Paramecium: Ciliat protist i ferskvand — anatomi, ernæring og symbiose
Paramecium: Lær om ciliaters anatomi, ernæring og symbiose i ferskvand — bevægelse med cilia, fødevalg og bakterielle/algiske symbionter.
Paramecium er en af de mest kendte protister, som ofte undervises i biologi i skolerne. Det er en ciliat-slægt. Ciliater er en klade af protister, der bevæger sig ved hjælp af synkrone bølger af små fremspring fra deres kutikula. Disse fremspring kaldes cilia (ental: cilium). Arterne varierer fra 50 til 350 μm i længde. De lever i ferskvandsbassiner og spiser bakterier og andre protister som f.eks. encellede alger. Paramecium bruges ofte som modelorganisme i undervisning og grundforskning, fordi de er relativt store for encellede organismer og let kan observeres i mikroskop.
Paramecium-arter har normalt bakterielle symbionter, og nogle arter har symbionter af grønalger.
Anatomi og bevægelse
Paramecium har en aflange, fodformet krop dækket af cilia. Ciliens koordinerede bevægelser skaber bølger, som både driver organismen fremad og hjælper med at føre fødepartikler ind mod mundåbningen (cytostomet). Under overfladen findes et lag kaldet pellicula, der giver formstabilitet men samtidig fleksibilitet. Indeni ses specialiserede organeller:
- Makronukleus – styrer cellens stofskifte og daglige funktioner.
- Micronukleus – involveret i seksuel udveksling og genetisk rekombination.
- Kontraktil vakuole – regulerer vandbalance (osmoregulation) ved at udskille overskydende vand, især vigtigt i ferskvand.
- Tarmsystem-lignende vakuoler (fødevakuoler) – hvor fordøjelse af indfanget føde foregår.
Ernæring
Paramecium er heterotrofe og fodrer primært på bakterier, små protozoer og enkelte encellede alger. Cilia skaber en strøm, der fører partikler ind i en mundåbning (cytostom). Føden omsluttes i fødevakuoler, hvor enzymer nedbryder materiale, og næringsstoffer optages. Ufordøjeligt affald transporteres senere ud gennem cytoprokt (en særlig “anal” åbning).
Reproduktion og genetisk udveksling
Paramecium formerer sig ofte ukønnet ved binær celledeling (mitotisk deling af makronukleus og efterfølgende deling af cellen). De kan også gennemgå seksuel proces kaldet konjugation, hvor to celler midlertidigt forenes og udveksler mikronukleært materiale. Konjugation fører til genkombination uden at skabe nye individer direkte, men giver genetisk variation i efterfølgende aseksuelle generationer. Nogle arter kan også gennemgå autogami (en form for selv-forkert kernen-rearrangement) under bestemte forhold.
Symbiose
Mange Paramecium-arter lever i symbiose med mikroorganismer:
- Bakterielle symbionter kan leve inde i eller på Paramecium og påvirke værtens ernæring, modstandsdygtighed og adfærd. Nogle bakterier lever som endosymbionter og kan være svære at dyrke uden værten.
- Grønalger (fx i arter som Paramecium bursaria) kan leve som zoochlorellae inde i cytoplasmaet. Algerne udfører fotosyntese og deler næringsstoffer med værten, mens de til gengæld får beskyttelse og næringsstoffer.
Habitat og økologisk rolle
Paramecium findes i ferskvandsmiljøer som damme, søer, vandhuller og stillestående vand med rigelig organisk stof. De indgår i fødenetværk som sekundære forbrugere: de regulerer bakteriemængder og tjener selv som føde for større organismer (fx små krebsdyr). Som indicatororganismer kan deres tilstedeværelse og tilstand også give information om vandkvalitet og økosystemets sundhed.
Adfærd og tilpasninger
Paramecium kan udvise simple adfærdsmønstre som undvigemanøvre ved kontakt med ubehagelige kemiske eller mekaniske stimuli (avoidance reaction). De kan oplagre næringsstoffer, tilpasse sig forskellige saltkoncentrationer og i nogle tilfælde danne cyste-lignende hvileformer, når miljøforhold er ugunstige.
Samlet set er Paramecium en mangfoldig og biologisk vigtig gruppe af encellede dyr, der både er modelorganismer i forskning og væsentlige aktører i ferskvandsøkosystemer.


Paramecium
Reproduktion
Parameciums formering er blevet undersøgt i mange år. Paramecium har to kerner (en stor makronukleus og en enkelt kompakt mikronukleus). De kan ikke overleve uden makronukleus og kan ikke formere sig uden mikronukleus. Reproduktion sker enten ved binær spaltning (aseksuel), konjugation (seksuel) eller, sjældent, ved endomixis, en proces med selvbefrugtning. Ved binær fission deler en fuldt udvokset organisme sig i to datterceller. Konjugation består i en midlertidig forening af to organismer og udveksling af mikrokerneelementer. Uden konjugationens foryngende virkninger ældes og dør et paramecium. Kun modsatte parringstyper eller genetisk kompatible organismer kan forenes ved konjugation.
Dette reproduktionssystem er unikt for ciliater og er en af grundene til, at vi mener, at Protista ikke er en naturlig klade (monofyletisk), men snarere en polyfyletisk samling af encellede organismer.
Paramecium aurelia
Denne art består af 14 "syngener", som hver især er genetisk isoleret fra hinanden og biokemisk unikke. Hver syngen har to parringstyper. Syngenerne ligner hinanden så meget i udseende, at de ikke har fået særskilte artsnavne. p322
Dræbende paramecia og kappa-partikler
Det er paramecia, der udskiller partikler i det omgivende medium, som dræber andre paramecia. Denne dræbende egenskab skyldes kappa-partikler, som er symbiotiske bakterier. Kappa-partiklerne findes kun hos paramecia med et dominerende K-gen. De dræbende partikler er mindre partikler, som er defekte DNA-fager. Kappa-bakterien er blot en af de mange bakterier, der findes i naturlige populationer af Paramecium aurelia. p243/4
Søge