¿Qué Es Un Paramecio?

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Los paramecios son protistas unicelulares que se encuentran naturalmente en los hábitats acuáticos.

Los paramecios son protistas unicelulares que se encuentran naturalmente en los hábitats acuáticos. Por lo general, son oblongos o con forma de zapatillas y están cubiertos con estructuras vellosas cortas llamadas cilios. Ciertos paramecios también se cultivan fácilmente en laboratorios y sirven como organismos modelo útiles.

Caracteristicas

Apariencia

Las células de paramecia son característicamente alargadas. Históricamente, según la forma de la célula, estos organismos se dividieron en dos grupos: aurelia y bursaria, según "The Biology of Paramecium, 2ª ed." (Springer, 1986). El tipo morfológico de aurelia es oblongo, o en forma de "cigarro", con un extremo posterior algo cónico. Bursaria, por otro lado, representa células que tienen forma de "zapatilla". Tienden a ser más cortos, y su extremo posterior es redondeado.

Los paramecios son parte de un grupo de organismos conocidos como ciliados. Como su nombre lo indica, sus cuerpos están cubiertos de cilios, o salientes cortos y peludos. Los cilios son esenciales para el movimiento de los paramecios. A medida que estas estructuras se mueven de un lado a otro en un ambiente acuático, impulsan el organismo a través de su entorno. Paramecia puede avanzar a velocidades de hasta 2 milímetros por segundo, como José de Ondarza, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Biológicas de SUNY Plattsburgh observa en su sitio web de investigación. A veces el organismo realiza "reacciones de evitación" invirtiendo la dirección en la que los cilios golpean. Esto resulta en detenerse, girar o girar, después de lo cual el paramecio se reanuda nadando hacia adelante. Si se suceden múltiples reacciones de evitación, es posible que un paramecio nade hacia atrás, aunque no tan suavemente como nadando hacia adelante.

Los cilios también ayudan en la alimentación al empujar los alimentos en una abertura bucal rudimentaria conocida como el surco oral. Los paramecios se alimentan principalmente de bacterias, pero se sabe que comen levadura, algas unicelulares e incluso algunas sustancias no vivas como la leche en polvo, el almidón y el carbón en polvo, según la "Biología de Paramecium".

Estructura celular

Los paramecios son eucariotas. En contraste con los organismos procarióticos, como las bacterias y las arqueas, los eucariotas tienen células bien organizadas. Las características definitorias de las células eucariotas son la presencia de una maquinaria celular especializada unida a la membrana llamada orgánulos y el núcleo, que es un compartimento que contiene el ADN. Los paramecios tienen muchos orgánulos característicos de todos los eucariotas, como las mitocondrias generadoras de energía. Sin embargo, el organismo también contiene algunos orgánulos únicos.

Bajo una cubierta externa llamada la película hay una capa de citoplasma algo firme llamado ectoplasma. Esta región consiste en orgánulos en forma de huso conocidos como tricocistos. Cuando descargan su contenido, se vuelven largos, delgados y puntiagudos, de acuerdo con "Biology of Paramecium". La función exacta de los tricocistos no está del todo clara, aunque una teoría popular es que son importantes para la defensa contra los depredadores. Esto ha sido probado a lo largo de los años y se ha mantenido cierto para ciertos Paramecio Especies contra depredadores particulares. Por ejemplo, un artículo de 2013 publicado en la revista Zoological Science encontró que los tricocistos de Paramecium tetraurelia fueron efectivos contra dos de los tres depredadores que fueron probados: el Cefalodella especies de rotíferos y la Eucypris Especies de artrópodos.

Debajo del ectoplasma se encuentra un tipo de citoplasma más fluido: el endoplasma. Esta región contiene la mayoría de los componentes celulares y orgánulos, incluidas las vacuolas. Estos son bolsillos con membrana dentro de una celda. Según un artículo de 2013 publicado en la revista Bioarquitectura, el nombre "vacuola" describe el hecho de que aparecen transparentes y vacíos. En realidad, estos orgánulos tienden a estar llenos de fluidos y otros materiales. Las vacuolas asumen funciones específicas con una célula de paramecio. Las vacuolas de alimentos encapsulan los alimentos consumidos por el paramecio. Luego se fusionan con orgánulos llamados lisosomas, cuyas enzimas separan las moléculas de los alimentos y conducen una forma de digestión. Las vacuolas contráctiles son responsables de la osmorregulación o la descarga del exceso de agua de la célula, según los autores de "Advanced Biology, 1st Ed". (Nelson, 2000). Dependiendo de la especie, el agua se alimenta a las vacuolas contráctiles a través de canales, o por vacuolas más pequeñas que transportan agua. Cuando la vacuola contráctil se colapsa, este exceso de agua sale del cuerpo del paramecio a través de un poro en la película ("Biología del paramecio").

