Paramecium är en encellig organism med en form som liknar en skosula. Den är mellan 50 och 300 tum stor, vilket varierar från art till art. Den finns oftast i sötvattenmiljöer.

Det är en encellig deukaryot som tillhör riket Protista och är ett välkänt släkte av ciliateprotozoa.

Den tillhör också fylum Ciliophora. Hela dess kropp är täckt av små hårliknande trådar som kallas cilier och som hjälper till att förflytta sig. Det finns också ett djupt oralt spår som innehåller inte så tydliga orala cilier. Dessa cilier har som huvudfunktion att hjälpa till både med att förflytta sig och att dra maten till munhålan.

Klassificering av Paramecium

Paramecium kan klassificeras i följande stam- och understammar baserat på deras vissa egenskaper.

• Fylum Protozoa
• Under-Phylum Ciliophora
• Class Ciliates
• Order Hymenostomatida
• Genus Paramecium
• Species Caudatum

Being awell-known ciliate protozoan, Paramecium uppvisar en hög nivå av celldifferentiering med flera komplexa organeller som utför en specifik funktion för att möjliggöra dess överlevnad.

Förutom en högt specialiserad struktur har den också en komplex reproduktiv aktivitet. Av de totalt 10 arterna av Paramecium är de två vanligaste P.aurelia och P.caudatum.

Struktur och funktion

1. Form och storlek

P.cadatum är en amikroskopisk, encellig protozo. Dess storlek varierar från 170 till 290um eller upp till300 till 350um. Överraskande nog är paramecium synligt för blotta ögat och har en avlång toffelliknande form, det är anledningen till att den också kallas för toffeldjur.

Den bakre delen av kroppen är spetsig, tjock och kägelliknande medan den främre delen är bred och trubbig. Den bredaste delen av kroppen är under mitten. Kroppen hos ett paramecium är asymmetrisk. Den har en väldefinierad ventral eller oral yta och en konvex aboral eller dorsal kroppsyta.

2. Pellicle

Hennes hela kropp är täckt av ett flexibelt, tunt och fast membran som kallas pellicles. Dessa pellicles är elastiska till sin natur vilket stöder cellmembranet. Det består av en gelatinös substans.

3. Cilior

Cilior avser de många,små hårliknande utskotten som täcker hela kroppen. De är ordnade i längsgående rader med en enhetlig längd över hela djurets kropp. Detta tillstånd kallas för holotrikos. Det finns också några längre cilier som finns i den bakre delen av kroppen och som bildar en caudal flock av cilier, som kallas caudatum.

Ciliernas struktur är densamma som flagellerna, ett hölje av protoplast eller plasmamembran med längsgående nio fibriller i form av en ring. De yttre fibrillerna är mycket tjockare än de inre och varje cilium utgår från en basal granula. cilierna har en diameter på 0,2um och hjälper till med dess lokomotion.

4. Cytostom

Det innehåller följande delar:

• Orala rännan: Detfinns en stor snedställd grund fördjupning på kroppens ventrio-lateralsida som kallas peristome eller oral grove. Detta orala spår ger djuret ett asymmetriskt utseende. Den sträcker sig vidare in i en fördjupning som kallas vestibulum genom en kort konisk tratt. Denna vestibul förlängs vidare in i cytostomen genom en ovalformad öppning, genom en lång öppning som kallas cytopharynx och sedan leder matstrupen till matvakuolen.
• Cytopyge: På den ventrala ytan, strax bakom cytostomen, ligger cytopygen som också kallas cytoprokt. All osmält föda avlägsnas genom cytopygen.
• Cytoplasma: Cytoplasma är en geléliknande substans som ytterligare delas in i ektoplasma. Ektoplasman är ett smalt perifert skikt, ett tätt och klart skikt med en inre massa av endoplasma eller halvflytande plasmasol som är kornig till formen.
• Ektoplasma: Ektoplasman bildar ett tunt, tätt och klart yttre skikt som innehåller cilier, trikocystor och fibrillära strukturer. Denna ektoplasma är dessutom bunden till pellicle utvändigt genom ett hölje.
• Endoplasma:Endoplasma är en av de mest detaljerade delarna av cytoplasman. Den innehåller flera olika granuler. Den innehåller olika inneslutningar och strukturer som vakuoler, mitokondrier, kärnor, matvakuoler, kontraktila vakuoler osv.
• Trikocystor: Inbäddade i cytoplasman finns små spindelliknande kroppar som kallas trikocystor. Trikocystorna är fyllda med en tät brytningsvätska som innehåller svullna ämnen. Det finns ett koniskt huvud på spiken i den yttre änden. Trikocystorna är vinkelräta mot ektoplasman.

