دورة حياة البراميسيوم

البراميسيوم

البراميسيوم هو كائن أحادي الخلية يتميز بشكل يشبه نعل الحذاء، يتراوح حجمه من 50 إلى 300 ميكرومتر ويختلف هذا الحجم حسب النوع، وغالبًا ما يتواجد في بيئة المياه العذبة.

هو نوع من كائنات النوى الحقيقية وحيد الخلية، ينتمي إلى مملكة الخلايا الأحادية، وهو جنس معروف من الأوليات الهدبية .

تغطي الجسم بأكمله بأشعة صغيرة تشبه الشعر تسمى الأهداب، والتي تساعد على الحركة، كما يوجد اختلاج عميق في الفم يحتوي على أهداب فمية غير واضحة، وتقوم الأهداب الرئيسية بمساعدة الجسم على الحركة وسحب الطعام إلى تجويف الفم.

يعيش البرامسيوم في المياه الراكدة للبرك والبحيرات والقنوات المائية والمياه العذبة والمياه بطيئة التدفق الغنية بالمواد العضوية المتحللة، وهو كائن حي حر يتواجد عالميا. على الرغم من كونه كائنا مسالما، إلا أنه يمكن أن يسبب أمراضا خطيرة

مراحل دورة حياة البراميسيوم

•     الاستنساخ

تتكون البراميسيوم من نوى صغيرة ثنائية الصبغة أو أكثر ونواة كبيرة متعددة الصبغيات وبالتالي تحتوي على جهاز نووي مزدوج، وظيفة النواة الصغيرة هي الحفاظ على الاستقرار الجيني والتأكد من انتقال الجينات المرغوبة إلى الجيل التالي وتسمى أيضا الخط الجرثومي أو النواة التوليدية، وتلعب النواة الكبيرة دورا في وظائف الخلايا غير التناسلية، بما في ذلك التعبير عن الجينات اللازمة للعمل اليومي للخلية، ويتكاثر البراميسيوم اللاجنسي من خلال الانشطار الثنائي، وتخضع النوى الصغيرة أثناء التكاثر للانقسام، بينما تنقسم النوى الكبيرة من خلال عملية التقسيم اللاهوائية، وتحتوي كل خلية جديدة في النهاية على نسخة من النوى الكبيرة والنواة الصغيرة بعد أن تخضع الخلية لانقسامها العرضي، وقد يحدث التكاثر من خلال الانشطار الثنائي بشكل عفوي.

قد يخضع أيضًا للزواج الذاتي أي الإخصاب الذاتي في ظل ظروف معينة، قد يتبع أيضًا عملية التكاثر الجنسي التي يتم فيها تبادل المواد الجينية بسبب التزاوج بين اثنين من البراميسيا المتوافقة للتزاوج من خلال اندماج مؤقت، يوجد انقسام انتصافي للنواة الصغيرة أثناء الاقتران ينتج عنه أمشاج أحادية العدد ويتم نقله من خلية إلى أخرى، يتم تدمير النوى الكبيرة القديمة ويحدث تكوين نوى صغيرة ثنائية الصبغة عندما تندمج الأمشاج لكائنات حية معًا، يتكاثر البرامسيوم من خلال الاقتران والزواج الذاتي عندما تكون الظروف غير مناسبة وهناك ندرة في الطعام.

• الشيخوخة

هناك تدريجيا فقدان للطاقة نتيجة لشيخوخة النسيل خلال انقسام الخلايا في مرحلة الانشطار اللاجنسي لنمو البراميسيوم. يعتبر P. tetraurelia نوعا مدروسا جيدا، ومعروف أن الخلية تنتهي مباشرة بعد 200 عملية انشطار إذا كانت الخلية تعتمد فقط على الانشطار اللاجنسي للاستنساخ بدلا من الاقتران والزواج الذاتي. يحدث زيادة في تلف الحمض النووي خلال شيخوخة النسيل، وتحديدا تلف الحمض النووي في النواة الكبيرة، مما يتسبب في شيخوخة P. tetraurelia. ووفقا لنظرية تلف الحمض النووي المتعلقة بالشيخوخة، فإن عملية الشيخوخة بأكملها في الطلائعيات أحادية الخلية هي نفسها الموجودة في النوى متعددة الخلايا.

تركيب البراميسيوم

• الشكل والحجم

 يتميز بروتوزوان بأنه خلية مجهرية وحيدة الخلية، حيث يتراوح حجمها ما بين 170 إلى 290 ميكرومتر، ويصل أحيانا إلى 300 إلى 350 ميكرومتر. ومن المثير للدهشة أنه يمكن رؤية البراميسيوم بالعين المجردة، ويشبه شكله النعل، ولذلك يشار إليه أيضا باسم حيوان النعال. ويتميز الطرف الخلفي من جسمه بالتضاريس المدببة والسميكة والمخروطية، بينما الجزء الأمامي عريض وغير حاد، ويتوسط الجسم الجزء الأكبر منه. ويتميز جسم البراميسيوم بعدم التماثل، حيث يحتوي على سطح بطني أو فموي محدد جيدا، وسطح جسم محدب وغير فموي أو ظهري. ويتميز جسمها بأنه مغطى بغشاء مرن ورقيق وثابت يسمى الحبيبات، وهي مرنة بطبيعتها وتدعم غشاء الخلية، وتتكون من مادة هلامية.

