Paramecium

Los paramecios (gnero Paramecium) son protozoos ciliados con forma de suela de zapatilla (ovalada), habituales en aguas dulces estancadas con abundante materia orgnica, como charcos y estanques. Son probablemente los seres unicelulares mejor conocidos y los protozoos ciliados ms estudiados por la Ciencia. El tamao ordinario de todas las especies de paramecios es de apenas 0.05milmetros.

Estructura y funciones

Cuerpo celular alargado, romo en su extremo anterior, ms ancho por detrs del centro y cnico ene. Extremo posterior. La superficie externa est recubierta por una membrana elstica diferenciada, o pelcula, con finos cilios dispuestos en hileras longitudinales y de longitud uniforme, excepto un mechn caudal posterior de cilios ms largos.

Dentro de la pelcula, el contenido celular (como en Amoeba) esta formado por una delgada capa externa de denso ectoplasma que rodea a la masa mayor y mas granulosa de endoplasma liquido. El ectoplasma tiene numerosos tricocistos fusiformes, que alternan entre las bases de los cilios y pueden descargar largos filamentos tiles para la fijacin o la defensa. Desde el extremo anterior, diagonalmente hacia atrs, se extiende un surco poco profundo, el surco oral, que llega hasta la mitad de la superficie oral o inferior y que tiene el citostoma (boca celular) en su extremo posterior.

El citostoma se abre en un corto conducto tubular o citofaringe, que termina en el endoplasma. En la citofaringe los cilios se hallan fusionados para formar dos densas bandas longitudinales (el pennculo). En un lado, inmediatamente detrs de la citofaringe, se halla el ano de la clula o citopigio, solo visible cuando salen particulas por l.

En el endoplasma se encuentran las vacuolas digestivas, de varios tamaos, que contienen materiales en digestin, y hacia cada extremo del cuerpo celular hay una gran vacuola contrctil clara. El pequeo microncleo redondeado esta rodeado parcialmente por un gran macroncleo. P. aurelia tiene dos microncleos.

Cuando se separan ejemplares de Paramecium o ciliados semejantes por mtodos especiales (con nigrosina o sales de plata) y se estudian con aumento elevado, la pelcula muestra unas elevaciones dispuestas en forma de hexgonos que rodean unas depresiones en forma de copa, con un cilio que se proyecta desde el centro de cada una de ellas. Debajo de la pelcula, cada cilio se comunica con un granulo basal, y los grnulos estn unidos por fibrillas longitudinales y transversales, algunas de las cuales estn unidas a un corpsculo (motorium) prximo a la citofaringe.

Los grnulos y fibrillas constituyen un sistema fibrilar, probablemente destinado a coordinar la accin de los cilios. En algunos ciliados la destruccin experimental del motorium tiene por consecuencia la perdida de la coordinacin de los movimientos de las membranelas y cirros. Las fibrillas contrctiles (mionemas) existen en ciliados como Stentor y Vorticella pero no en Paramecium.

LOCOMOCIN

Los cilios se mueven hacia atrs para determinar la progresin del paramecio hacia delante en el agua y, cuando baten oblicuamente, el animal experimenta un movimiento de rotacion sobre su

eje longitudinal. Los cilios del surco oral baten mas vigorosamente que otros, de manera que el extremo anterior se desva en direccin aboral.

El efecto combinado es un movimiento hacia delante de trayectoria espiral que, visto desde detrs, aparenta un balanceo de campana. De esta manera el animal, asimtrico, puede avanzar en lnea recta. Para nadar hacia atrs se invierte el movimiento de los cilios, lo mismo que el sentido de la rotacion.

Si, al avanzar, e paramecio se encuentra con un estimulo qumico desfavorable, verifica una fugilreaccin: el movimiento de los cilios se invierte, el animal se mueve hacia atrs en una corta distancia y luego gira segn una trayectoria cnica desviando el extremo anterior en direccin aboral, mientras que el extremo posterior acta como vipote.

Entre tanto, los cilios del surco oral toman "muestras" del agua que hay delante; cuando esta ya no contiene el estimulo indeseable, el animal vuelve a avanzar. La reaccin es semejante cuando se encuentra un objeto solid: retrocede, gira y avanza de nuevo, repitiendo la operacin, si es necesario, hasta que haya paso libre.

ALIMENTACIN Y DIGESTIN

Paramecium se alimenta de bacterias, pequeos protozoos, algas y levaduras. El constante batir de los cilios del surco oral produce una corriente de agua hacia el citostoma, en el cual hay particulas de alimento, y los movimientos del pennculo renen el alimento en el extremo posterior de la citofaringe, dentro de una vacuola acuosa.

La vacuola alcanza un cierto tamao, se contrae y empieza a desplazarse por el citoplasma, convertida en vacuola digestiva; a continuacin se inicia la formacin de otra vacuola en su lugar. Debido a corrientes endoplasmticas (movimientos de ciclosis), las vacuolas se desplazan segn el camino definido, primero hacia atrs, luego hacia delante y en sentido aboral, y de nuevo hacia atrs cerca del surco oral. Al principio el contenido de las vacuolas es acido, pero gradualmente se convierte en alcalino.

