Paramecium

Paramecium, Gattung der mikroskopischen, einzelligen und freilebenden Protozoen. Die meisten Arten können im Labor leicht kultiviert werden, was sie zu idealen Modellorganismen macht, die sich gut für biologische Studien eignen. Paramecium variieren in der Länge von etwa 0,05 bis 0,32 mm (0,002 bis 0,013 Zoll). Ihre Grundform ist ein längliches Oval mit abgerundeten oder spitzen Enden, wie z. B. bei P. caudatum. Der Begriff Paramecium wird auch verwendet, um einzelne Organismen einer Paramecium-Art zu bezeichnen. Paramecium ist die einzige Gattung in der Familie Parameciidae, die innerhalb des Phylum Ciliophora angesiedelt ist.

Paramecien sind vollständig mit Flimmerhärchen (feine haarähnliche Fäden) bedeckt, die rhythmisch schlagen, um sie voranzutreiben und Bakterien und andere Nahrungspartikel in ihren Mund zu leiten. Auf der Bauchseite verläuft schräg hinter dem Mund und der Speiseröhre eine Mundrinne. In der Speiseröhre werden Nahrungspartikel in Nahrungsvakuolen umgewandelt, und in jeder Nahrungsvakuole findet die Verdauung statt; Abfallstoffe werden durch den Anus ausgeschieden.

Eine dünne Schicht Ektoplasma (klares, festes Zytoplasma) liegt direkt unter der Pellikel (einer flexiblen Körpermembran) und umschließt das Endoplasma (den inneren, flüssigeren Teil des Zytoplasmas). Das Endoplasma enthält Granula, Nahrungsvakuolen und Kristalle unterschiedlicher Größe. Eingebettet in das Ektoplasma befinden sich Trichozysten (spindelförmige Körper), die durch chemische, elektrische oder mechanische Mittel freigesetzt werden können. Die genaue Funktion der Trichozysten ist unklar; möglicherweise werden sie als Reaktion auf eine Verletzung ausgestoßen, oder sie dienen als Verankerungsvorrichtung, als Verteidigungsmechanismus oder als Mittel zum Beutefang.

Abhängig von der Art hat ein Paramecium eine bis mehrere kontraktile Vakuolen, die nahe der Oberfläche in der Nähe der Enden der Zelle liegen. Die kontraktilen Vakuolen dienen der Regulierung des Wassergehalts in der Zelle und können auch als Ausscheidungsstrukturen betrachtet werden, da das ausgeschiedene Wasser Stoffwechselabfälle enthält.

Paramecien haben zwei Arten von Kernen: einen großen ellipsoiden Kern, Makronukleus genannt, und mindestens einen kleinen Kern, Mikronukleus genannt. Beide Arten von Kernen enthalten alle Gene, die die Erbinformation des Organismus tragen. Ohne den Makronukleus kann der Organismus nicht überleben, ohne den Mikronukleus kann er sich nicht fortpflanzen. Der Makronukleus ist das Zentrum aller Stoffwechselaktivitäten des Organismus. Der Mikronukleus ist ein Speicher für das genetische Material der Keimbahn des Organismus. Er bringt den Makronukleus hervor und ist für die genetische Reorganisation verantwortlich, die während der Konjugation (Fremdbefruchtung) stattfindet.

Streng genommen ist die einzige Art der Fortpflanzung bei Paramecium die asexuelle binäre Spaltung, bei der sich ein ausgewachsener Organismus in zwei Tochterzellen teilt. Paramecium weist aber auch mehrere Arten von Sexualprozessen auf. Die Konjugation besteht aus der vorübergehenden Vereinigung zweier Organismen und dem Austausch von mikronuklearen Elementen. Ohne die verjüngende Wirkung der Konjugation altert ein Paramecium und stirbt. Nur entgegengesetzte Paarungstypen oder genetisch kompatible Organismen können sich in der Konjugation vereinigen. Bei P. aurelia gibt es mehrere erbliche Paarungstypen, die unterschiedliche Paarungsgruppen bilden; diese unterschiedlichen Gruppen, die früher als Syngene bekannt waren, werden heute als separate Arten innerhalb des so genannten P. aurelia-Komplexes betrachtet. Autogamie (Selbstbefruchtung) ist ein ähnlicher Prozess, der in einem Organismus stattfindet. Bei der Zytogamie, einer anderen Art der Selbstbefruchtung, schließen sich zwei Organismen zusammen, ohne dass es zu einem Kernaustausch kommt.