Cytoplasmaet er en geléagtig substans, der er yderligere differentieret i ektoplasmaet. Ektoplasmaet er et smalt perifert lag.Det er et tæt og klart lag med en indre masse af endoplasma eller halvflydende plasmasol, der er kornet.
• Ektoplasma:Ektoplasmaet danner et tyndt, tæt og klart ydre lag, der indeholder cilier, trikocyster og fibrillære strukturer. Dette ektoplasma er yderligere bundet til pellicle udvendigt gennem en belægning.
• Endoplasma:Endoplasmaet er en af de mest detaljerede dele af cytoplasmaet. Det indeholder flere forskellige granula. Det indeholder forskellige indeslutninger og strukturer som vakuoler, mitokondrier, kerner, fødevakuoler, kontraktile vakuoler osv.
• Trichocyster:Indlejret i cytoplasmaet findes der små spindelagtige organer, der kaldes trikocyster. Trichocysterne er fyldt med en tæt brydningsvæske, der indeholder opsvulmede stoffer. Der er et kegleformet hoved på spidsen i den ydre ende. Trichocysterne er vinkelret på ektoplasmaet.

5. Kerne

Kernen består endvidere af en makronukleusog en mikronukleus.

• Makronukleus: Makronukleus er nyrelignende eller ellipsoidisk i form. Den er tæt pakket inden i DNA’et (kromatin granula). Makronukleus styrer alle de vegetative funktioner hos paramecium og kaldes derfor den vegetative kerne.
• Mikrokernerne: Mikronukleus:: Mikronukleus findes tæt på makronukleus. Det er en lille og kompakt struktur, sfærisk i form. De fine kromatintråde og granula er jævnt fordelt i hele cellen og kontrollerer cellens reproduktion. Antallet i en celle varierer fra art til art. Der er ingen nukleolus til stede i caudatum.

6. Vakuole

Paramecium består af to typer af vakuoler: kontraktile vakuoler og fødevakuoler.

• Kontraktil vakuole: Der findes to kontraktile vacuoler tæt på dorsalsiden, en i hver ende af kroppen. De er fyldt med væsker og findes på faste steder mellem endoplasmaet og ektoplasmaet. De forsvinder med jævne mellemrum og kaldes derfor midlertidige organer. Hver kontraktile vacuole er forbundet med mindst fem til tolv radikalkanaler. Disse radikale kanaler består af en lang ampulla, en terminal del og en injektorkanal, som er kort og munder direkte ud i den kontraktile vacuole. Disse kanaler hælder al den væske, der er opsamlet fra hele parameciumlegemet, ind i den kontraktile vacuole, hvilket får vacuolen til at vokse i størrelse. Denne væske ledes ud til ydersiden gennem en permanent pore. Sammentrækningen af begge de kontraktile vacuoler er uregelmæssig. Den bageste kontraktile vacuole er tæt på cytopharynx og trækker sig derfor hurtigere sammen, fordi der passerer mere vand igennem. Nogle af de vigtigste funktioner for kontraktile vacuoler omfatter osmoregulering, udskillelse og respiration.
• Fødevakuole: Fødevakuole er ikke-kontraktile og er nogenlunde kugleformede. I endoplasmaet varierer størrelsen af fødevakuolen og fordøjer fødepartikler, enzymer sammen med en lillemængde væske og bakterier. Disse fødevakuoler er forbundet med de fordøjelseskorn, der hjælper med fordøjelsen af fødevarerne.

Karakteristika

1. Levested og levested

Paramecium har en verdensomspændende udbredelse og er en fritlevende organisme. Den lever normalt i stillestående vand i bassiner, søer, grøfter, damme, ferskvand og langsomt strømmende vand, der er rigt på rådnende organisk materiale.

2. Bevægelse og fødeindtagelse

Den ydre krop er dækket af de små hårlignende strukturer kaldet cilia. Disse cilier er i konstant bevægelse og hjælper den med at bevæge sig med en hastighed, der er fire gange dens kropslængde pr. sekund. Ligesom organismen bevæger sig fremad og roterer rundt om sin egen akse, hvilket yderligere hjælper den med at skubbe maden ind i gylpen. Ved at vende ciliernes bevægelse kan paramecium også bevæge sig i den omvendte retning.

Gennem en proces, der kaldes fagocytose, skubbes føden ind i spiserøret gennem cilier, som yderligere går ind i fødevakuolerne.

Føden fordøjes ved hjælp af visse enzymer og saltsyre.Når fordøjelsen er afsluttet, tømmes resten af fødeindholdet hurtigt ind i cytoprocten også kendt som pelliklerne.

Det vand, der optages fra omgivelserne gennem osmose, udvises løbende fra kroppen med hjælp fra de kontraktile vacuoler, der findes i hver ende af cellen. P. bursaria er en af de arter, der indgår i et symbiotisk forhold med fotosyntetiske alger.

