A paramecium egy egysejtű szervezet, amelynek alakja a cipőtalphoz hasonlít. Mérete 50 és 300um között mozog, ami fajonként változik. Többnyire édesvízi környezetben található.

Egysejtűdeukarióta, a Protista királyságba tartozik, és a ciliáták egyik jól ismert protozoa nemzetségébe.

Akár a Ciliophora törzsbe tartozik. Egész testét apró, szőrszerű szálak, az úgynevezett csillók borítják, amelyek segítik a mozgást. Van egy mély szájbarázda is, amely nem túl világos szájnyálkahártyákat tartalmaz. E csillók fő feladata, hogy segítsék a mozgást, valamint a táplálékot a szájüregébe vonszolják.

A Paramecium osztályozása

A Parameciumokat bizonyos jellemzőik alapján a következő törzsekbe és altörzsekbe sorolhatjuk.

• Protozoa törzs
• Sub-Ciliophora törzs
• Class Ciliates
• Order Hymenostomatida
• Genus Paramecium
• Species Caudatum

Az egyik jól ismert csillós ősállat, a Paramecium magas szintű sejtdifferenciálódást mutat, amely számos, a túlélését lehetővé tevő, specifikus funkciót ellátó komplex szervezettel rendelkezik.

A magasan specializált felépítése mellett komplex reproduktív tevékenységgel is rendelkezik. Az összesen 10 Paramecium faj közül a két leggyakoribb a P.aurelia és a P.caudatum.

Szerkezet és működés

1. Alak és méret

A P.cadatum amikroszkópos, egysejtű protozoon. Mérete 170 és 290um vagy akár300 és 350um között mozog. Meglepő módon a papucsállatka szabad szemmel is látható, és hosszúkás papucsszerű alakja van, ezért papucsállatka néven is emlegetik.

A test hátsó vége hegyes, vastag és kúpszerű, míg az elülső rész széles éstompa. A test legszélesebb része a közepe alatt van. A papucsállatka teste aszimmetrikus. Jól körülhatárolt ventrális vagy orális felülete van, és domború aborális vagy dorzális testfelülete.

2. Pellicula

A teljes testét egy rugalmas, vékony és szilárd hártya, az úgynevezett pellicula borítja. Ezek a pelliculák rugalmas természetűek, amelyek megtámasztják a sejtmembránt. Zselatinszerű anyagból áll.

3. Cilia

A csillók az egész testet borító többszörös,apró, szőrszerű nyúlványokra utalnak. Hosszanti sorokba rendeződnek, amelyek egyenletes hosszúságúakaz állat testén keresztül. Ezt az állapotot holotrichousnak nevezik. A test hátsó végén néhány hosszabb csilló is jelen van, amelyek egy farki csillófürtöt alkotnak, amelyet így caudatumnak neveznek.

A csillók szerkezete megegyezik a flagellákéval, egy protoplasztból vagy plazmamembránból álló hüvely, amely hosszanti kilenc fibrillával gyűrű alakú. A külső fibrillák sokkal vastagabbak, mint a belső fibrillák, minden cilia egy-egy bazális szemcséből ered.A cilia átmérője 0,2um és segíti a mozgást.

4. Cytostoma

A következő részeket tartalmazza:

• Orális barázda: A test ventrio-laterális oldalán egy nagy ferde, sekély mélyedés található, amelyet perisztómának vagy szájbarázdának nevezünk. Ez a szájbarázda aszimmetrikus megjelenést kölcsönöz az állatnak. Egy rövid, kúp alakú tölcséren keresztül tovább nyúlik az előcsarnok nevű mélyedésbe. Ez az előcsarnok egy ovális alakú nyíláson keresztül tovább nyúlik a citosztómába, egy hosszú nyíláson, az úgynevezett citofaringon keresztül, majd a nyelőcső a táplálékvákuumba vezet.
• Cytopyge: A ventrális felszínen, közvetlenül a citosztóma mögött helyezkedik el a cytopyge, más néven cytoproctus. Az összes emésztett táplálék a citopolygón keresztül távozik.
• Citoplazma: A citoplazma egy kocsonyás anyag, amely tovább differenciálódik az ektoplazmára. Az ektoplazma egy keskeny perifériás réteg.ez egy sűrű és tiszta réteg, amelynek belső tömege endoplazma vagy félig folyékony plazmaszol, amely szemcsés.
• Ektoplazma:Az ektoplazma egy vékony, sűrű és tiszta külső réteget alkot, amely csillókat, trichocisztákat és fibrilláris struktúrákat tartalmaz. Ez az ektoplazma külsőleg is a pelliculához kötődik egy borításon keresztül.
• Endoplazma:Az endoplazma a citoplazma egyik legrészletesebb része. Számos különböző szemcsét tartalmaz. Különböző zárványokat és struktúrákat tartalmaz, mint a vakuolumok, mitokondriumok, sejtmagok, táplálékvákuum, kontraktilis vakuolum stb.
• Trichociszták: A citoplazmába ágyazva apró, orsószerű testek, az úgynevezett trichociszták találhatók. A trichocisztákat sűrű, duzzadt anyagokat tartalmazó fénytörő folyadék tölti ki. A tüskén a külső végén egy kúpos fej található. A trichociszták az ektoplazmára merőlegesen állnak.

