Overzicht: Wat is Vorticella?

Vorticella is een protozoa (protist) die behoort tot de stam Ciliophora. Als zodanig zijn ze eukaryotische ciliaten die kunnen worden gevonden in dergelijke habitats zoals zoet en zout waterlichamen onder anderen. volgens studies is Vorticella het grootste geslacht van sessiele peritrich ciliaten met meer dan 100 soorten. Afhankelijk van de habitat, zal deze soort zich voeden met een scala aan voedselmateriaal via de vestibule die fungeert als de toegangsroute voor voedsel.

behalve dat het deel uitmaakt van de voedselketen, speelt het ook een aantal belangrijke rollen in het milieu die de mens ten goede komen.

enkele van de soorten in dit geslacht zijn:

• V. campanula
• V. citrina
• V. marina
• V. communis
• V. striata
• V. utriculus
• V. sphaerica

Indeling

Vorticella is een geslacht van ciliaatinfecties protozoa die is ingedeeld in de volgende:

• Koninkrijk: Chromalveolata
• Phylum: Cilophora
• Superphylum: Alveolata
• Klasse: Oligohymenophorea
• Subklasse: Peritrichia
• Volgorde: Sessilida
• Familie: Vorticellidae

reproductie en levenscyclus

net als vele andere Infusoria (kleine waterorganismen zoals protozoa) is de deling (binaire splitsing) van de organismen in twee (of soms meer) dochtercellen een van de middelen voor de voortplanting van Vorticella.

voordat de deling van de organismen begint, verkort het lichaam van het organisme naarmate het in breedte toeneemt. Dit wordt dan gevolgd door de verdeling van de kern waar macronucleus amitotisch verdeelt terwijl micronucleus mitotisch verdeelt. Dit gaat gepaard met de vernauwing van de organismen die uiteindelijk verdeeld het organisme in twee of meer organismen.

terwijl het ouderorganisme twee of meer Vorticella vormde, is het vermeldenswaard dat slechts één van de nieuwe organismen de oorspronkelijke stengel behoudt. Dit laat de andere om nieuwe cilia (tijdelijke cilia) en uiteindelijk een nieuwe stengel waardoor het kan hechten aan een ander substraat of oppervlak te ontwikkelen. het is aangetoond dat binaire splitsing van Peritrichia als Vorticella uniek is in vergelijking met andere ciliaten, aangezien deze vaak ongelijk en longitudinaal is (in die zin dat deze langs de orale-aborale as van het organisme loopt).

diagrammatische representatie van longitudinale binaire splitsing:

in deze diagrammatische representatie is het mogelijk om enkele delen van de organismen te identificeren, waaronder: het peristoom, micronucleus, macronucleus, een contractiele vacuole, aborale trilharen en de longitudinale groeven.

wanneer binaire splitsing begint, sluit het peristoom zich eerst af als het lichaam (bell) van het organisme verkort en in breedte toeneemt (transverse elongation). De contractiele pulseert tijdens de verdeling terwijl de macronucleus verkort en condenseert (aangezien het zich dwars in het midden van de cel beweegt).

naarmate de deling voortduurt, begint de vernauwing aan het voorste uiteinde van de cel en verdeelt de cel geleidelijk over zijn lengte (van het peristoom naar de stengel). Dit verdeelde uiteindelijk het organisme in twee ongelijke delen (met een van de dochtercellen kleiner).

terwijl de grotere cel een stengel vasthoudt waarmee hij aan een oppervlak kan blijven hangen, mist de kleinere een stengel, maar ontwikkelt zich aborale trilharen aan de achterkant. Vergeleken met de grotere cel met een stengel, wordt de kleinere cel meer cilindrisch van vorm en staat bekend als teletroch.

met behulp van de aporale trilharen zwemt de cel vervolgens weg en hecht zich aan een oppervlak door zijn scopula aan het aporale uiteinde. De scopula is ook verantwoordelijk voor het produceren van een nieuwe stengel voor de dochtercel die het organisme in staat stelt om vast te blijven aan het oppervlak. Na verloop van tijd ontwikkelt de cilindrische vorm zich tot een klokvorm als het organisme rijpt.

* deze verdeling duurt gewoonlijk 20 tot 30 minuten.

seksuele reproductie / conjugatie

afgezien van binaire splitsing, is aangetoond dat Vorticella zich reproduceert door conjugatie (seksuele reproductie).

Dit is verdeeld in twee hoofdfasen, waaronder:

vorming van micro-en macroconjuganten

deze fase omvat een binair splijtingsproces dat een grotere en kleinere cel (ongelijke cellen) produceert. Hier is de kleinere cel (die in sommige gevallen meer dan één kan zijn) bekend als de micro-conjugant.