Quizás la característica más inusual de los paramecios es su núcleo. "Paramecio junto con los otros ciliados tienen esta característica bastante única ", dijo James Forney, profesor de bioquímica en la Universidad de Purdue." Tienen dos tipos de núcleos, que difieren en su forma, contenido y función ".

Los dos tipos de núcleos son el micronúcleo y el macronúcleo. El micronúcleo es diploide; es decir, contiene dos copias de cada cromosoma de paramecio. Forney señala que el micronúcleo contiene todo el ADN que está presente en el organismo. "Es el ADN que se transmite de una generación a otra durante la reproducción sexual", dijo. Por otro lado, el macronúcleo contiene un subconjunto de ADN del micronúcleo, según Forney. "Es el núcleo transcripcionalmente activo", agregó."Entonces, es el núcleo que se transcribe para hacer mRNAs y proteínas a partir de esos mRNAs". El macronúcleo es poliploide o contiene múltiples copias de cada cromosoma, a veces hasta 800 copias.

Todos Paramecio Las especies tienen un macronúcleo, según Forney. Sin embargo, el número de micronúcleos puede variar según la especie. Da el ejemplo de la Paramecium aurelia complejo de especies, que tienen dos micronúcleos y Paramecium multimicronucleatum, que tienen varios.

¿Por qué la presencia de dos núcleos distintos? Una razón evolutiva es que es un mecanismo por el cual los paramecios y otros ciliados pueden evitar a los intrusos genéticos: piezas de ADN que se insertan en el genoma. "En el caso de los ciliados, hay un mecanismo en el cual, si una parte del ADN está en el micronúcleo pero no está en el macronúcleo, se eliminará del siguiente macronúcleo que se elabore", explicó Forney. "En otras palabras, si se introdujera algo extraño en el genoma micronuclear, entonces, cuando se fabrique el siguiente macronúcleo, se eliminará y no se incluirá en la versión expresada [transcrita] del genoma". Forney señala que esto ha sido descrito por algunos como un sistema inmune de ADN primitivo; es decir, examinar el genoma y tratar de mantener alejados a los elementos invasores.

Diagrama de un paramecio.

Diagrama de un paramecio.

Crédito: Designua Shutterstock

Reproducción

Los paramecios pueden reproducirse asexualmente o sexualmente, dependiendo de sus condiciones ambientales. La reproducción asexual se lleva a cabo cuando hay abundantes nutrientes disponibles, mientras que la reproducción sexual tiene lugar en condiciones de inanición. Además, los paramecios también pueden sufrir "autogamia" o autofertilización en condiciones de inanición prolongada, según el sitio web de investigación de de Ondarza.

Reproducción asexual (fisión binaria)

Durante la fisión binaria, una célula de paramecio se divide en dos descendientes genéticamente idénticos, o células hijas. Según Forney, el micronúcleo sufre mitosis, pero el macronúcleo se divide de otra manera, llamado mecanismo amitótico o no mitótico. "No se basa en la mitosis, pero [el macronúcleo] se divide entre las dos células y de alguna manera es capaz de mantener aproximadamente el mismo número de copias de cada gen", dijo.

Reproducción sexual (conjugación)

La conjugación entre los paramecios es similar al apareamiento. Forney dijo que hay dos tipos de apareamiento para paramecios, que se conocen como impares y par. Esto refleja el hecho de que los tipos de apareamiento para varias Paramecio las especies se denotan con un número par o impar. Por ejemplo, según Forney, Paramecium tetraurelia tiene tipos de apareamiento 7 y 8. "Odd se apareará con el tipo de apareamiento par, pero no puedes aparearte si eres del mismo tipo de apareamiento", dijo. Por otra parte, sólo las células dentro de una sola Paramecio Las especies pueden aparearse entre sí.

El proceso es fácilmente distinguible en condiciones de laboratorio. "Las células se mantienen juntas. En realidad, pueden formar grupos de células bastante dramáticos cuando se mezclan inicialmente", dijo Forney. "Luego, esos se emparejan gradualmente en parejas individuales en la cultura".