•  الأهداب

الأهداب تشير إلى الإسقاطات المتعددة والصغيرة التي تشبه الشعر وتغطي الجسم بأكمله، وتنظم في صفوف طولية بنفس الطول في جميع أنحاء جسم الحيوان. يطلق على هذا النمط هولوتريتشوس، وهناك أيضا عدد قليل من الأهداب الأطول الموجودة في الجزء الخلفي من الجسم، وتشكل خصلة ذيلية من الأهداب. ولذلك، يطلق عليها اسم caudatum. تكون هيكلة الأهداب مشابها للسوط، حيث يكون عبارة عن غمد مصنوع من البروتوبلازم أو الغشاء البلازمي، ويتألف من تسعة ألياف طولية مرتبطة في حلقة. تكون الألياف الخارجية أكثر سمكا من الألياف الداخلية، حيث ينشأ كل هدب من حبيبات قاعدية. قطر الأهداب يبلغ 0.2 ميكرومتر وتساعد في حركتها.

• Cytostome

وهو جزء مهم في البرامسيوم، يحتوي على الأجزاء التالية، الفتحة الفموية: يوجد انخفاض كبير مائل سطحي على الجانب البطني الجانبي من الجسم يسمى التمعج أو بستان الفم، ويعطي هذا الانخفاض الفموي مظهرا غير متماثل للحيوان، ويمتد أيضا إلى منخفض يسمى الدهليز من خلال قمع مخروطي قصير، ويمتد هذا الدهليز أيضا إلى داخل الخلية الخلوية من خلال فتحة بيضاوية الشكل، ومن ثم يؤدي المريء إلى فجوة الطعام، التنظير الخلوي: يوجد على السطح البطني، خلف السيتوستوم مباشرة هو التنظير الخلوي المعروف أيضا باسم السيتوبروكت، ويتم التخلص من جميع الأطعمة غير المهضومة من خلال التنظير الخلوي، السيتوبلازم: السيتوبلازم مادة شبيهة بالهلام تتمايز بشكل أكبر في الإيكوبلازم، وهي طبقة محيطية ضيقة، وإنها طبقة كثيفة وواضحة ذات كتلة داخلية من الإندوبلازم أو بلازما سائلة شبه حبيبية الشكل، الإيكوبلازم: تشكل الإيكوبلازم طبقة خارجية رقيقة وكثيفة وواضحة تحتوي على أهداب، وكيسات ثلاثية، وهياكل ليفية، ويرتبط هذا الإيكوبلازم أيضا بحبيبات خارجية من خلال غطاء، الإندوبلازم: الإندوبلازم هو أحد الأجزاء الأكثر تفصيلا في السيتوبلازم، ويحتوي على عدة حبيبات مختلفة، ويحتوي على شوائب وهياكل مختلفة مثل الفجوات، الميتوكوندريا، النوى، فجوة الطعام، الفجوة الانقباضية، داء المشعرات: يوجد في السيتوبلازم أجسام صغيرة تشبه المغزل تسمى تريكوسيست، وتمتلئ تكيسات الشعر الثلاثية بسائل انكسار كثيف يحتوي على مواد منتفخة، ويوجد رأس مخروطي الشكل على السنبلة عند الطرف الخارجي، وداء المشعرات يكون عموديا على الإيكوبلازم.

• النواة

تتكون النواة أيضًا من نواة كبيرة ونواة صغيرة، النواة الكلية: النواة الكبيرة هي شكل يشبه الكلية أو بيضوي الشكل، وتحتوي على الحمض النووي أو حبيبات الكروماتين بكثافة. وتتحكم النواة الكبيرة في جميع الوظائف الخضرية للباراميسيوم، ولذلك فهي تسمى النواة الخضرية. وتم العثور على النواة الدقيقة بجوار النواة الكبيرة، وهي هيكل صغير ومضغوط وكروي الشكل، ويختلف عددها في الخلايا من نوع لآخر، وليست موجودة في الـ caudatum.

• الفجوات

يتكون البرامسيوم من نوعين من الفجوات:

فجوة منقبضة: هناك فجوتان مقلصتان بالقرب من الجانب الظهري، إحداهما على كل طرف من الجسم، تمتلئ بالسوائل وتوجد في مواقع ثابتة بين الإندوبلازم والظهور، تختفي بشكل دوري وتعتبر أعضاء مؤقتة، فجوة الطعام: هي فجوة غير مقلصة ذات شكل كروي تقريبا، موجودة في الإندوبلازم، يختلف حجم فجوة الطعام وتقوم بهضم جزيئات الطعام والإنزيمات إلى جانب كمية صغيرة من السوائل والبكتيريا، وترتبط هذه الفجوات الغذائية بحبيبات الجهاز الهضمي التي تساعد في عملية الهضم.

وظيفة النواة الصغيرة في البراميسيوم

تتيح هذه العملية توزيع خيوط الكروماتين والحبيبات بشكل متساوي في جميع أنحاء الخلية وتسهم في تنظيم عملية تكاثر الخلية.

