Prezentare generală: Ce este Vorticella?

Vorticella este o protozoare (protist) care aparține Filului Ciliophora. Ca atare, acestea sunt ciliate eucariote care pot fi găsite în habitate precum corpurile de apă dulce și sărată, printre altele. conform studiilor, Vorticella este cel mai mare gen de ciliați peritrici sesili, cu peste 100 de specii identificate. În funcție de habitat, această specie se va hrăni cu o serie de materiale alimentare prin vestibul care acționează ca cale de intrare pentru hrană.

În afară de a fi parte a lanțului alimentar, acesta joacă, de asemenea, o serie de roluri importante în mediul care beneficiază ființele umane.

unele specii din acest gen includ:

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

clasificare

Vorticella este un gen de protozoare ciliate care este clasificat în următoarele:

• regat: Chromalveolata
• filum: Cilophora
• Superphylum: Alveolata
• clasă: Oligohymenophorea
• subclasă: Peritrichia
• ordine: sessilida
• familie: Vorticellidae

reproducerea și ciclul de viață

ca multe alte ciliate (organisme acvatice mici, cum ar fi protozoare) diviziunea (fisiune binară) a organismelor în două (sau uneori mai multe) celule fiice s-a dovedit a fi unul dintre mijloacele de propagare a Vorticelei.

înainte de a începe diviziunea organismelor, corpul organismului se scurtează pe măsură ce crește în lățime. Aceasta este apoi urmată de diviziunea nucleului în care macronucleul se împarte amitotic, în timp ce micronucleul se împarte mitotic. Aceasta este însoțită de constricția organismelor care au împărțit în cele din urmă organismul în două sau mai multe organisme.

în timp ce organismul părinte s-a împărțit pentru a forma două sau mai multe Vorticella, este demn de remarcat faptul că doar unul dintre noile organisme păstrează tulpina originală. Acest lucru îl lasă pe celălalt să dezvolte cilia nouă (cilia temporară) și, în cele din urmă, o nouă tulpină prin care se poate atașa la un alt substrat sau suprafață.

fisiunea binară a unei astfel de Peritrichii ca Vorticella s-a dovedit a fi unică în comparație cu alte ciliate, având în vedere că este adesea inegală și longitudinală (prin faptul că se desfășoară de-a lungul axei oral-aborale a organismului).

reprezentarea Diagramatică a fisiunii binare longitudinale:

În această reprezentare schematică, este posibil să se identifice unele părți ale organismelor, inclusiv: peristomul, micronucleul, macronucleul, un vacuol contractil, cilia aborală, precum și brazda longitudinală.

pe măsură ce începe fisiunea binară, peristomul se închide mai întâi pe măsură ce corpul (clopotul) organismului se scurtează și crește în lățime (alungire transversală). Contractilul pulsează în timpul diviziunii, în timp ce macronucleul se scurtează și se condensează (pe măsură ce se mișcă în mijlocul celulei transversal).

pe măsură ce diviziunea continuă, constricția începe la capătul anterior al celulei și a împărțit treptat celula pe lungimea sa (de la peristom și spre tulpină). Aceasta a împărțit în cele din urmă organismul în două părți inegale (una dintre celulele fiice fiind mai mică).în timp ce celula mai mare păstrează o tulpină cu care poate rămâne atașată la o suprafață, cea mai mică nu are o tulpină, dar dezvoltă cilia aborală la posterior. În comparație cu celula mai mare cu tulpină, celula mai mică devine mai cilindrică și este cunoscută sub numele de teletroch.

folosind cilia aporală, celula înoată apoi și se atașează de o suprafață prin scopula sa la capătul aporal. Scopula este, de asemenea, responsabilă pentru producerea unui nou tulpină pentru celula fiică care permite organismului să rămână atașat la suprafață. În timp, forma cilindrică se dezvoltă într-o formă de clopot pe măsură ce organismul se maturizează.

* această diviziune durează de obicei 20 până la 30 de minute.

reproducere/conjugare sexuală

în afară de fisiunea binară, s-a demonstrat că Vorticella se reproduce și prin conjugare (reproducere sexuală).

