Miten Paramecium liikkuu? – (Locomotion & Movement in Paramecium)

Paramecium on laajalti levinnyt makeanveden lammikoissa, lammikoissa, ojissa, puroissa, joissa, järvissä, altaissa jne. jotka sisältävät paljon hajoavaa orgaanista ainesta.

Kaikki Parameciumit ovat alkueläimiä, jotka liikkuvat niiden kehon ulkopinnalla olevien värekarvojen avulla. Niitä kaikkia kutsutaan sädesieniksi, ja ne kuuluvat alaryhmään Ciliophora.

Neidän liikkumiselimiinsä kuuluvat värekarvat, jotka ovat järjestäytyneet koko parameciumin ulkorungon peittäviin selviin pitkittäisiin riveihin.

Värekarvoja ovat ne lukuisat karvamaiset pienet ja hienot ulokkeet, jotka peittävät koko ruumiin pinnan. Kukin cilium on 10-12 μm pitkä ja 0,27 μm halkaisijaltaan.

Parameciumit liikkuvat kuin veneet, joissa on monia meloja, joissa parameciumin runko on vene ja cilia on meloja. Hiuksia on noin 10 000-20 000, jotka peittävät koko kehon pinnan.

Parameciumilla on kyllä solukalvo, jossa on solukalvoa suojaava ulompi suojakalvo, joka suojaa solukalvoa.

Kalvokerrosten välissä on kuusikulmaisia alueita. Kukin cilium (monikko: cilia) tulee ulos kunkin kuusikulmaisen alueen läpi.

Vesiasuntonsa vuoksi Paramecium pystyy kuljettamaan ja liikkumaan itseään erilaisilla cilia-liikkeillä, jotka on järjestetty tiiviisti toisistaan erillisiin riveihin rungon ulkopinnan ympärille.

Rullaa tätä artikkelia alaspäin saadaksesi lisätietoa Parameciumista ja sen liikkumis- ja liikemekanismeista. Aloitetaan siis…

Miten paramecium liikkuu: Liikkuminen & Liikkuminen Parameciumissa

Paramecium on todella hyvin nopeita uimareita johtuen niiden virtaviivaisesta rungosta, jonka ansiosta ne pystyvät paremmin uimaan vedessä mahdollisimman vähällä kitkalla.

Heidän värekarvansa tekevät niistä loistavia uimareita. Lisäksi niiden liikkumisnopeus on lähes yhtä suuri kuin matka, jonka ne pystyvät kulkemaan noin neljä kertaa oman ruumiinpituutensa verran sekunnissa.

Jotkut lajit, kuten P. multimicronucleatum ja P. caudatum, ovat niin nopeita, että veteen on lisättävä sakeuttavaa ainetta, jotta niiden liikkuminen hidastuisi sen verran, että sitä voidaan tutkia.

Sen kaltaista nopeaa uintia edesauttaa hyvin hienojen karvamaisen näköisten piikkien lyöminen, jotka peittävät eläinten koko ruumiinpinnan. Ne voivat itse asiassa liikkua nopeudella 1500 μm sekunnissa.

★ Säikeiden lyönnit: Parameciumin liikkuminen Ciliumin värähtelyjen ansiosta

Parameciumin värekarvoille on ominaista sen värähtelevät liikkeet. Parameciumin liikkeen aikana nähdään, että cilium värähtelee heilurin tavoin.

Ciliumien liike on aaltomaista ja sitä kutsutaan metakroniseksi rytmiksi. Metakronaalista rytmiä kutsutaan myös metakronaaliseksi aalloksi, joka viittaa aaltomaisiin liikkeisiin, jotka syntyvät värekarvojen peräkkäisestä toiminnasta ja jotka saavat aikaan kulkevan aallon vaikutelman.

Jokaiseen ciliumin metakronaaliseen rytmiseen värähtelyyn kuuluu nopea tehoisku ja hidas palautumisisku. Tehollinen lyönti ja palautumislyönti ovat hyvin havaittavissa kaikissa Parameciumin ciliumeissa.

Huomaa, että ciliumin lyöntisykli koostuu tehollisesta lyönnistä, jossa venytetty cilium tekee airolla muistuttavan liikkeen toiselle puolelle, ja palautumislyönnistä, jossa cilium liikkuu taaksepäin etenemällä tyvestä kärkeen suuntautuvalla kaarella.

Tehokkaan lyönnin eli voimakkaan taaksepäin suuntautuvan lyönnin aikana ciliumista tulee hieman kaareva ja jäykkä, mikä on normaalia, ja sen jälkeen se iskee veteen kuin airo. Tämä saa vartalon etenemään eteenpäin vastakkaiseen suuntaan kuin lyönti.

Palautuslyönti seuraa heti sen jälkeen, kun tehokas lyönti on juuri päättynyt, ja se tuo ciliumin jälleen asentoon seuraavaa tehokasta lyöntiä varten.

Pitkittäisriviin Parameciumin pintakalvolla järjestetyt värekarvat lyövät tyypilliseen aaltomaiseen tapaan aloittaen etupäästä ja edeten taaksepäin.

Kaikki poikittaisrivin värekarvat lyövät yhtäaikaisesti tai synkronoidusti yksi toisensa jälkeen. Tämä tarkoittaa sitä, että yksi cilium liikkuu edellä sen takana olevaa.

★ Parameciumin uintitapa

Paramecium liikkuu ja liikkuu paikallaan eli ne uivat vedessä cilioidensa avulla. Se ei liiku suoraa rataa pitkin, vaan pyörii spiraalimaisesti vasemmanpuoleista kierrettä pitkin liikkuessaan eteenpäin.