وظيفة الفجوة المنقبضة في البراميسيوم

هناك فجوتان منقبضتان تسمى أيضا الفجوات المقلصة. وتعمل كل فجوة منقبضة على ربط خمسة إلى اثني عشر قناة جذرية على الأقل. تتألف هذه القنوات الجذرية من أمبولة طويلة وجزء طرفي وقناة حاقنة قصيرة الحجم تفتح مباشرة في الفجوة المنقبضة. تصب هذه القنوات سائل البراميسيوم المجموع من الجسم بأكمله في الفجوة المنقبضة، مما يؤدي إلى زيادة حجم الفجوة. يتم تصريف هذا السائل إلى الخارج من خلال مسام دائمة. تتقلص الفجوات المنقبضة بشكل غير منتظم، وتتقلص الفجوة المنقبضة الخلفية بسرعة أكبر بسبب مرور المزيد من الماء، وتشمل بعض الوظائف الرئيسية للفجوات المنقبضة التنظيم العضلي والإفرازات والتنفس .

الأخصاب الذاتي في البراميسيوم

يكمن أهمية التكاثر الذاتي في البرامسيوم في إنتاج جيل جديد متطابق في المواصفات مع الجيل السابق، لكي لا ينقرض البرامسيوم أو يتغير صفاته بسبب وفاة الجيل الأصلي بسرعة .

عمر البراميسيوم

عند إنتاج جيل جديد مطابق للجيل القديم في المواصفات، يقوم بتكرار حوالي مائتي عملية تكاثر للاجنسي، وبعد ذلك يصاب البرامسيوم بشيخوخة نسلية ويتوقف عن التكاثر ويموت .

حركة البراميسيوم

جسم البراميسيوم الخارجي مغطى بهياكل صغيرة تشبه الشعر تسمى الأهداب، هذه الأهداب تكون في حركة مستمرة وتساعده على التحرك بسرعة أربعة أضعاف طول جسمه في الثانية، مثلما يتحرك الكائن الحي للأمام ، يدور حول محوره ، فإن هذا يساعده أيضًا على دفع الطعام إلى المريء، من خلال عكس حركة الأهداب ، يمكن أن تتحرك البراميسيوم في الاتجاه العكسي أيضًا.

تغذية البراميسيوم

يتم دفع الطعام إلى المريء من خلال الأهداب التي تذهب إلى فجوات الطعام في عملية تعرف باسم البلعمة.

يتم هضم الطعام بمساعدة بعض الإنزيمات وحمض الهيدروكلوريك، وبمجرد اكتمال الهضم، يتم إفراغ محتويات الطعام المتبقية بسرعة في السيتوبروكت المعروف أيضًا باسم الحبيبات.

يتم تخليص الجسم من الماء الذي تم امتصاصه من البيئة المحيطة باستمرار عن طريق التناضح الذي يحدث بمساعدة الفجوات الانقباضية على طرفي الخلية. P. bursaria هي إحدى الأنواع التي تشكل علاقة تكافلية مع الطحالب الضوئية .

يوفر البراميسيوم بيئة آمنة للطحالب للنمو والعيش في السيتوبلازم الخاص بها، ومع ذلك، يمكن استخدام هذه الطحالب كمصدر للتغذية في حالة ندرة الغذاء في المناطق المحيطة.

تغذي الأوعية الدموية النخيلية أيضًا على الكائنات الحية الدقيقة الأخرى مثل الخمائر والبكتيريا، وتستخدم أهدابها لجمع الطعام وتسحب الماء مع الفريسة داخل الفم من خلال أخدود الفم، وتتحرك بسرعة باستخدام الأهداب.

يمر الطعام من الفم إلى المريء، وعندما يتراكم ما يكفي من الطعام، يتم تشكيل فجوة داخل السيتوبلازم، وتدور عبر الخلية مع دخول الإنزيمات إلى الفجوة عبر السيتوبلازم لهضم المواد الغذائية.

عندما يتم اكتمال عملية الهضم، تبدأ الفجوة في الانكماش وتدخل العناصر الغذائية المهضومة في السيتوبلازم، وبمجرد وصول الفجوة إلى المسام الشرجية مع جميع العناصر الغذائية المهضومة، تتمزق وتطرح كل النفايات إلى البيئة.

تكافل البراميسيوم

يشير التكافل إلى العلاقة المتبادلة بين كائنين للاستفادة من بعضهما البعض، تشكل بعض أنواع البراميسيوم وهما P. bursaria و P. chlorelligerum علاقة تكافلية مع الطحالب الخضراء التي لا يأخذون منها الطعام والمغذيات فقط عند الحاجة ولكن أيضًا بعض الحماية من بعض الحيوانات المفترسة مثل Didinium nasutum.

هناك عديد من العوامل المشتركة بين الطحالب الخضراء والبراميسيوم، ومن بين الأمثلة على ذلك بكتيريا جزيئات كابا التي تمنح البراميسيوم القدرة على القضاء على سلالات أخرى من البراميسيوم التي تفتقر إلى هذه البكتيريا.