5. Mag

A mag továbbá egy makromagból és egy mikromagból áll.

• Makromag: A makromag veseszerű vagy ellipszoid alakú. Sűrűn tömörül a DNS-ben (kromatinszemcsék). A makromag irányítja a paramecium összes vegetatívfunkcióját, ezért vegetatív magnak nevezik.
• Mikromag: A mikronukleusz a makronukleusz közelében található. Ez egy kicsi és kompakt szerkezet, gömb alakú. A finom kromatinszálak és szemcsék egyenletesen oszlanak el a sejtben, és a sejt reprodukcióját irányítják. A sejten belüli számuk fajonként változik. A caudatumban nincs nukleolus.

6. Vakuolum

A paramecium kétféle vakuolumból áll: kontraktilis vakuolum és táplálékvakuolum.

• Kontraktilis vakuolum: Két kontraktilis vakuolum van jelen a dorzális oldal közelében, egy-egy a test mindkét végén. Ezek folyadékkal töltöttek, és az endoplazma és az ektoplazma közötti rögzített pozíciókban vannak jelen. Időszakosan eltűnnek, ezért ideiglenes szerveknek nevezik őket. Minden kontraktilis vakuólum legalább öt-tizenkét gyökércsatornához kapcsolódik. Ezek a radikális csatornák egy hosszú ampullából, egy terminális részből és egy injektorcsatornából állnak, amely rövid, és közvetlenül a kontraktilis vakuólumba nyílik. Ezek a csatornák a paramecium egész testéből összegyűjtött összes folyadékot a kontraktilis vakuólumba öntik, ami a vakuólum méretének növekedését eredményezi. Ez a folyadék egy állandó póruson keresztül távozik kifelé. Mindkét kontraktilis vakuolum összehúzódása szabálytalan. A hátsó kontraktilis vakuólum közel van a citofarynxhez, és ezért gyorsabban összehúzódik, mivel több víz áramlik át rajta. A kontraktilis vakuolumok néhány fő funkciója az ozmoreguláció, a kiválasztás és a légzés.
• Táplálékvakuolum: A táplálékvakuola nem kontraktilis és nagyjából gömb alakú. Az endoplazmában a táplálékvákuum mérete változó, és emésztő táplálékrészecskéket, enzimeket emészt kis mennyiségű folyadék és baktériumok mellett. Ezek a táplálékvakuolák a táplálék emésztését segítő emésztőszemcsékhez kapcsolódnak.

Jellemzők

1. Életmód és élőhely

A Paramecium világszerte elterjedt, szabadon élő szervezet. Általában tócsák, tavak, árkok, tavak, édesvizek és lassú áramlású, bomló szerves anyagokban gazdag állóvizekben él.

2. Mozgás és táplálkozás

A külső testét a csillóknak nevezett apró szőrszerű struktúrák borítják. Ezek a csillók állandó mozgásban vannak, és segítenek neki abban, hogy másodpercenként testhossza négyszeresének megfelelő sebességgel mozogjon. Ahogy az élőlény előrefelé mozog,a saját tengelye körül forog, ez tovább segíti, hogy a táplálékot a bélcsatornába nyomja. A csillók mozgásának megfordításával a papucsállatka a fordított irányban is képes mozogni.

A fagocitózisnak nevezett folyamat révén a táplálékot a csillókon keresztül a nyelőcsőbe tolják, amely aztán a táplálék vakuolumokba kerül.

A táplálékot bizonyos enzimek és sósav segítségével emésztik meg.Miután az emésztés befejeződött, a maradék tápláléktartalom gyorsan kiürül a citoproctusba, más néven a pelikulumokba.

A környezetből ozmózissal felszívott vizet a sejt két végén található összehúzódó vakuolumok segítségével folyamatosan kiürítik a szervezetből. A P. bursaria azon fajok közé tartozik, amelyek szimbiózisban élnek a fotoszintetikus algákkal.

Ez esetben a paramecium biztonságos élőhelyet biztosít az algának, hogy a saját citoplazmájában növekedjen és éljen, cserébe azonban a paramecium ezt az algát táplálékforrásként használhatja, ha a környezetében kevés a táplálék.

A paramecium más mikroorganizmusokkal is táplálkozik, például élesztőkkel és baktériumokkal. A táplálék összegyűjtéséhez a csillóit használja, gyors mozgásokat végez a csillókkal, hogy a szájnyíláson keresztül a szájnyíláson keresztül a szájüregbe vonzza a vizet a zsákmányszervezetekkel együtt.

