10 freakishly velké jednobuněčné organismy
Obecně platí, že termín "jednobuněčný organismus" je synonymem mikroskopického, a ne bez rozumného důvodu. Velká většina jednobuněčných organismů nikdy nevyrůstá víc než desetina milimetru. Jejich velikost je omezena několika faktory: pro velké buňky je těžší udržet strukturální integritu; transport potravin a odpadu z jedné části buňky do druhé se stává obtížným. V mnoha případech by narůstal větší, což by neposkytlo dostatek evolučního přínosu, který by ospravedlňoval přinést veškerou energii do dalšího růstu. Tyto a další faktory pomáhají držet mikroby jenom jako mikroskopické. Přesto v oblasti jako staré, obrovské a různorodé jako mikrobiální svět existují výjimky. Tento seznam je věnován některým z těch jednobuněčných "mikrobů", které jsou nic než mikroskopické.
10 Stentor
Fotografický kredit: Databáze protistimních obrazůPěstuje až 2 milimetry dlouhý, trumpet ve tvaru sladkovodních prvoků rodu Stentor jsou snadno viditelné pouhým okem a jsou pro své velikosti dobře známé mezi nadšenci mikrobů. 2 milimetry nemusí vypadat působivě, ale nezapomeňte, že to dělá Stentor větší než mnoho mnohobuněčných bezobratlých. Mezi jednobuněčné organismy je to absolutní kolos.
Jedním z faktorů, které to dovoluje Stentor aby byla tak velká, je její vnitřní anatomie. Na rozdíl od běžných buněk, Stentory (stejně jako většina položek v tomto seznamu) mají více než jedno jádro, část buňky, která obsahuje její DNA a působí jako její řídící centrum. Zdá se, že několik jader usnadňuje většímu počtu buněk řádné řízení jejich relativně velkých celulárních těl. Konkrétně v Stentormá mnoho malých mikronuklů, které řídí reprodukci a jediný, obrovský, makro-jader, který řídí jeho pravidelné funkce.
Stentory jsou to, co biologové nazývají ciliate; jsou pokryty jemnými vlasy, které se nazývají řasami. Stentory a ostatní ciliates je používají k plavání, bít je společně, aby se poháněli samy, ale to není všechno, co dělají. Zatímco Stentory získávají některé živiny ze symbiotických řas, které často žijí uvnitř nich, jsou to především filtrační podavače. Chcete-li chytit jídlo, Stentory ukotvit se na plovoucí úlomky nebo sediment, rozvinout jejich trubkovité "ústa" a použít prsten modifikovaných krmných řas, aby vytvořili proud, který nasává bakterie, menší protisty a příležitostné nešťastné vodní blechy.
Jinými slovy, je nejen jednobunková Stentor větší než několik mnohobuněčných zvířat, ale někdy je jíst.
9 Spirostomum
Fotografický kredit: PicturepestS největšími druhy rostoucími až 4 milimetry dlouhou, členové podobní červu Spirostomum rod trpaslík jejich Stentor příbuzní. Nalezeno jak v čerstvé, tak i slané vodě, je často mylně považováno za malý červ. Při pohledu pod mikroskopem se však ukazuje, že je to vlastně jedna, opravdu dlouhá buňka.
Navzdory své délce, Spirostomum je také v mikrobiálním světě pozoruhodný pro svou neuvěřitelnou zmenšující schopnost. Když je narušena, může se zmenšit na čtvrtinu původní velikosti za méně než stotinu sekundy. Toto je nejrychleji známá kontrakce libovolné buňky.
Jako Stentor, Spirostomum je ciliate. Cibule jsou uspořádány ve spirálovité formaci a oba je pohánějí dopředu a bakterie zametávají do malých "úst" po stranách těla. Také jako Stentor, Spirostomum má jeden velký makronukleus a několik menších mikronuklů. Toto nastavení je z velké části jedinečné pro ciliates.
Odcházejí od nich Stentor pokud jde o kořist. Zatímco Stentory jsou velcí lovci her, kteří mohou sundat malý mnohobuněčný život, Spirostomum většinou se drží na bakteriích.
