وظيفة الفجوة المنقبضة في البراميسيوم

ما هي البراميسيوم

البراميسيوم هي  كائن وحيدة الخلية توجد بشكل

طبيعي

في الموائل المائية، عادة ما تكون مستطيلة أو على شكل نعال ومغطاة بهياكل شعر

قصيرة

تسمى الأهداب، ويمكن أيضًا

زراعة

بعض البراميسيوم بسهولة في المختبرات وتكون بمثابة نموذج كائنات حية مفيدة.

ما هي وظائف الفجوة المنقبضة في البراميسيوم

الفجوة المنقبضة في البراميسيوم هي فجوة شفافة وفارغة وتميل هذه العضيات إلى الامتلاء بالسوائل والمواد الأخرى، وتأخذ الفجوات المنقبضة وظائف محددة مع خلية البراميسيوم ومن ضمن هذه الوظائف:

• 
  تغلف فجوات
  
  الطعام
  
  الذي تستهلكه البراميسيوم، ثم يندمجون مع عضيات تسمى الجسيمات الحالة، التي تعمل انزيماتها على تفكيك جزيئات الطعام وإجراء شكل من أشكال الهضم.
  
• 
  الفجوات الانقباضية هي المسؤولة عن تنظيم التناضح، أو تصريف المياه
  
  الزائدة
  
  من الخلية.
  
• 
  اعتمادًا على الأنواع، يتم تغذية المياه في الفجوات المنقبضة عبر القنوات، أو عن طريق فجوات أصغر تحمل الماء،عندما تنهار الفجوة الانقباضية، تترك هذه المياه الزائدة جسم البراميسيوم من خلال ثقب في الحبيبات (“بيولوجيا البراميسيوم”).
  

المظهر خارجي للبراميسيوم

تكون خلايا البراميسيوم ممدودة بشكل مميز، وفي الماضي بناءً على شكل الخلية تم تقسيم هذه الكائنات إلى مجموعتين: aurelia و bursaria.

والنوع المورفولوجي من نوع aurelia


مستطيل، أو على شكل “سيجار” ، مع نهاية خلفية مدببة إلى حد ما، من ناحية أخرى ، تمثل Bursaria الخلايا التي تكون على شكل “نعل”. تميل إلى أن تكون أقصر، ويتم تقريب نهايتها الخلفية.

البراميسيوم هي جزء من مجموعة من الكائنات الحية المعروفة باسم ciliates ، كما يوحي الاسم فإن أجسادهم مغطاة بأهداب أو نتوءات قصيرة الشعر، الأهداب ضرورية لحركة البراميسيا، وعندما تتحرك هذه الهياكل ذهابًا وإيابًا في بيئة مائية، فإنها تدفع الكائن الحي عبر محيطه، ويمكن لباراميسيا المضي قدمًا بمعدلات تصل إلى 2 ملم في الثانية.

في بعض الأحيان يقوم الكائن الحي بأداء “تفاعلات تجنب” عن طريق عكس الاتجاه الذي تنبض فيه الأهداب، وينتج عن هذا التوقف أو الدوران، وبعد ذلك يستأنف البرامسيوم السباحة للأمام، إذا اتبعت تفاعلات التجنب المتعددة بعضها البعض، فمن الممكن أن تسبح البراميسيوم للخلف، ولكن ليس بسلاسة السباحة إلى الأمام.

تساعد الأهداب


أيضًا في التغذية عن طريق دفع الطعام إلى فتحة الفم البدائية المعروفة باسم أخدود الفم، وتتغذى الباراميسيوم بشكل أساسي على

البكتيريا

، ولكن من المعروف أنها تتغذى على الخميرة والطحالب أحادية الخلية وحتى بعض المواد غير الحية مثل مسحوق

الحليب

والنشا ومسحوق الفحم.

التكاثر في البراميسيوم

يمكن أن يتكاثر البراميسيوم إما لاجنسيًا أو جنسيًا، اعتمادًا على ظروفهم البيئية، حيث يحدث التكاثر اللاجنسي عندما تتوفر المغذيات الوفيرة، بينما يحدث التكاثر الجنسي في ظل ظروف المجاعة، بالإضافة إلى ذلك يمكن أيضًا أن تخضع الباراميسيا لـ “الزواج الذاتي” أو الإخصاب الذاتي في ظل ظروف المجاعة لفترات طويلة، وفيما يلي شرح لتكاثر الباراميسيا:

• 
  التكاثر اللاجنسي (الانشطار الثنائي)
  

أثناء

الانشطار الثنائي

تنقسم خلية باراسيوم واحدة إلى نسلين متطابقين وراثيًا أو خليتين ابنتيتين، حيث تخضع النواة الصغيرة للانقسام، لكن النواة الكبيرة تنقسم بطريقة أخرى، وتسمى آلية amitotic ، أو غير انقسامية.

• 
  التكاثر الجنسي (الاقتران)
  

الاقتران بين البراميسيوم يشبه التزاوج، قال أحد العلماء أن هناك نوعين من التزاوج للباراميسيا، والتي يشار إليها على أنها فردية وزوجية، هذا يعكس حقيقة أن أنواع التزاوج لأنواع مختلفة من Paramecium يُشار إليها إما برقم فردي أو زوجي.

