Парамеція - це одноклітинні мікроорганізми, які живуть у прісноводних та морських середовищах. Вони належать до типу Ciliophora, миготливих найпростіших. Інфузорія - це коротка, схожа на волосся структура, яка виступає з клітинної оболонки організму. Парамецій має тисячі війок, які ритмічно б’ються, забезпечуючи йому можливість пересуватися і підмітати їжу до ротової борозни. Вчені виявили, що різні біохімічні двигуни забезпечують функцію війок у парамеціумі.
Мій маленький парамецій
Парамеція буває багатьох видів і має довжину від 50 до 330 мікрометрів - приблизно одну тисячну до однієї сотої дюйма. Клітинна мембрана, або пелікула, вкрита ресницями. Парамеція харчується бактеріями, водоростями та іншими крихітними істотами, проковтуючи їх через ротову борозенку, покриту віями, яка проходить від передньої частини клітини до середньої точки. Парамецій плаває навколо, б'ючи реснички в унісон, але війки, що оточують ротову борозна, б'ються в іншому ритмі.
Структура війки та типи вій
Будова війки - це пучок мікротрубочок, відомий як аксонема, який прикріплюється до базального тіла на поверхні клітини. Мікротрубочка складається з близько 13 протофіламентів, довгих циліндрів, які вирівнюються поруч, утворюючи порожнисту форму трубки мікротрубочки. Аксонема містить дев'ять зовнішніх пар подвійних мікротрубочок і дві центральні особливі мікротрубочки. Різні мости з'єднують елементи обох масивів мікротрубочок і з'єднують два масиви один з одним. Білки, відомі як молекулярні двигуни, змушують війки битися.
Молекулярні двигуни
Циліум б'ється, оскільки певні молекулярні двигуни змінюють форму. Двигуни черпають енергію з аденозинтрифосфату, або АТФ, універсального біохімічного накопичувача енергії. Коли хімічна реакція звільняє фосфатну групу від АТФ, молекулярні двигуни в сполучних містках між аксонемами обертаються. Результат полягає в тому, що одна мікротрубочка рухається відносно іншої і приводить у рух війки. Тоді як інфузорії, що рухають парамецій, ідентичні структурам, в які підмітають їжу її рот, дві дії використовують різні молекулярні двигуни і працюють на різних частотах і сильні сторони.
Експериментальні докази
У 2013 році дослідники з Університету Брауна під керівництвом аспіранта Ільонга Юнга маніпулювали в'язкістю рідини, що оточує парамецію. Починаючи з води, вони збільшували щільність рідини до семи разів. Вони виявили, що більша в'язкість уповільнює плаваючі війки, але майже не впливає на живильні війки. Подвоєння в'язкості зменшило плавальну дію приблизно вдвічі, але навіть із семикратним збільшенням живлення інфузорій сповільнилося лише приблизно на 20 відсотків. Оскільки всі вії мають однакову структуру, результати можуть бути лише різницею в молекулярному русі. Продовжується робота з визначення точних основних механізмів.