Durante la reproducción sexual, los micronúcleos de cada paramecio se someten a meiosis, reduciendo a la mitad el contenido genético para crear un núcleo haploide. Estos se intercambian entre los dos compañeros conectados. Los núcleos haploides de cada pareja se fusionan para crear un nuevo micronúcleo genéticamente variado. A su vez, el nuevo micronúcleo se replica para dar lugar a un nuevo macronúcleo, según el sitio web de investigación de de Ondarza.

Autogamia (autofertilización)

"La autogamia es esencialmente lo mismo que la conjugación, pero solo ocurre con una sola célula", dijo Forney. Durante este proceso, el micronúcleo se replica varias veces. Uno de estos nuevos micronúcleos sufre un reordenamiento de su contenido genético. Algunos ADN están fragmentados y algunas secuencias de ADN, conocidas como "Secuencias eliminadas internas", se eliminan, según el sitio web de investigación de De Ondarza.

Clasificación

El término general "paramecio" se refiere a un solo organismo dentro del género Paramecio Un género, según la Universidad Estatal de Oregón, se refiere a un grupo estrechamente relacionado de organismos que comparten características similares. El genero Paramecio además se divide en grupos conocidos como subgéneros, cada uno de los cuales contiene una o más especies.

Los métodos de clasificación de los paramecios han cambiado con los años. Los primeros métodos fueron a través de la observación visual y se basaron en la morfología, y en última instancia describieron todos los paramecios como aurelia o bursaria. Más recientemente, la clasificación ha combinado la observación morfológica con la información molecular y genética. Esto ha ayudado a desarrollar un árbol familiar, conocido como árbol filogenético, que representa relaciones evolutivas. Este cambio de la morfología a la filogenética molecular ha afectado la comprensión de las relaciones dentro de laParamecio diversidad de géneros y especies, de acuerdo con Michaela Strüder-Kypke, gerente de microscopía de luz avanzada en el Centro de Imágenes Moleculares y Celulares de la Universidad de Guelph en Ontario, Canadá. Ella dijo que a partir de 2012, hay cinco subgéneros generalmente apoyados por la filogenia molecular en diversos grados: Cloroparamecio, Helianter, Cypriostomum, Viridoparamecio y Paramecio.

Strüder-Kypke dijo que se ha utilizado un método para identificar especies conocidas como "códigos de barras de ADN" para Paramecio. "La identificación de especies basada en la secuencia de un fragmento particular de ADN se ha denominado código de barras de ADN", explicó."Al igual que un código de barras en las tiendas identifica cada producto, una secuencia corta de ADN que es lo suficientemente divergente, puede identificar cada especie". Uno de estos códigos de barras, el cox1 gen, ha sido "ampliamente utilizado para el género Paramecio", Dijo Strüder-Kypke.

Actualmente hay 19 morfoespecies reconocidas de ParamecioSegún Strüder-Kypke. Explicó que una morfoespecie es una especie definida solo por distintas características morfológicas, no por la genética o la capacidad de producir descendientes fértiles. De esto, 15 especies hermanas forman lo que se conoce como Paramecium aurelia complejo de especies. Las especies hermanas, según Strüder-Kypke, se parecen, sin características morfológicas distintivas, pero difieren en los aspectos bioquímicos y genéticos y no pueden conjugarse entre sí. los Paramecium aurelia El complejo cuenta como una sola morfoespecie.

Nuevos conocimientos en Paramecio La taxonomía y la existencia de nuevas especies se siguen describiendo hasta hoy. Las 19 morfoespecies,Paramecium buetschlii, fue descubierto en una piscina de agua dulce en Noruega y descrito en un trabajo de investigación de 2015, publicado en la revista Organisms Diversity & Evolution. El mismo documento también describió tres nuevas "especies crípticas" encontradas en Alemania, Hungría y Brasil. Los autores explican que fueron tratados como especies crípticas porque eran difíciles de distinguir morfológicamente de otros miembros de laParamecio género. Sin embargo, los marcadores taxonómicos en sus ADN [códigos de barras de ADN] indican que son una especie separada.

"La idea es que, si observamos hábitats inusuales o regiones" debajo de la muestra "de este mundo, es posible que encontremos nuevas especies", dijo Strüder-Kypke a WordsSideKick.com.

Recursos adicionales

  • Rutgers: Videos de paramecios en movimiento.
  • De jose de ondarza Paramecio sitio web


Suplemento De Vídeo: ¿Qué son los paramecios?.




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