Два вида реснички в парамеций

Парамеция са едноклетъчни микроорганизми, които живеят в сладководни и морски среди. Те принадлежат към вида Ciliophora, ресничестите протозои. Цилиумът е къса, подобна на коса структура, която излиза от клетъчната мембрана на организма. Парамециумът има хиляди реснички, които ритмично бият, като му осигуряват начин да се движи и да измита храната в устната си бразда. Учените са открили, че различни биохимични двигатели задвижват функцията на ресничките в парамеция.

Парамецията се среща в много видове и е с дължина между 50 и 330 микрометра - приблизително една хилядна до една стотна от инча. Клетъчната мембрана или пеликул е покрита изцяло с реснички. Парамецията яде бактерии, водорасли и други мънички същества, като ги поглъща чрез покрита с реснички устна бразда, която минава от предната част на клетката до средната точка. Парамециумът плува наоколо, като побеждава ресничките си в унисон, но ресничките около устната бразда бият с различен ритъм.

Структурата на ресничките е сноп от микротубули, известен като аксонема, който е прикрепен към основното тяло на клетъчната повърхност. Микротубулата се състои от около 13 протофиламента, дълги цилиндри, които се подравняват една до друга, за да образуват кухата форма на микротубулата. Аксонемата съдържа девет външни двойки двойни микротубули и две централни единични микротубули. Различни мостове свързват членовете на двата масива от микротубули и свързват двата масива един с друг. Протеините, известни като молекулярни двигатели, карат ресничките да бият.

Цилиумът бие, защото някои молекулярни двигатели променят формата си. Двигателите черпят енергия от аденозин трифосфат или АТФ, универсалното биохимично съхранение на енергия. Когато химична реакция освобождава фосфатна група от АТФ, молекулните двигатели в свързващите мостове между аксонемите се въртят. Резултатът е, че една микротубула се движи спрямо друга и привлича ресничките в движение. Докато структурите на ресничките, които задвижват парамеций, са идентични със структурите, в които поглъща храната устата си, двете действия използват различни молекулярни двигатели и работят на различни честоти и силни страни.

През 2013 г. изследователи от университета Браун, ръководени от аспиранта Ильонг Юнг, манипулират вискозитета на течността, обграждаща парамецията. Започвайки с вода, те увеличиха плътността на течността до седем пъти. Те открили, че по-високият вискозитет забавя ресничките за плуване, но почти не засяга хранителните реснички. Удвояването на вискозитета намалява плувното действие с около половината, но дори и със седемкратно увеличение, хранителните реснички се забавят само с около 20 процента. Тъй като всички реснички имат една и съща структура, само разликата в молекулярния двигател може да обясни резултатите. Продължава работата за определяне на точните механизми.