Erilaiset teoriat sanovat, että Parameciumissa säikeet liikkuvat koordinoivassa systeemissä yksi toisensa jälkeen niissä sijaitsevien perifeeristen kuitujen supistuessa ATP:n tuottaman energian avulla.

Se tapahtuu siksi, että ensinnäkin säikeet lyövät vinosti oikealle päin, jotta eläin pääsee pitkällä akselinsa pituussuunnassaan pyörimään vasemmalle päin.

Toiseksi suuontelon värekarvat lyövät vinosti ja voimakkaammin, jotta etupää kääntyy jatkuvasti poispäin suuontelon puolelta ja liikkuu ympyrää.

Ensimmäisen oikealle suuntautuvan lyönnin ja toisen lyönnin yhteisvaikutus saa aikaan sen, että eläin liikkuu melko suoraa rataa pitkin ja pyörii akselinsa ympäri vastapäivään.

Mutta Parameciumin taaksepäin suuntautuvan liikkeen aikana huomaatte sen liikkuvan suoraviivaisesti, kun ciliumin metakroniset rytmiset värähtelyt kulkevat etupäästä taaksepäin. Tämän taaksepäin suuntautuvan liikkeen aikana tehokas isku tapahtuu etupuolella.

Joitakin lyhyitä faktoja Parameciumin liikkeestä ja liikkumisesta

1. Paramecium kuljettaa itseään piikkien piiskamaisilla liikkeillä. Nämä värekarvat ovat järjestäytyneet tiiviisiin riveihin rungon pellikkelin ulkopinnan ympärille.

2. Kunkin värekarvojen lyönnissä on kaksi vaihetta: nopea ”tehokas lyönti” ja hidas ”palautumislyönti”.

3. Nopean ”tehokkaan lyönnin” aikana värekarvojen lyönti (cilium) on suhteellisen jäykkä. Kun taas hitaan ”palautumislyönnin” aikana cilium kaartuu löysästi sivulle ja pyyhkäisee eteenpäin vastapäivään.

4. Ciliumien liike näyttää ”ciliummatolta”, joka muistuttaa vaikutelmaltaan samanlaista kuin tuuli puhaltaa viljapellon yli.

5. Paramecium pyörii spiraalimaisesti vedessä edetessään ja liikkuu ympäriinsä.

6. Paramecium osoittaa ”väistämisreaktiota”, kun se kohtaa esteen edetessään. Välttämisreaktion mukaisesti, kun Paramecium kohtaa esteen, sen värekarvojen ”tehokas isku” kääntyy päinvastaiseksi ja organismi ui lyhyen aikaa taaksepäin, ennen kuin se jatkaa etenemistään eteenpäin. Jos se törmää jälleen kiinteään kohteeseen, se toistaa tämän prosessin, kunnes se pääsee kohteen ohi.

7. Hiuksia käytetään liikkumisen lisäksi myös ravinnonhankinnassa. Paramecium on heterotrofinen. Kerätäkseen ravintoa Paramecium tekee piikkien avulla liikkeitä, joilla se pyyhkäisee saaliseläimet yhdessä veden kanssa suuontelon (vestibulum) läpi ja sitten suoraan soluun.

8. On laskettu, että Paramecium käyttää yli puolet energiastaan kuluttamalla itseään veden läpi. Hiloissa havaitaan arginiinikinaasi- ja adenylaattikinaasiaktiviteetteja, jotka auttavat tuottamaan ATP:tä hilojen liikkeelle.

Mitä on ”väistämisreaktio” Parameciumin liikkumisessa ja liikkeessä?

Väistämisreaktio on eräänlainen reaktio, joka on nähtävissä, kun Paramecium törmää eteenpäin uidessaan vedessä esteeseen. Termiä ”välttämisreaktio” käytetään usein Parameciumin liikkeen kuvauksessa.

Välttämisreaktio tarkoittaa yksinkertaisesti välttämistä, joten reaktio, joka aiheuttaa välttämisärsykkeen, on välttämisreaktio. Tämä reaktio auttaa solua välttämään esteitä ja saa muut esineet kimpoamaan solun ulkokalvosta.

Parecium tekee tämän reaktion yksinkertaisesti kääntämällä suuntaa, johon sen säikeet lyövät. Tämä johtaa pysähtymiseen, pyörimiseen tai kääntymiseen, minkä jälkeen Paramecium jatkaa uintia eteenpäin.

On myös huomattu, että jos useat välttämisreaktiot seuraavat toisiaan, Paramecium voi uida taaksepäin, vaikkakaan ei yhtä sujuvasti kuin eteenpäin.

Tämä välttämisreaktio on todella hyödyllinen, sillä se auttaa organismia muuttamaan suuntaa heti, kun se kohtaa esteen, joka voi olla myös saalistaja. Tällöin säikeet alkavat välittömästi lyödä vastakkaiseen suuntaan.

Tämä auttaa parameciumia välttämään saalistajaa. Muista, että tämä väistämisreaktio tapahtuu vain silloin, kun solu törmää esteeseen tai kun se saa mekaanisia ärsykkeitä, jolloin se välittää eteenpäin väistämisärsykkeitä, jotka viestittävät eliölle pysähtyä ja pyöriä ja siirtyä vähitellen taaksepäin.

Tämä prosessi jatkuu niin kauan, kunnes solu kykenee neuvottelemaan tiensä esteen ympäri.

Paramecium-solujen liikkuminen johtuu solun sisällä olevien kalsiumionien ja kalvopotentiaalien ohjauksesta.

Yksinkertaisin selitys väistämisreaktiolle on, että kalvopotentiaali kontrolloi kalsiumionien sisäänvirtausta, mikä säätelee solun pinnalla olevien värekarvojen lyöntitiheyttä ja -kulmia.

Seurantaan liittyvät usein kysytyt kysymykset