على سبيل المثال، فإن Paramecium tetraurelia لها أنواع التزاوج 7 و 8 ، “الغريب سوف يتزاوج مع نوع التزاوج الزوجي ولكن لا يمكنك التزاوج إذا كنت من نفس نوع التزاوج، وأيضاً يمكن فقط للخلايا الموجودة داخل نوع واحد من Paramecium أن تتزاوج مع بعضها البعض.

يمكن تمييز العملية بسهولة في ظل ظروف المختبر حيث يقول احد العلماء: “تلتصق الخلايا ببعضها البعض، ويمكنها في الواقع تكوين كتل دراماتيكية من الخلايا عندما تختلط في البداية”. “ثم ينقسم هؤلاء تدريجياً إلى أزواج فردية.”

وأثناء التكاثر الجنسي، تخضع النوى الصغيرة لكل براميسيوم للانقسام الاختزالي، مما يؤدي في النهاية إلى خفض المحتوى الجيني إلى النصف لإنشاء نواة أحادية العدد، ويتم تبادل هذه بين الاصحاب المتصلين، تندمج النوى أحادية العدد من كل رفيق لتكوين نواة صغيرة جديدة ومتنوعة وراثيًا، في المقابل تتكاثر النواة الصغيرة الجديدة لتؤدي إلى ظهور نواة كبيرة جديدة.

• 
  الزواج الذاتي (التخصيب الذاتي)
  

الزواج الذاتي هو في الأساس نفس الشيء مثل الاقتران، لكنه يحدث فقط مع خلية واحدة، وخلال هذه العملية تتكاثر النواة الصغيرة عدة مرات، تخضع إحدى هذه النوى الدقيقة الجديدة لإعادة ترتيب محتواها الجيني، ويتم تجزئة بعض الحمض النووي وبعض تسلسلات الحمض النووي، المعروفة باسم “التسلسلات المحذوفة الداخلية” وهذا يتم ذكره في

دورة حياة البراميسيوم

.

هيكل الخلية في البراميسيوم

البراميسيوم من حقيقيات النوى، وعلى عكس الكائنات بدائية النواة مثل البكتيريا والعتائق تمتلك حقيقيات النوى خلايا جيدة التنظيم.

لسمات المميزة للخلايا حقيقية النواة هي وجود آلات خلوية متخصصة مرتبطة بالغشاء تسمى العضيات والنواة، وهي عبارة عن حجرة تحتوي على الحمض النووي، ويحتوي الباراميسيا على العديد من العضيات المميزة لجميع حقيقيات النوى، مثل الميتوكوندريا المولدة للطاقة ومع ذلك، يحتوي الكائن الحي أيضًا على بعض العضيات الفريدة.

تحت الغطاء الخارجي توجد طبقة من

السيتوبلازم

القوي إلى حد ما تسمى ectoplasm، تتكون هذه المنطقة من عضيات مغزلية الشكل تُعرف باسم trichocyst، عندما يفرغون محتوياتهم يصبحون طويلًا ورقيقًا وشائكًا.

والوظيفة الدقيقة للكيسات الشعرية ليست واضحة تمامًا، على الرغم من أن النظرية الشائعة هي أنها مهمة للدفاع ضد الحيوانات المفترسة، تم

اختبار

هذا على مر السنين وقد ثبتت صحته بالنسبة لأنواع معينة من Paramecium ضد مفترسات معينة، على سبيل المثال وجدت مقالة نشرت عام 2013 في مجلة Zoological Science أن trichocysts of Paramecium tetraurelia كانت فعالة ضد اثنين من الحيوانات المفترسة الثلاثة التي تم اختبارها:Cephalodella الأنواع من الحيوانات الدوارة و Eucypris نوعا من المفصليات.

يوجد تحت الإكتوبلازم نوع أكثر مرونة من السيتوبلازم هو الإندوبلازم، وتحتوي هذه المنطقة على غالبية مكونات الخلايا والعضيات بما في ذلك الفجوات، وهذه جيوب محاطة بغشاء داخل الخلية.

ولعل السمة الأكثر غرابة للبراميسيوم هي نواتها، فهي لديهم نوعان من النوى يختلفان في شكلهما ومحتواهما ووظيفتهما.

و


النوعين من نوى هي النواة الصغرى ونواة كبروية


، النواة الميكروية ثنائية الصبغيات، أي أنه يحتوي على نسختين من كل كروموسوم باراميسيوم، ولاحظ أحد العلماء أن النواة الصغيرة تحتوي على كل الحمض النووي الموجود في الكائن الحي، وقال “إنه الحمض النووي الذي ينتقل من جيل إلى جيل أثناء التكاثر الجنسي”.

من ناحية أخرى


تحتوي النواة الكبيرة على مجموعة فرعية من الحمض النووي من النواة الصغيرة  كما أن  النواة نشطة نسبيًا لذا فهي النواة التي يتم نسخها لصنع mRNAs والبروتينات من تلك mRNAs.” و نواة كبروية هو المتعددة الصبغيات أو تحتوي على عدة نسخ من كل كروموسوم، وأحيانا تصل إلى 800 نسخة.[1]