De microconjuganten die door deze fase worden geproduceerd, ontwikkelen posterieure trilharen en hebben zich losgemaakt van de andere grotere cel, zwemmen en hechten zich aan andere oppervlakken. Vergeleken met telotrochs geproduceerd door aseksuele reproductie, is aangetoond dat micro-conjuganten kleiner zijn in grootte. Bovendien ontwikkelen micro-conjuganten zich niet (metamorfose) in volwassen vormen en ontwikkelen ze geen stengel. Na 24 uur, sterven ze af in plaats van encyst zoals sommige van de telotrochs doen tijdens aanraking omstandigheden.

bovendien gaan de grotere cellen die een stengel behielden door nucleaire modificaties en ontwikkelen zich tot macro-conjuganten. In deze toestand kunnen de macro-conjuganten zich seksueel voortplanten met levensvatbare micro-conjuganten.

fusie

de tweede fase van seksuele voortplanting wordt gewoonlijk fusie van de conjuganten genoemd. Als de micro-conjuganten rondzwemmen, kunnen ze in contact komen met de macro-conjuganten en zich hechten aan het onderste deel van het cellichaam in de buurt van de stengel; Na deze gehechtheid, valt trilharen van de micro-conjuganten weg gevolgd door veranderingen in de kern van de twee conjuganten.

terwijl de macronuclei van beide conjuganten degenereren (en absorberen in het celcytoplasma) ondergaan de micronuclei in de macroconjugant afdelingen die resulteren in vier micronuclei, terwijl die van de microconjugant meerdere malen delen om acht micronuclei te produceren.

In beide conjuganten, alle micronuclei behalve één degenereren, zodat elke conjugant één micronucleus heeft (vrouwelijke pronucleus van de macroconjugant en mannelijke pronucleus van de micronucleus).

de wand tussen de twee conjuganten verdwijnt dan waardoor de twee zich verenigen. Dit wordt dan gevolgd door fusie van de twee pronuclei resulterend in de vorming van een zygote kern (synkaryon). De verdeling van de zygote produceert op zijn beurt zeven macronuclei en één enkele micronucleus.

De micronucleus ondergaat ook een andere deling om twee micronuclei te vormen die na deling van de cel worden gescheiden. Dit resulteert in één cel met één micronuclei en vier macronuclei en de andere met drie macronuclei en één micronuclei.

de afzonderlijke cellen en micronucleus gaan ook door met de deling en produceren uiteindelijk cellen met één macro-en microkern.

het eindresultaat van deze divisies omvat zeven dochtercellen die geleidelijk stengels ontwikkelen als ze metamorfose. Zodra ze volledig gerijpt zijn, kunnen ze de levenscyclus voortzetten.

overleving in ongunstige omstandigheden

in gevallen waarin de omgevingsomstandigheden ongunstig blijken te zijn voor Vorticella, hebben sommige studies aangetoond dat de organismen zich losmaken van het substraat en vrij zwemmen naar een gunstiger omgeving. In gevallen van extreme ongunstige omstandigheden wordt echter een cyste gevormd ter bescherming.

dit proces begint met het terugtrekken van het peristoom, gevolgd door de organismen die samentrekken tot een bal. Een gelatineuze bekleding wordt dan afgescheiden die uiteindelijk stolt en vormt een capsule. De inkapseling omringt en beschermt de organismen in de duur van de extreme omgevingsomstandigheden.

Terwijl de kern en de contractiele vacuole van de organismen kunnen blijven hetzelfde als de cyste is gevormd, wordt het volgende kan zich voordoen tijdens deze periode:

• De kern opsplitsen in meerdere kleine schijven
• De benige kan ook beginnen met het breken in meerdere zakjes (soms breken door de cyste en vrij zwemmen)

** Normaal gesproken, wanneer de omstandigheden verbeteren, de cyste zal breken aan de release van het organisme. Zodra de organismen is vrijgegeven in de gunstige omgeving, de contractiele vacuole ontwikkelt en begint te pulseren.

naarmate het organisme groter wordt, wordt een aborale cirkel van trilharen geproduceerd om een telotroch te vormen. Het organisme zwemt dan vrij totdat het zich hecht aan een substraat waar de stengel zich uiteindelijk ontwikkelt als het organisme rijpt.

Habitat

Vorticella komt vaak voor in waterlichamen zoals vijvers, meren, rivieren en beken. Ze komen echter ook voor in zoute omgevingen (zoute wateren) en in aquatische vegetatie.

deze omgevingen zijn ideaal gezien het feit dat ze ideale voedselbronnen zijn. Zoals gezegd, Vorticella zijn meestal gehecht aan substraten door hun stengel. Hierdoor zwemmen ze over het algemeen niet vrij om voedsel te vinden. Echter, in hun aquatische milieu, wordt het gemakkelijk om voedsel te verkrijgen uit thier directe omgeving in het water.