8 Chaos Carolinensis
Fotografický kredit: Dr. Tsukii YuujiObrázek améby. Nyní ho zvětšete na velikost sezamového semínka. Ty máš Chaos carolinensis. Zatímco jejich přesné rozměry se mění s jejich tvarem, největší jedinci mohou mít délku 5 milimetrů. Je tak velká, že na něj pod mikroskopem může dojít k jeho poškození.
Navzdory své velké velikosti, C. carolinensis chová se podobně jako menší améba. To se pohybuje pomocí dočasných želatinových výčnělků nazývaných pseudopods (latina pro "falešnou nohu"). Používá je také k podávání. Když narazí na kořist, C. carolinensis doslova ho pohlcuje svými pseudopodami a absorbuje kořist ve vnitřní, dočasné dutině nazývané vakuol. Tam je kořist žráta naživu a zbytky budou nakonec vyloučeny z buňky jako odpad. C. carolinensis krmí se dalšími mikroby, stejně jako malými bezobratlými, jako jsou vodní blechy nebo rotifery. Bude pokračovat v krmení, dokud nebude připraven k reprodukci.
Jako Stentor a Spirostomum, C. carolinensis má několik jader, i když nejsou organizované nebo specializované jako v ostatních dvou. Jedno jádro jednoduše nebude schopno ovládat velkou buňku. Ve skutečnosti, v závislosti na velikosti, C. carolinensis může mít až 1000 jader.
Chaos carolinensis byl předmětem po desetiletí dlouhého pojmenování sporů po jeho objevu, jak vědci argumentovali, jak ji klasifikovat. Z tohoto důvodu se starší zdroje odvolávaly na ně různými jmény, včetně Pelomyxa carolinensis a Chaos chaos. Aby se zabránilo zmatku, někteří spisovatelé jednoduše představili protist jako "obrovskou amébu".
7 Gromia Sphaerica
Fotografický kredit: Michail MatzKdyž se výzkumníci z Texaské univerzity vrhli k mořskému dnu na bahamské pobřeží, byli zmateni, aby našli tucty nepatrných kuliček s hroznovým rozměrem, které navzdory zdánlivě nehybnému jasně zanechaly stopy v písku. Počáteční odhady se pohybovaly od podivného nového druhu hlemýžďového až po podivně tvarovanou fekální hmotu. Nicméně, po bližším zkoumání se pravda ukázala být dokonce více obtěžující. Koule byly ve skutečnosti obrovské, 3-centimetrové (1,2 palce) široké sférické protisty, které se valily po mořském dně téměř v ledovci.
Gromia sphaerica, nebo Bahamská gromie, je to, co biologové nazývají testovanou amébou. Jinými slovy je to stvoření podobné amébě, které se obepíná do měkké, porézní skořápky nazývané test. Tím, že nepřetržitě vysílá své tenké pseudopody skrze otvory v testu a popadne se na mořskou podlahu, buňka se může pomalu otáčet podél dna a přivádět organickou hmotu do sedimentu.
Objev tohoto jemného gigantu protist měl dramatické důsledky pro vědce, kteří chápali vývojovou časovou osu. Nejdříve nejdůležitější důkazy pro mnohobuněčný život se datují před 580 miliony let, ale objev zkamenělé stopy, která se datovala již před 1,8 miliardami let, vedla některé vědce, aby posunuly počáteční datum na mnohem dříve. Jistě, tvrdili, žádný mikrób by je nemohl vyrobit. Ukázalo se však, že ty fosilizované stopy mají silnou podobnost s těmi, G. sphaerica, což znamenalo, že je mohli předkové vyrábět. Takže dřívější počáteční datum pro mnohobuněčný život je mnohem méně pravděpodobné.
Bohužel se o těchto válcovacích cytoplazmech neví nic jiného, kvůli obtížnosti odběru živých vzorků. Navzdory tomu, že mají jakousi skořápku, jsou podle našich standardů skromné a křehké. Vědci je popisují jako měkčí než hroznu.