Como en Amoeba, el alimento es digerido por la accin de enzimas secretadas por el endoplasma. Este proceso continua hasta que los materiales digeridos son absorbidos por el protoplasma circundante, y son almacenados o empleados para la actividad vital y el crecimiento. Las vacuolas van disminuyendo progresivamente de tamao y los residuos indigeribles son expulsados por el ano celular.

RESPIRACIN Y EXCRECIN

Como en Amoeba, la respiracin de Paramecium corresponde a la respiracin interna de las clulas de los animales pluricelulares. El oxigeno disuelto en el agua circundante difunde a travs de la pelcula y luego por todo el organismo; el anhdrido carbnico y las sustancias orgnicas de desecho resultantes del metabolismo son probablemente excretadas por difusin en sentido contrario.

Las vacuolas contrctiles regulan el contenido del agua del cuerpo y tambin pueden servir para la excrecin de substancias nitrogenadas como urea y amoniaco. El lquido del citoplasma es recogido en una serie de 6 a 11 conductos radiales que convergen y descargan en la vacuola. Los conductos son mas patentes cuando se est formando la vacuola.

Cuando esta alcanza un determinado tamao se contrae y descarga al exterior, probablemente mediante un poro, las vacuolas se contraen alternativamente, a intervalos de 10 a 20 segundos. Si el agua donde hay paramecios contiene particulas de carbn o carmn abundantes, el contenido descargado por las vacuolas ser visible durante unos momentos dentro del lquido, en forma de una mancha clara, hasta que es dispersado por la accin de los cilios.

El ritmo de descarga de las vacuolas varia con la temperatura, es mas intenso en un animal en reposo que en otro que nade y tambin es superior en agua que contenga pocas sales disueltas que en soluciones mas concentradas. Puesto que el cuerpo de Paramecium contiene substancias disueltas, el agua tiende a entrar a travs de la membrana, que funciona como una membrana semipermeable. La funcin de las vacuolas contrctiles consiste en regular dicha tendencia y mantener una concentracin de agua optima en el protoplasma, eliminando su exceso.

REPRODUCCIN

Paramecium se reproduce por biparticin y tambin experimenta varios tipos de reorganizacin nuclear: conjugacin, autogamia, etc. En la biparticin el microncleo se divide por mitosis en dos microncleos que se dirigen hacia polos opuestos de la clula, y el macroncleo se divide transversalmente por amitosis; se forma otra citofaringe y aparecen dos nuevas vacuolas contrctiles y luego un surco transversal que divide el citoplasma en dos partes. Los dos paramecios hijos resultantes son de igual tamao, conteniendo cada uno una dotacin de orgnulos celulares. Crecen hasta su tamao definitivo antes de que se verifique otra divisin. La biparticin requiere unas dos horas para completarse y puede ocurrir de 1 a 4 veces al da, produciendo se 4 a 16 individuos. De esta manera cada paramecio da lugar a 2, 4, 8, 16 2n individuos; todos los producidos por biparticin (reproduccin uiparental) a partir de un mismo individuo reciben la denominacin colectiva de clon. Puede producirse ms de 600 "generaciones" por ao.

El ritmo de reproduccin depende de las condiciones externas del alimento, temperatura, edad de cultivo y densidad de la poblacin, y tambin de factores internos como la herencia y la fisiologa. Si sobrevivieran todos los descendientes de un individuo, pronto alcanzaran el volumen de la tierra. Se han mantenido cepas de P. aurelia artificialmente durante 25 aos, sucedindose 15 300 generaciones de biparticin sin conjugacin mediante el aislamiento continuado de los individuos hijos en cultivos frescos. En los cultivos ordinarios de laboratorio que contienen muchos individuos, el ritmo de la biparticin declina gradualmente y termina producindose algn tipo de reorganizacin nuclear.

La energa nunca desaparece, muchos cientficos la han estudiado y elaboraron la Ley de la Conservacin de la Energa: "la energa no se crea ni se destruye, pero si se transforma en otro tipo de energa". Se necesita energa para realizar cualquier actividad. Segn la fuente de

energa, se tienen diferentes tipos de energa. Es importante conocer los conceptos relacionados con los tipos de energas. Se conocen dos clases de energa: La energa potencial y energa cintica.

Energa potencial

Es la energa que se encuentra almacenada en un cuerpo. Por ejemplo la que contienen los alimentos, el petrleo, el agua en reposo, entre otros.

Energa cintica

Es la que se origina con el movimiento de un cuerpo. La energa potencial con el movimiento se transforma en energa cintica, por eso se reconoce como energa del movimiento. Por ejemplo cuando se corre o camina, la energa potencial almacenada en los msculos se transforma en energa cintica, en un carro la energa de la gasolina al hacer combustin se transforma en movimiento.

Tipos de Energas

Energa qumica

Es la energa acumulada en los alimentos y en los combustibles. Se produce por la transformacin de sustancias qumicas que contienen los alimentos o elementos, posibilita mover objetos o generar otro tipo de energa.