5. Kärnan

Kärnan består vidare av en makronukleusoch en mikronukleus.

• Makronukleus: Makrokärnan är njurliknande eller ellipsoidisk till formen. Den är tätt packad inom DNA (kromatingranuler). Makronukleus kontrollerar alla vegetativa funktioner hos paramecium därav kallas den vegetativa kärnan.
• Mikrokärna: Mikronukleus: Mikronukleus finns nära makronukleus. Det är en liten och kompakt struktur med sfärisk form. De fina kromatintrådarna och granulerna är jämnt fördelade i hela cellen och kontrollerar cellens reproduktion. Antalet i en cell varierar från art till art. Det finns ingen nukleolus närvarande i caudatum.

6. Vakuoler

Paramecium består av två typer av vakuoler: kontraktila vakuoler och matvakuoler.

• Kontraktila vakuoler: Det finns två kontraktila vakuoler som finns nära den dorsala sidan, en i vardera änden av kroppen. De är fyllda med vätska och finns på fasta platser mellan endoplasma och ektoplasma. De försvinner med jämna mellanrum och kallas därför tillfälliga organ. Varje kontraktila vakuole är ansluten till minst fem till tolv radikala kanaler. Dessa radikala kanaler består av en lång ampulla, en terminaldel och en kort injektionskanal som mynnar direkt ut i den kontraktila vakuolen. Dessa kanaler häller all vätska som samlats in från hela parameciumkroppen in i den kontraktila vakuolen, vilket gör att vakuolen ökar i storlek. Denna vätska släpps ut i det yttre genom en permanentpore. Sammandragningen av båda de kontraktila vakuolerna är oregelbunden. Den bakre kontraktila vakuolen ligger nära cytofarynx och drar därför ihop sig snabbare på grund av att mer vatten passerar igenom. Några av de kontraktila vakuolernas huvudfunktioner är osmoreglering, utsöndring och andning.
• Näringsvakuoler: Livsmedelsvakuolen är icke-kontraktila och är ungefär sfärisk till formen. I endoplasman varierar storleken på matvakuolen och smälter matpartiklar, enzymer tillsammans med en liten mängd vätska och bakterier. Dessa matvakuoler är förknippade med matsmältningskorn som underlättar matsmältningen.

Kännetecken

1. Habitat och livsmiljö

Paramecium har en världsomspännande utbredning och är en frilevande organism. Den lever vanligtvis i stillastående vatten i bassänger, sjöar, diken, dammar, sötvatten och långsamt rinnande vatten som är rikt på ruttnande organiskt material.

2. Förflyttning och födointag

Dennes ytterkropp är täckt av små hårliknande strukturer som kallas cili. Dessa cilier är i ständig rörelse och hjälper den att röra sig med en hastighet som är fyra gånger dess kroppslängd per sekund. Precis som organismen rör sig framåt genom att rotera runt sin egen axel, hjälper detta den ytterligare att trycka in maten i gulkroppen. Genom att vända på ciliernas rörelse kan paramecium också röra sig i den omvända riktningen.

Genom en process som kallas fagocytos skjuts maten in i matstrupen genom cilier som vidare går in i matvakuolerna.

Maten smälts med hjälp av vissa enzymer och saltsyra.När matsmältningen är avslutad töms resten av matinnehållet snabbt in i cytoprokt som också kallas pellicles.

Vattnet som absorberas från omgivningen genom osmos är kontinuerligt utdrivet från kroppen med hjälp av de kontraktila vakuolerna som finns i vardera änden av cellen. P. bursaria är en av de arter som bildar ett symbiotiskt förhållande med fotosyntetiska alger.

I detta fall ger parameciumet algerna en säker livsmiljö där de kan växa och leva i sitt eget cytoplasma, men i gengäld kan parameciumet använda algerna som näringskälla om det råder brist på föda i omgivningen.

Parameciumet livnär sig också på andra mikroorganismer som jäst och bakterier. För att samla ihop födan använder den sig av sina cilier och gör snabba rörelser med cilierna för att dra in vattnet tillsammans med bytesorganismerna i munnen som öppnas genom munfåran.

