Парамециум — ресничест протист: описание, строеж, видове и местообитания
Парамециумът е един от най-известните протисти, който често се изучава в училищните курсове по биология. Той е от рода на ресничестите. Ресничестите са клас протисти, които се движат чрез синхронни вълни от малки изпъкналости от клетъчната мембрана — наричани реснички (единствено число: cilium). Дължината на видовете варира обикновено между 50 и 350 μm. Живеят главно в сладководни стоящи води като езера, блатa и локви и се хранят с бактерии и други протисти, например едноклетъчни водорасли.
Външен вид и структура
Парамециумът има продълговато, често обувковидно тяло, покрито с гъста покриваща мембрана (пеликула), под която са разположени ресничките. Ресничките са организирани в продължителни редици и позволяват бързо и прецизно движение. На повърхността може да се намерят и трихоцити — органели, които при нужда могат да се изстрелват като защитен механизъм.
Вътрешната организация включва:
- Уста (цитостом) и хранителен канал (цитофаринкс) — служат за поемане на храна и формиране на хранителни вакуоли.
- Хранителни вакуоли — съдържат ензими и обработват погълнатата храна; остатъците се изхвърлят чрез цитопрокт.
- Контрактилна вакуола — осигурява осморегулация чрез периодично изхвърляне на излишна вода.
- Макронуклеус и микронуклеус — макронуклеусът контролира метаболитната и вегетативна функция, а микронуклеусът участва в полово размножаване и генетични промени.
Хранене и поведение
Парамециумите са предимно детритофаги и бактериофаги — те филтрират бактерии и малки протисти чрез движение на ресничките, които насочват хранителните частици към устата. Образуваните хранителни вакуоли пътуват в цитоплазмата, където храната се смила поетапно.
Размножаване и генетика
Размножаването при парамециума обикновено е чрез безполово делене (бинарно делене), при което макронуклеусът се дели амитотично, а микронуклеусът митотично. Освен това ресничестите имат и полово поведение — конюгация — процес, при който две клетки се събират и обменят микронуклеарен материал, което води до рекомбинация и генетично разнообразие. След конюгацията макронуклеусът се възстановява от новата комбинация на генетичен материал.
Видово разнообразие и симбионти
Видовете от род Paramecium включват няколко често изследвани таксони (например P. caudatum, P. aurelia комплекс и P. bursaria). Видовете Paramecium обикновено имат бактериални симбионти, а някои видове, като Paramecium bursaria, живеят в симбиоза с зелени водорасли. При такива взаимоотношения водораслите фотосинтезират и снабдяват гостоприемника с органични вещества, а парамециумът осигурява защитено местообитание и минерали.
Местообитание и екологична роля
Парамециумите са важна част от микробната храна в сладководните екосистеми — те регулират бактериалните популации и служат като храна за по-големи микроорганизми и едноклетъчни животни. Често се срещат в богатите на органика водни среди, където има изобилие от бактерии и детрит.
Значение за науката и образованието
Поради сравнителната си големина, леснота на култивиране и интересна клетъчна организация, парамециумите са класически модели в клетъчната биология, генетиката и учебните упражнения по микроскопия. Те демонстрират ясно различие между полово и безполово размножаване и предоставят примери за клетъчни органели и симбиоза.
При изучаването и наблюдението на парамециума е полезно да се използва работещ светлинен микроскоп и подходящи култури, като се внимава за температура, хранителни източници и качеството на водата, за да се поддържа здравето и активността на клетките.


Paramecium
Размножаване
Размножаването при Paramecium се изследва от много години. Paramecium има две ядра (голямо макроядро и едно компактно микроядро). Те не могат да оцелеят без макроядрото и не могат да се размножават без микроядрото. Размножаването се извършва чрез бинарно делене (безполово), конюгация (полово) или рядко чрез ендомиксис - процес на самооплождане. По време на бинарното делене един напълно развит организъм се разделя на две дъщерни клетки. Конюгацията се състои във временно съединяване на два организма и обмен на микроядрени елементи. Без подмладяващия ефект на конюгацията парамециумът остарява и умира. Само противоположни типове или генетично съвместими организми могат да се обединят при конюгацията.
Тази репродуктивна система е уникална за ресничестите и е една от причините да смятаме, че Protista не е естествен клад (монофилетичен), а по-скоро полифилетична колекция от едноклетъчни организми.
Paramecium aurelia
Този вид се състои от 14 "сингена", всеки от които е генетично изолиран от другите и е уникален в биохимично отношение. Всеки синген има два типа чифтосване. Сингените са толкова сходни на външен вид, че не са им дадени отделни имена на видовете. p322
Парамеции-убийци и частици kappa
Това са парамеции, които отделят в заобикалящата ги среда частици, които убиват други парамеции. Тази убийствена черта се причинява от частиците каппа, които са симбиотични бактерии. Частиците каппа се срещат само при парамеции с доминантен ген К. Убийството се извършва от по-малки частици, които са дефектни ДНК-фаги. Бактерията kappa е само една от многото, които се срещат в естествените популации на Paramecium aurelia. p243/4