Energa trmica o calrica

Es una forma de energa que proviene de otros tipos de energa. Todo lo que hay en el ambiente estn compuestos por partculas muy pequeas llamadas molculas, que siempre estn en movimiento y no se perciben a simple vista. Al moverse, las molculas chocan entre s generando calor. Por lo tanto, el calor est directamente relacionado con el movimiento, es decir, el movimiento genera calor.

Un organismo viviente puede generar energa trmica al realizar algn movimiento y energa qumica al ingerir alimentos y transforma estos para crear la suficiente energa que necesita el cuerpo.

Energa hidrulica

Es la transformacin de la energa del movimiento del agua, generando la electricidad llamada tambin energa hidroelctrica. Esta energa se logra pasando una corriente de agua a travs de una turbina o motor. La cantidad de energa hidroelctrica depende de la cantidad y velocidad del agua que circula por la turbina.

Pero las centrales elctricas, no funcionan solamente con energa hidrulica, existen algunas que funcionan con energa trmica, y otras con energa nuclear.

Energa nuclear

Es la energa ms novedosa, fue descubierta en el siglo pasado. Se origina del tratamiento qumico o fsico de los elementos naturales que poseen radioactividad como el uranio, el plutonio. Sus tomos son mezclados con algunas sustancias qumicas que le provocan una reaccin qumica, llamada reaccin nuclear y liberan gran cantidad de energa.

Es muy peligrosa, con ella se construyen las bombas termonucleares. Debe ser manejada con mucha cautela pues su mala utilizacin podra destruir la vida terrestre, tal como ocurri en Japn al finalizar la segunda guerra mundial. Donde se lanz la primera bomba nuclear en Hiroshima, sus resultados fueron devastadores sobre el cuerpo humano y el ambiente. Pero tambin es muy til, pues es empleada en medicina para destruir las clulas cancerosas.

Energa luminosa

Es la energa que contiene la luz, est muy relacionada con otros tipos de energa como la calrica y la qumica. Por ejemplo, el sol es una fuente de energa luminosa, pero no la nica. Tambin la electricidad, las lucirnagas y los cocuyos iluminan al transformar la energa qumica de sus cuerpos en energa luminosa, as mismo los rayos y otros.

Energa sonora

Se produce con la vibracin o el movimiento de un objeto, que hace vibrar tambin el aire que lo rodea y esa vibracin se transforma en impulsos elctricos que en el cerebro se interpretan como sonidos.

Energa de combustibles

Es la energa que se origina al quemar alguna sustancia, tales como el petrleo y sus derivados, la madera, el carbn, el papel y otras. La combustin se origina cuando se produce la ignicin o chispazo, que enciende el oxgeno y quema la sustancia combustible. Es la misma energa que se produce en un motor (link con archivo motores).

Tipos de recursos energticos

La energa de combustin se genera de diversos recursos energticos provenientes de las plantas, animales y fsiles.

Recursos energticos provenientes de plantas

La madera y el carbn vegetal, que se obtiene de la madera, al ser encendidos producen energa trmica. Fueron las primeras fuentes de energa usadas por las diferentes razas humanas. Desde de la edad prehistrica, la raza humana ha tenido a su alcance los bosques en forma silvestre en todo el planeta. Pero, al aumentar aceleradamente la poblacin, se fueron extinguiendo y por consiguiente la madera. Este es an el caso hoy en la India, donde la madera es muy escasa.

Adems, durante esa poca la poblacin no pensaba en la conservacin y menos en la reforestacin, es decir, la siembra de nuevos rboles para sustituir los derribados, lo que gener la casi total desaparicin de los bosques a nivel mundial, slo quedan pocas zonas boscosas y por eso son consideradas los pulmones vegetales del mundo, los cuales debe ser preservado.

Las plantas tambin son fuente de energa para los seres humanos y los animales, a travs de los alimentos. Al ingerir alimentos, el cuerpo junto con el oxgeno, crea una especie de combustin generando energa para el cuerpo que puede ser traducida en energa calrica o movimiento.

Recursos energticos provenientes de animales

Loa animales al igual que los humanos necesitan de los alimentos para producir su energa. El consumo de estos animales por parte de las personas, tambin son fuente de energa cuando son ingeridos como alimentos, tanto por seres humanos como por otros animales. Como ejemplo, podemos citar: el pollo, la carne de res y el pescado.

No obstante, la produccin de la energa en los animales es aprovechada tambin por los humanos a travs del trabajo que realizan los animales. La energa de movimiento liberada en los animales es utilizadas para arar un terreno, tirar de una carreta, entre otros trabajos que realizan los animales. Tambin los excrementos pueden generar energa. En la India, las personas toman las bostas de las vacas y las colocan a secar, una vez seca las almacenan para posteriormente usarlas como combustin al cocinar, en vez de usar madera. En otros pases se esta usando el gas que producen estos excrementos para cocinar.

Recursos fsiles

De los restos de las plantas que existieron hace millones de aos, junto con los restos de los animales prehistricos, se form el carbn y el petrleo. Del petrleo se obtienen muchos derivados que son fuentes de energa, tales como la gasolina, el gasoil, el gas, y muchos otros.