Paramecium: tsiliaatide ülevaade — bioloogia, elupaik ja toitumine

Paramecium: põnev ülevaade tsiliaatidest — bioloogia, elupaik ja toitumine magevetes; rakuehitus, sümbioosid ja nende roll mikroökosüsteemides.

Paramecium on üks tuntumaid protiste, mida õpetatakse sageli koolide bioloogia kursustel. See on kiililiste sugukond. Tsiliaadid on algloomade klaster, mis liiguvad oma küünenaha pisikeste vartega sünkroonsete lainete abil. Neid väljaulatuvaid osasid nimetatakse kiilideks (ainsuses: cilium). Liikide pikkus on 50-350 μm. Nad elavad mageveekogudes ning söövad baktereid ja teisi algloomi, näiteks ainuraksete vetikaid.

Parameciumi liikidel on tavaliselt bakteriaalsed sümbiondid ja mõnel liigil on roheliste vetikate sümbiondid.

Morfoloogia ja liikumine

Paramecium on üherakuline organism, mille välispind on kaetud kindla, painduva kattega ehk pelikliga. Pelikli all paiknevad tuhanded kiilid, mis liikumiseks ja toidu transportimiseks sünkrooniliselt vibreerivad. Kiilide laineline liikumine võimaldab Parameciumil pöörata, pidurdada ja kiiresti tagasipõrata, kui ta kohtab takistust – seda nimetatakse sageli vältimisrefleksiks.

Rakus on selgelt eristuvaid siseorganeid: suur makronukleus regulaarsete ainevahetusprotsesside jaoks ja üks või mitu väiksemat mikronukleust, mis osalevad sugulises paljunemises. Sisse- ja väljastooted reguleerivad > kokkulangemisvakuoolid (contractile vacuoles), mis eemaldavad liigset vett raku seest, eriti magevees elades.

Toitumine ja seedimine

Paramecium toitub peamiselt bakteritest ja väiksematest rakkudest. Toit jõuab raku juurde suulõgana (oral groove), kust see liigub tsütoparüngsi kaudu tsütostofi või tsütofaagiks nimetatud piirkonda. Seal moodustuvad seedimisvakiolid, kus toit lagundatakse ensüümide abil. Eemajäänud jäätmed viiakse välja raku tsütoprokti kaudu.

Paljunemine

Paramecium paljunevad peamiselt mitoosiga jagunemise teel (mitmeotiline binaarne lõhustumine), mis on kiire ja eose tõhus paljunemisviis. Lisaks võivad paljud liigid läbi viia ka konjugatsiooni ehk sugulist DNA vahetust, kus kaks raku peavad kokku ja vahetavad mikronukleuse materjali – see tagab geneetilise mitmekesisuse.

Elupaik ja ökoloogiline roll

Parameciumid elavad peamiselt mageveekogudes: tiikides, järvedes, kraavides ja mõnikord niiskes mullas. Nad on olulised mikroökosüsteemi osad, sest nad aitavad kontrollida bakteripopulatsiooni ja toimuvad ühenduses teise tasandi rakkudega toiduahelas. Parameciumid on ka toiduks suurematele mikroorganismidele ja väikestele selgrootutele.

Sümbiondid ja tähtsus

Nagu mainitud, võivad Parameciumi liikidel olla bakteriaalsed sümbiondid, mis võivad aidata toidu seedimisel või pakkuda muid elutähtsaid funktsioone. Mõned liigid elavad koos roheliste vetikatega, kes fotosünteesi kaudu toodavad lisatoitu; vastastikune kasu võib aidata Parameciumil ellu jääda valgusküllastes vetikaterikastes tingimustes.

Kaitsemehhanismid ja käitumine

Parameciumil on mitmeid kaitsemehhanisme: nad võivad kiilide abil kiiresti põgeneda, vabastada spetsiaalseid teravaid hoobiseid ehk trihhotsüstid (trichocysts) rünnuja segamiseks või moodustada tsüste ebasoodsate tingimuste ületamiseks. Tsüstid võimaldavad morfoloogiliselt muutunud olekus taluda kuivamist või toitainete puudust kuni tingimuste paranemiseni.

Uurimine ja kasutus

Paramecium on laborikatsete ja hariduse seisukohast tähtis mudelorganism: neid on lihtne kasvatada, nende elutegevust on mikroskoobi all hea jälgida ning nad sobivad katseteks, mis käsitlevad raku liikumist, osmootilist reguleerimist ja rakuorganellide funktsioone. Samuti aitavad Parameciumid mõista algloomade ökoloogiat ja sümbioosi mehhanisme.

Kokkuvõttes on Paramecium mitmekülgne ja hästi uuritud rühm, millel on oluline roll magevee ökosüsteemides ning hariduses ja teaduses. Nende lihtsus raku tasandil kombineerituna keerukamate käitumismustritega teeb neist hea näite organismidest, mis ühendavad rakulise bioloogia ja ökoloogia tasandeid.

Otsing