voeding

in wezen zijn vorticella suspensievoeders. Hier is het vermeldenswaard dat Voor het grootste deel de telotroch niet-feeders zijn. In dit stadium (en in gunstige omstandigheden) beginnen ze de somatische trilharen die de energie en het materiaal dat nodig is voor stengelafscheiding en metamorfosen opnieuw op te nemen.

zodra de organismen rijpen en een stengel vormen, hechten ze zich aan een substraat en beginnen ze zich te voeden met een reeks materialen in hun omgeving. Het peristoom is de opening waardoor voedsel wordt geconsumeerd. Rond deze mond-achtige opening zijn trilharen die een belangrijke rol spelen van het vegen van voedsel materiaal in de omgeving in de orale groef te worden geconsumeerd.

aangezien zij zich niet vrij bewegen/zwemmen, zal Vorticella voor voedsel grotendeels afhankelijk zijn van materiaal dat zich vrij in hun omgeving beweegt. Dit omvat andere kleinere protozoa, bacteriën en ander klein organisch materiaal om hen heen.

* het peristoom (mond-achtige opening) is ook de opening waardoor vorticella afvalmateriaal in het milieu vrijmaakt.

structuur en kenmerken

met behulp van een fasecontrastmicroscoop is het mogelijk voor studenten om gemakkelijk de verschillende delen en structuren van Vorticella te observeren.

een van de grootste voordelen van het gebruik van een fasecontrastmicroscoop is het feit dat het het licht vertraagt dat de dichte delen van het organisme binnendringt, waardoor sommige structuren onder de microscoop verschillend zijn ten opzichte van delen die minder dicht zijn.

belangrijker is dat deze technieken het mogelijk maken levende organismen te observeren, waardoor het mogelijk is om de organismen te bekijken terwijl ze nog in leven zijn zoals ze zouden zijn in hun natuurlijke omgeving.

* De procedure houdt eenvoudigweg in dat het organisme wordt verkregen uit vijverwater (of enig ander waterlichaam waar vorticella-organisme kan worden gevonden) en dat het organisme wordt geobserveerd onder verschillende vergrotingen.

beeld van Vorticella onder fase contrastmicroscoop:

een van de meest opvallende kenmerken van Vorticella is dat ze een kegelvormig lichaam hebben (klokvormig). In de afbeelding hierboven is het mogelijk om fijne haarachtige structuren te zien op het bovenste deel van het klokvormige organisme. Deze fijne haarachtige structuren staan bekend als trilharen en spelen een belangrijke rol van het vegen van voedselmateriaal in het peristoom (brede opening omgeven door trilharen).

op het tweede beeld is het mogelijk om een slanke stengel aan de basis van het organisme te zien. Dit speelt een belangrijke rol bij het hechten van het organisme aan een substraat waardoor het organisme kan drijven en zich voeden met drijvend voedselmateriaal in het water. De onvertakte stengel onderscheidt Vorticella van de andere ciliaten.

een van de andere kenmerken is dat de stengel myoneme bevat, een contractiel fibriltje dat het mogelijk maakt de stengel te verkorten en te spoelen wanneer deze wordt gestimuleerd. Daarom, wanneer bekeken onder de microscoop, is het mogelijk om de stengel opgerold observeren als een veer.

Dit is een afbeelding van een rechte en veerachtige stengel:

metingen

verschillende soorten Vorticella zullen variëren in grootte. Voor Vorticella campanula is aangetoond dat het klokvormige lichaam ongeveer 157 micron lang en 99 micron breed is. De steel daarentegen kan aanzienlijk variëren van ongeveer 53 micron tot wel 4150 micron.

belang van Vorticella

in hun omgeving voeden Vorticella-soorten zich met een reeks materialen en organismen, waaronder andere kleinere protozoa en bacteriën. In hun voedselsysteem is dit belangrijk omdat het helpt de populatie van deze organismen in hun omgeving te beheersen.

deze soort is overvloedig aanwezig in rioolwaterzuiveringsinstallaties en aquatische kweekvijvers. Als drijvende feeders spelen Vorticella-soorten een belangrijke rol in dergelijke systemen door in deze omgevingen organisch materiaal te consumeren en af te breken.

in rioolwaterzuiveringsinstallaties dragen zij bij tot de afbraak van het organische materiaal, dat samen met andere in het systeem ingebouwde systemen bijdraagt aan de zuivering van het afvalwater.

recenter wordt het mechanisme van deze organismen opgenomen in kunstmatige ingenieurssystemen om te helpen bij de afbraak van verschillende organische stoffen.

Return from Vorticella to Protozoa

Read about protisten

Return to Eukaryotes Main Page

zie ciliaten onder de microscoop

Return to MicroscopeMaster Home

p> Ping Sun, John C. Clamp, Dapeng Xu, Bangqin Huang, Mann Kyoon shin en Franziska Turner. (2018). Een fylogenetisch raamwerk voor het geslacht Vorticella: het vinden van de moleculaire en morfologische hiaten in een taxonomisch moeilijke groep.