aceasta este împărțită în două faze principale care includ:

formarea micro și macro-conjuganților

această fază implică un proces de fisiune binară care produce o celulă mai mare și mai mică (celule inegale). Aici, celula mai mică (care poate fi mai mult de una în unele cazuri) este cunoscută sub numele de micro-conjugant.micro-conjuganții produși prin această fază dezvoltă cilia posterioară și se detașează de cealaltă celulă mai mare, înoată și se atașează de alte suprafețe. Comparativ cu telotrochii produși prin reproducere asexuată, micro-conjuganții s-au dovedit a fi mai mici. Mai mult, micro-conjuganții nu se dezvoltă (metamorfoză) în formele adulte și nu dezvoltă o tulpină. După 24 de ore, ei mor mai degrabă decât encyst, așa cum fac unele dintre telotroch-uri în condiții de atingere.mai mult, celulele mai mari care au păstrat o tulpină trec prin modificări nucleare și se dezvoltă în macro-conjuganți. În această stare, macro-conjuganții se pot reproduce sexual cu micro-conjuganți viabili.

fuziune

a doua fază a reproducerii sexuale este denumită în mod obișnuit fuziunea conjuganților. Pe măsură ce micro-conjuganții înoată, ei pot intra în contact cu macro-conjuganții și se pot atașa la partea inferioară a corpului celular lângă tulpină; În urma acestui atașament, cilia micro-conjuganților cade urmată de modificări ale nucleului celor doi conjuganți.

în timp ce macronucleii ambilor conjuganți degenerează (și absorb în citoplasma celulară) micronucleul din macro conjugant suferă diviziuni care au ca rezultat patru micronuclee, în timp ce cele ale micro-conjugantului se împart de mai multe ori pentru a produce opt micronuclee.

în ambele conjugante, toate micronucleele în afară de un degenerat, astfel încât fiecare conjugant să aibă un singur micronucleu (pronucleul feminin al macro conjugantului și pronucleul masculin al micronucleului).

peretele dintre cei doi conjuganți dispare apoi permițând celor doi să se unească. Aceasta este apoi urmată de fuziunea celor două pronuclei, rezultând formarea unui nucleu zigot (synkaryon). Diviziunea zigotului produce, la rândul său, șapte macronuclei și un singur micronucleu.

micronucleul suferă, de asemenea, o altă diviziune pentru a forma două micronuclee care sunt separate în urma divizării celulei. Aceasta are ca rezultat o celulă cu un micronucleu și patru macronuclei, iar cealaltă cu trei macronuclei și un micronucleu.

celulele individuale și micronucleul continuă, de asemenea, cu diviziunea producând în cele din urmă celule cu un macro și micro nucleu.rezultatul final al acestor diviziuni include șapte celule fiice care dezvoltă treptat tulpini pe măsură ce se metamorfozează. Odată ce sunt complet maturate, pot continua ciclul de viață.

supraviețuirea în condiții nefavorabile

în cazurile în care condițiile înconjurătoare se dovedesc nefavorabile pentru Vorticella, unele studii au arătat că organismele se detașează de substrat și înoată liber într-un mediu mai favorabil. Cu toate acestea, în cazurile de condiții nefavorabile extreme, se formează un chist pentru protecție.

acest proces începe cu retragerea peristomului urmat de organismele care se contractă într-o minge. Apoi se secretă o acoperire gelatinoasă care în cele din urmă se solidifică și formează o capsulă. Încapsularea înconjoară și protejează organismele pe durata condițiilor extreme de mediu.

în timp ce nucleul și vacuolul contractil al organismelor pot rămâne aceleași atunci când se formează chistul, în această perioadă pot apărea următoarele:

• nucleul se poate rupe în mai multe discuri mici
• osul poate începe, de asemenea, să se rupă în mai multe saculete (dintre care unele se pot rupe prin chist și pot înota liber)

** în mod normal, atunci când condițiile se îmbunătățesc, chistul se va rupe pentru a elibera organismul. Odată ce organismele au fost eliberate în mediul favorabil, vacuolul contractil se dezvoltă și începe să pulseze.

pe măsură ce organismul se mărește, un cerc aboral de cili este produs pentru a forma un telotroch. Organismul înoată apoi liber până când se atașează de un substrat unde tulpina se dezvoltă în cele din urmă pe măsură ce organismul se maturizează.

Habitat

Vorticella sunt adesea în astfel de corpuri de apă ca iazuri, lacuri, râuri și fluxuri, printre altele. Cu toate acestea, ele pot fi găsite și în medii saline (ape sărate), precum și în vegetația acvatică.

aceste medii sunt ideale având în vedere că sunt surse ideale de hrană. După cum sa menționat, Vorticelele sunt de obicei atașate de substraturi prin tulpina lor. Drept urmare, în general nu înoată liber pentru a găsi mâncare. Cu toate acestea, în mediile lor acvatice, devine ușor să se obțină alimente din împrejurimile lor imediate în apă.