I dette tilfælde giver parameciumet algerne et sikkert levested, så de kan vokse og leve i dets eget cytoplasma, men til gengæld kan parameciumet bruge algerne som næringskilde, hvis der er mangel på føde i omgivelserne.

Parameciumet lever også af andre mikroorganismer som gær og bakterier. For at samle føden gør den brug af sine cilier og laver hurtige bevægelser med cilier for at trække vandet sammen med bytteorganismerne ind i mundåbningen gennem mundrillen.

Freden passerer videre ind i spiserøret gennem munden. Når der er akkumuleret nok føde, dannes der en vacuole inde i cytoplasmaet, som cirkulerer gennem cellen med enzymer, der kommer ind i vacuolen gennem cytoplasmaet for at fordøje fødevarematerialet.

Når fordøjelsen er afsluttet, begynder vacuolen at skrumpe, og de fordøjede næringsstoffer kommer ind i cytoplasmaet. Når vacuolen når frem til analporen med alle de fordøjede næringsstoffer, brister den og udstøder alt sit affaldsmateriale i miljøet.

3. Symbiose

Symbiose henviser til themutuelle forhold mellem to organismer for at drage fordel af hinanden. Nogle arter af paramecium, herunder P. bursaria og P. chlorelligerum, indgår i et symbiotisk forhold til grønalger, hvorfra de ikke blot får føde og næringsstoffer, når de har brug for det, men også en vis beskyttelse mod visse rovdyr som Didinium nasutum.

Der er rapporteret om mange endosymbioser mellem grønalger og paramecium, f.eks. en bakterie ved navn Kappa-partikler, der giver paramecium evnen til at dræbe andre parameciumstammer, som mangler denne bakterie.

4. Reproduktion

Som alle de andre svampearter består paramecium også af en eller flere diploide mikronukler og en polypoid makronukleus, der således indeholder et dobbelt kerneapparat.

Mikronukleusens funktion er at opretholde den genetiske stabilitet og sikre, at de ønskelige gener videregives til næste generation. Det kaldes også kimkernen eller den generative kerne.

Makronukleus spiller en rolle i ikke-reproduktive cellefunktioner, herunder ekspression af gener, der er nødvendige for cellens daglige funktion.

Paramecium formerer sigaseksuelt ved binær fission. Mikronukleiderne under reproduktionen gennemgår mitose, mens makronukleiderne deler sig gennem amitose. Hver ny celle indeholder i sidste ende en kopi af makronukleier og mikronukleier, efter at cellen har undergået en tværdelt deling. Reproduktion gennem binær fission kan ske spontant.

Den kan også under vissebetingelser underkaste sig autogami (selvbefrugtning). Den kan også følge en seksuel reproduktionsproces, hvor der sker en udveksling af genetisk materiale på grund af parring mellem to parametier, der er kompatible til parring gennem en midlertidigfusion.

Der sker en meiotisk deling af mikronukleidet under konjugationen, hvilket resulterer i haploide gameter og videreføres fra celle til celle. De gamlemacronukler ødelægges, og der dannes en diploid mikronukleus, når gameter fra to organismer fusionerer sammen.

Paramecium formerer sig ved konjugation og autogami, når forholdene ikke er gunstige, og der er knaphed på føde.

5. Aldring

Der sker et gradvist energitab som følge af klonal aldring under den mitotiske celledeling i den aseksuellefissionsfase i parameciums vækst.

P. tetraurelia er en velundersøgt art, og det har været kendt, atcellen uddør lige efter 200 fissioner, hvis cellen kun stoler på den aseksuellekloning i stedet for konjugation og autogami.

Der er en stigning i DNA-skaderne under klonal aldring, specielt DNA-skaderne i makronukleus, hvilket forårsager aldring i P. tetraurelia.Ifølge DNA-skadeteorien om aldring er hele aldringsprocessen hos encellede protister den samme som hos de flercellede eukaryoter.

6. Genom

Stor dokumentation for de tre duplikationer af hele genomet er blevet tilvejebragt, efter at genomet af arten P. tetraurelia er blevet sekventeret. Hos nogle af ciliaterne, herunder Stylonychia og Paramecium, betegnes UAA ogUAG som sense-kodoner, mens UGA betegnes som stop-kodon.

7. Læring

Der er fremkommet nogle tvetydige resultater baseret på forskellige forsøg med hensyn til, om paramecium udviser læringsadfærd eller ej.

Der blev offentliggjort en undersøgelse i 2006, som viste, at P. causatum kan trænes til at skelne mellem forskellige lysstyrker ved hjælp af en elektrisk strøm på 6,5 volt. For en organisme uden nervesystem nævnes denne type indlæring som et stærkt muligt eksempel på epigenetisk indlæring eller cellehukommelse.

Vend tilbage til læring om ciliater

Vend tilbage fra paramecium til encellede organismer Forside

Vend tilbage til hovedsiden om kongeriget Protista