A táplálék a szájon keresztül továbbhalad a nyelőcsőbe. Amint elegendő táplálék gyűlt össze, a citoplazmán belül kialakul egy vákuum, amely a sejtben kering, és a sejtplazmán keresztül enzimek jutnak be a vákuumba, hogy megemésszék a táplálékanyagot.

Amint az emésztés befejeződött, a vákuum zsugorodni kezd, és az emésztett tápanyagok a citoplazmába kerülnek. Amint a vakuólum az összes emésztett tápanyaggal együtt eléri az anális pórust, megreped és az összes hulladékanyagot a környezetbe üríti.

3. Szimbiózis

A szimbiózis két szervezet közötti kölcsönös kapcsolatra utal, hogy egymás hasznára legyenek. A papucsállatkák egyes fajai, köztük a P. bursaria és a P. chlorelligerum szimbiózisban élnek a zöld algákkal, amelyekből nem csak táplálékot és tápanyagot vesznek át, ha szükséges, hanem védelmet is nyújtanak bizonyos ragadozókkal, például a Didinium nasutummal szemben.

A zöld algák és a papucsállatkák között számos endoszimbiózisról számoltak be, például a Kappa részecskék nevű baktériumról, amely a papucsállatkáknak azt a képességet adja, hogy megöljenek más papucsállatörzseket, amelyekből hiányzik ez a baktérium.

4. Szaporodás

Mint minden más cincérek, a paramecium is egy vagy több diploid mikronukleuszból és egy polipoid makronukleuszból áll, így kettős magkészletet tartalmaz.

A mikronukleusz feladata a genetikai stabilitás fenntartása és annak biztosítása, hogy a kívánatos gének a következő generációra szálljanak. Ezt csíravonalnak vagy generatív magnak is nevezik.

A makronukleusz a nem reproduktív sejtfunkciókban játszik szerepet, beleértve a sejt mindennapi működéséhez szükséges gének kifejeződését.

A Paramecium bináris hasadással szaporodik. A mikronukleidok a szaporodás során mitózison mennek keresztül, míg a makronukleidok amitózison keresztül osztódnak. Minden új sejt végül a makro- és mikronukleuszok másolatát tartalmazza, miután a sejt keresztirányú osztódáson megy keresztül. A bináris hasadás útján történő szaporodás spontán is bekövetkezhet.

Ez bizonyos feltételek mellett autogámia (önmegtermékenyítés) is bekövetkezhet. Követhet szexuális szaporodási folyamatot is, amelyben a genetikai anyag cseréjére kerül sor, mert a párosodásra kompatibilis két papucsállatka között átmeneti fúzióval történik a párosodás.

A konjugáció során a mikronukleid meiotikus osztódása következik be, amely haploid ivarsejteket eredményez, és sejtről sejtre tovább öröklődik. A régi makronukleuszok elpusztulnak, és egy diploid mikronukleusz kialakulására kerül sor, amikor két szervezet ivarsejtjei összeolvadnak.

A paramecium konjugációval és autogámiával szaporodik, ha a körülmények nem kedvezőek és kevés a táplálék.

5. Öregedés

A klonális öregedés következtében fokozatos energiaveszteség következik be a mitotikus sejtosztódás során a paramecium növekedésének aszexuálishasadási fázisában.

A P. tetraurelia jól tanulmányozott faj, és ismert, hogya sejt 200 hasadás után azonnal elpusztul, ha a sejt a konjugáció és az autogámia helyett csak a klónozás aszexuális vonalára támaszkodik.

A klonális öregedés során megnő a DNS-károsodás, különösen a DNS-károsodás a makronukleuszban, ami a P. tetraurelia öregedését okozza.Az öregedés DNS-károsodás elmélete szerint az öregedés teljes folyamata az egysejtű protisztákban ugyanaz, mint a többsejtű eukariótákban.

6. Genom

A P. tetraurelia faj genomjának szekvenálása után erős bizonyítékot szolgáltattak a három teljes genom duplikációra. Néhány ciliátában, beleértve a Stylonychiát és a Parameciumot, az UAA és azUAG értelemkódonként, míg az UGA stopkódonként van jelölve.

7. Tanulás

Változatos kísérletek alapján kétértelmű eredmények születtek arra vonatkozóan, hogy a Paramecium mutat-e vagy sem tanulási viselkedést.

Volt egy 2006-ban közzétett tanulmány, amely kimutatta, hogy a P. causatum 6,5 voltos elektromos árammal képes megtanítani a fényerősség szintjeinek megkülönböztetésére. Egy idegrendszer nélküli szervezet esetében ezt a fajta kötődést az epigenetikus tanulás vagy sejttárolás erős lehetséges példájaként említik.

Visszatérés a ciliáták megismeréséhez

Visszatérés a parameciumtól az egysejtű szervezetekhez. Főoldal

Vissza a Protista Királyság főoldalára