Näringen passerar vidare in i matstrupen genom munnen. När det finns tillräckligt med föda bildas en vakuole inuti cytoplasman, som cirkulerar genom cellen med enzymer som kommer in i vakuolen genom cytoplasman för att smälta födan.

När matsmältningen är avslutad börjar vakuolen krympa och de smälta näringsämnena kommer in i cytoplasman. När vakuolen når analporten med alla de smälta näringsämnena spricker den och släpper ut allt sitt avfallsmaterial i miljön.

3. Symbios

Symbios hänvisar till det ömsesidiga förhållandet mellan två organismer för att dra nytta av varandra. Vissa arter av paramecium, däribland P. bursaria och P. chlorelligerum, bildar ett symbiotiskt förhållande med grönalger från vilka de inte bara hämtar föda och näringsämnen när de behöver det, utan också ett visst skydd mot vissa rovdjur som Didinium nasutum.

Det har rapporterats om många endosymbioser mellan grönalger och paramecium, till exempel den bakterie som heter Kappa-partiklar och som ger paramecium förmågan att döda andra parameciumstammar som saknar denna bakterie.

4. Reproduktion

Som alla andra ciliater består även paramecium av en eller flera diploida mikrokärnor och en polypoid makrokärna och har därmed en dubbel kärnapparat.

Mikrokärnornas funktion är att upprätthålla den genetiska stabiliteten och se till att de önskvärda generna förs vidare till nästa generation. Den kallas också germina eller generativ kärna.

Makronukleus spelar en roll i icke-reproduktiva cellfunktioner, inklusive uttrycket av gener som behövs för cellens vardagliga funktion.

Paramecium reproducerar sigasexuellt genom binär fission. Mikronukleiderna som reproduceras genomgår mitos medan makronukleiderna delar sig genom amitos. Varje ny cell innehåller i slutändan en kopia av makronukleier och mikronukleier efter att cellen genomgått en tvärdelning. Reproduktion genom binär fission kan ske spontant.

Den kan också genomgå autogami (självbefruktning) under vissa förutsättningar. Den kan också följa en sexuell reproduktionsprocess där det sker ett utbyte av genetiskt material på grund av parning mellan två paramecier som är kompatibla för parning genom en tillfälligfusion.

Det sker en meiotisk delning av mikronukleiden under konjugationen vilket resulterar i haploida könsceller och förs vidare från cell till cell. De gamla makronukleerna förstörs och bildandet av en diploid mikronuklei sker när könsceller från två organismer smälter samman.

Paramecium förökar sig genom konjugation och autogami när förhållandena inte är gynnsamma och det råder brist på föda.

5. Åldrande

Det sker en gradvis energiförlust som ett resultat av klonalt åldrande under den mitotiska celldelningen i den asexuella fissionsfasen av tillväxten hos paramecium.

P. tetraurelia är en välstuderad art och man har vetat att cellen förfaller direkt efter 200 fissioner om cellen enbart förlitar sig på den asexuella fissionslinjen av kloning istället för konjugation och autogami.

Det finns en ökning av DNA-skadorna under klonalt åldrande, särskilt DNA-skadorna i makrokärnan, vilket orsakar åldrande hos P. tetraurelia.Enligt teorin om åldrande genom DNA-skador är hela åldrandeprocessen hos encelliga protister densamma som hos de flercelliga eukaryoterna.

6. Genom

Stränga bevis för de tre duplikationerna av hela arvsmassan har tillhandahållits efter det att arvsmassan hos arten P. tetraurelia har sekvenserats. I vissa ciliater, bland annat Stylonychia och Paramecium, betecknas UAA och UAG som meningscodon medan UGA betecknas som stoppkodon.

7. Inlärning

Det har framkommit en del tvetydiga resultat, baserade på olika experiment om huruvida paramecium uppvisar ett inlärningsbeteende eller inte.

Det fanns en studie som publicerades 2006 och som visade att P. causatum kan tränas att skilja mellan olika nivåer av ljusstyrka med hjälp av en 6,5 volts elektrisk ström. För en organism utan nervsystem anges denna typ av inlärning som ett starkt möjligt exempel på epigenetisk inlärning eller cellminne.

Retur till lärande om ciliater

Retur från paramecium till encelliga organismer Huvudsidan

Tillbaka till kungariket Protista Huvudsidan