hrănire

în esență, Vorticella sunt alimentatoare de suspensie. Aici, este demn de remarcat faptul că, în cea mai mare parte, telotroch sunt non-alimentatoare. În acest stadiu (și în condiții favorabile) încep să reabsorbească cilia somatică care asigură energia și materialul necesar pentru secreția tulpinii și metamorfoze.

odată ce organismele se maturizează și formează o tulpină, se atașează de un substrat și încep să se hrănească cu o serie de materiale din jurul lor. Peristomul este deschiderea prin care se consumă materialul alimentar. În jurul acestei deschideri asemănătoare gurii sunt cilii care joacă un rol important de măturare a materialului alimentar din jur în canelura orală care trebuie consumată.având în vedere că nu se mișcă/înoată liber, Vorticella va depinde în mare măsură de materialul care se mișcă liber în mediul lor pentru hrană. Aceasta include alte protozoare mai mici, bacterii și alte materiale organice minuscule din jurul lor.

* peristomul (deschiderea asemănătoare gurii) este, de asemenea, deschiderea prin care vorticella eliberează deșeuri în mediu.

structura și caracteristicile

folosind un microscop cu contrast de fază, este posibil ca elevii să observe cu ușurință diferitele părți și structuri ale Vorticelei.

unul dintre cele mai mari beneficii ale utilizării unui microscop cu contrast de fază este faptul că încetinește lumina care intră în părțile dense ale organismului, ceea ce face ca unele dintre structuri să fie distincte sub microscop în comparație cu părțile mai puțin dense.mai important ,aceste tehnici permit observarea organismelor vii, ceea ce face posibilă vizualizarea organismelor în timp ce acestea sunt încă în viață, așa cum ar fi în mediul lor natural.

* procedura implică pur și simplu obținerea organismului din apa iazului (sau orice alt corp de apă în care poate fi găsit organismul Vorticella) și observarea lor sub diferite măriri.

Imaginea Vorticelei sub microscopul cu contrast de fază:

una dintre cele mai distincte caracteristici ale Vorticelei este că au un corp în formă de con (în formă de clopot). În imaginea de mai sus, este posibil să se vadă structuri fine asemănătoare părului în partea superioară a organismului în formă de clopot. Aceste structuri fine asemănătoare părului sunt cunoscute sub numele de cili și joacă un rol important de măturare a materialului alimentar în peristom (deschidere largă înconjurată de cili).

pe a doua imagine, este posibil să se vadă o tulpină subțire la baza organismului. Acest lucru joacă un rol important în atașarea organismului la un substrat care permite organismului să plutească și să se hrănească cu material alimentar plutitor în apă. Tulpina neramificată distinge Vorticella de celelalte ciliate.

una dintre celelalte caracteristici ale sale este că tulpina conține myoneme, care este o fibrilă contractilă care face posibil ca tulpina să se scurteze și să se înfășoare atunci când este stimulată. Prin urmare, atunci când este privit sub microscop, este posibil să se observe tulpina înfășurată ca un arc.

aceasta este o imagine a unei tulpini drepte și asemănătoare arcului:

măsurătorile

diferite specii de Vorticella vor varia ca mărime. Pentru vorticella campanula, s-a demonstrat că corpul în formă de clopot măsoară aproximativ 157 microni în lungime și 99 microni în lățime. Tulpina, pe de altă parte, poate varia considerabil de la aproximativ 53 microni până la 4150 microni.

importanța Vorticella

în mediul lor, speciile de Vorticella se hrănesc cu o serie de materiale și organisme, inclusiv alte protozoare și bacterii mai mici. În sistemul lor alimentar, acest lucru este important, având în vedere că ajută la controlul populației acestor organisme în mediul lor.

această specie este abundentă în sistemele de tratare a apelor uzate, precum și în iazurile agricole acvatice. Ca alimentatoare plutitoare, speciile Vorticella joacă un rol important în astfel de sisteme prin consumarea și descompunerea materiei organice în aceste medii.

în sistemele de tratare a apelor uzate, ele ajută la descompunerea materiei organice, care contribuie astfel la tratarea apelor uzate împreună cu alte sisteme încorporate în sistem.

mai recent, mecanismul acestor organisme este încorporat în sistemele de inginerie artificială pentru a ajuta la descompunerea diferitelor materii organice.

întoarcerea de la Vorticella la protozoare

citiți despre Protiști

reveniți la pagina principală a eucariotelor

vedeți Ciliații la microscop

reveniți la Microscopul principal

Ping Sun, John C. Clamp, Dapeng Xu, Bangqin Huang, Mann Kyoon Shin și Franziska Turner. (2018). Un cadru filogenetic bazat pe ITS pentru genul Vorticella: găsirea lacunelor moleculare și morfologice într-un grup dificil taxonomic.