Paramecioiden seksielämää

Paramecium aurelia
suuret renkaat ovat "ruokapakkauksia"
kuva wikimedia

Paramecium on mikrobiologian "valkoinen rotta", 1600-luvun lopulta asti intensiivisesti tutkittu mielenkiintoinen eliö. Optisessa mikroskoopissa näkyvä yksisoluinen eliö kuuluu prototsoa luokkaan ja koska solussa on tuma se on eykariota.

Huomaa käsitteiden sotkua, Ediacaran kauden varhainen levä on myös nimeltään Paramecia, mutta se kuuluu toiseen eliöiden luokkaan.


Fission

Paramecien lisääntyminen kahdella eri tavalla
kuva Modern Biology.(1972), s.286

Paramecia solut lisääntyvät kahdella eri tavalla, jakautuminen (a. fission) ja yhdynnällä (b. conjugation).

Jakautuminen on varmaan tuttua koulusta opittua biologiaa. Ongelmana on, että muutaman kuukauden jatkuvan jakautumisen jälkeen näiden eliöiden energia loppuu ja ne kuolevat.

Ratkaisun tuo yhdyntä. Siinä kaksi toisiinsa sopivaa Paramecia solua liittyvät toisiinsa melkoisessa tanssissa. Biologit eivät käytä sanoja mies- tai naispuolinen, koska solut ovat jokseenkin samanlaiset. Sen sijaan käytetään nimikkeitä I ja II (tai plus ja miinus). Mikä tekee kaveruksista yhteensopivat, en tiedä.

Yhdynnän tuloksena paramecioiden elinvoima uudistuu ja elämä jatkuu. Seksielämä antaa tunnetusti mahdollisuuden myös muutoksille, kun solun perusjakautuminen on jokseenkin puhdasta kloonausta.


Konjugaatio

Tango! ogv video

1. Suudelma
Paramecia solussa on suuaukko, jota myöten eliön liikkuessa ravinto painuu sen sisään pakkauksiin (vacuole). Kaksi parameciaa liittyy yhdynnän alussa toisiinsa suudelmalla.


2. Jytkäys!
Suudelma on sen verran mahtava kokemus, että kummankin rakastavaisen sisällä oleva makroydin (macronucleus) siitä ilosta hajoaa kappaleiksi.

Molempien sisuksissa mikroydin (micronucleus) sen sijaan jakaantuu jytkäyksen antamasta potkusta

[Varmaan mikrobiologit ovatpaljon tarkemmin selvittäneet, mitkä kemikaalit ja sähkölataukset ja muut tämän jykäyksen pariskunnassa aiheuttavat].


3. Outo kuvio
Nyt tapahtuu jotain outoa.

Molempien osapuolten sisuksissa mikroytimet jakautuvat uudelleen, niin että niitä on kummallakin kaikkiaan neljä.

Mutta sitten kolme niistä hajoaa!


4. Tanssiaskel suudelman aikana
Jäljelle jäänyt yksinäinen mikroydin jakaantuu nyt molempien suutelijoiden sisuksissa siten, että syntyy kaksi ydintä, suuri ja pieni mikronydin.

Huomaa siis, että ensin mikroydin jakaantuu kahdeksi, neljäksi ja sitten kolme niistä tuhoutuu. Neljäs ottaa tangoaskelia, jakautuen isoksi ja pieneksi.

Ja sitten uudet pienet mikroytimet vaihtavat rakastavaisten kesken paikkaa, kumpikin luovuttaen omansa toiselle.

Suuret mikroytimet pysyvät uskollisesti isännässä ja emännässä.


5. Ydinten yhtyminen
Vaihdetut pienet mikroytimet liittyvät nyt uuden isäntänsä ja emäntänsä suureen mikroytimeen.

Mites tämän vielä varmuudeksi selittäisi?

I. Xx  II Zz
I x -> II
II z -> I
I Xz  II Zx

eikö niin?


6. Suudelma päättyy
Rakastavaiset irtautuvat vahvasta pusustaan.

Kummankin sisuksissa mikroydin jakaantuu nyt vielä kolme kertaa, niin että tuloksena on kahdeksan mikroydintä.


7. Uudelleen järjestäytymistä ja hajoamista
Kummankin sisuksissa on kahdeksan ydintä.

Neljä niistä liittyy toisiinsa (fusion) muodostaen uuden makroytimen suudelman alussa hajonneen tilalle.

Jäljelle jäävistä neljästä ytimestä kolme tekee itsarin ja yksi jää jäljelle.


8. Lisääntymään päin!
Toisistaan eronneet rakastavaiset jakautuvat nyt itse (fission) kaksi kertaa.

Siellä missä kaksi paramecia eliötä kohtasivat ja harrastivat seksiä on nyt neljä + neljä pientä paramecia eliötä, joiden sisuksissa on vaihtaen muutettu ydin.


__________
tekstini perustuu J.H. Otto, A.T. Towle, Modern Biology. New York (1972)


Laitan tähän tuoreemmasta lähteestä wikipedian tätä koskevan tekstin

Reproduction and sexual phenomena

Like all ciliates, Paramecia have a dual nuclear apparatus, consisting of a polyploid macronucleus, and one or more diploid micronuclei.

The macronucleus controls non-reproductive cell functions, expressing the genes needed for daily functioning.

The micronucleus is the generative, or germline nucleus, containing the genetic material that is passed along from one generation to the next.

Paramecia reproduce asexually, by binary fission. During reproduction, the macronucleus splits by a type of amitosis, and the micronuclei undergo mitosis. The cell then divides transversally, and each new cell obtains a copy of the micronucleus and the macronucleus.

Fission may occur spontaneously, in the course of the vegetative cell cycle. Under certain conditions, it may be preceded by self-fertilization (autogamy), or it may follow conjugation, a sexual phenomenon in which Paramecia of compatible mating types fuse temporarily and exchange genetic material.

During conjugation, the micronuclei of each conjugant divide by meiosis and the haploid gametes pass from one cell to the other. The gametes of each organism then fuse to form diploid micronuclei. The old macronuclei are destroyed, and new ones are developed from the new micronuclei.

Autogamy or conjugation can be induced by shortage of food, at certain points in the Paramecium life cycle.
wikipedia