6 Sailor's Eyeball
Foto úvěr: Alexander VaseninZatím byly všechny záznamy na tomto seznamu "prvotřídní" prvok, ale ve skutečnosti by mohl být celý seznam věnovaný obrovským jednobuněčným řasám. Také známý jako bubliny řasy, Sailor's Eyeball (Valonia ventricosa) snadno roste až na 4 centimetry (1,6 in) nebo více. V mokrých tropických vodách po celém světě je tento mramorovitý protist zpravidla osamělý, ale někdy se nachází v malých hrudkách. Mladší lidé mají krásnou průsvitnou zelenou barvu, ale starší jsou často pokrytá menšími druhy řas a zvířat. Jinými slovy Sailor's Eyeball je tak velký, že na něm skutečně žijí některé mnohobuněčné formy života.
Ačkoli někteří obdivují jeho zvláštní biologii a exotický, drahokamový vzhled, Sailor Eyeball je nejlépe známý jako pohrdavý škůdce nadšenců akvária. Často se náhodně zavádí do nádrží, když majitelé přivedou "skalní kameny" z oceánu, řasy pokračují k překonání nádrže a zabíjení nebo odstranění je překvapivě obtížné. Popovávání je také nepoužívá, protože to je vlastně jejich reprodukce.
5 Spiculosiphon Oceana
Fotografický kredit: Silvia GarciaS maximální délkou 5 centimetrů (2 palce) tento podivný vodní prvok ohromil vědce od okamžiku, kdy je poprvé dokumentovali. Když potápěči poprvé našli v roce 2013 podmořskou jeskyni u pobřeží Španělska, původně ji chyběli na masožravou houbu. (Ano, takové houby existují.) Nicméně tomu tak nebylo.
Spiculosiphon oceana patří do typu testovací budovy améby nazývané Foraminifera, ale je to "test amoeba", je to o jediné věci, které má společné s jeho ne tak blízkým příbuzným Gromia sphaerica. Na rozdíl od válcování, detritus-jíst mořské hrozny, to je pevně na místě a je filtr podavač. Chcete-li chytit jídlo, S. oceana jednoduše rozšiřuje své dlouhé chapadlovité pseudopody skrze póry ve svém testu a nechává je plout ve vodě, zachycovat a trávit jakýkoli plankton, který se dostane do zajetí. Tímto způsobem, S. oceanastrategie krmení je pozoruhodně podobná mnoha mořským bezobratlům, včetně masožravých hub.
Pro samotné dosažení 5 cm dlouhého jednobuněčného organismu byli jmenováni vědci S. oceana jeden z deseti nejlepších druhů objevených v roce 2013.
4 Acetabularia
Fotografický kredit: TigerenteTaké známý jako Mermaid's Wineglass, Acetabularia je jedinečný rod houbovitých řas, které rostou až na výšku 10 centimetrů. Byly nalezeny především v klastrech v mělkých, skalnatých vodách, žijí v subtropických vodách po celém světě a někdy koberce rozsáhlé skvrny mořského dna s jejich světle zelené čepice.
Acetabularia se výrazně liší od ostatních položek v tomto seznamu z hlediska její vnitřní kompozice. Jak bylo uvedeno dříve, velké jednobuněčné organismy obvykle mají více než jedno jádro a počet se obecně zvyšuje s velikostí. Navzdory tomu, že všechny předchozí záznamy byly trpaslící, Acetabularia většinu svého života tráví pouze jediným obrovským jádrem, které se nachází na jeho základně. Jedinou výjimkou je, když se chystá reprodukovat. V tomto okamžiku jádro prochází několika kruhy dělení a dceřiné jádro cestuje až k hornímu lístku buňky. Tam se dostanou do četných reprodukčních cyst, které jsou podobné spore, připravené k šíření a vyvolání nových Acetabularia.
Velký objem buňky v kombinaci se závislostí jediného jádra jí dává klíčovou roli v rozvoji buněčné biologie.V souboru experimentů během třicátých a čtyřicátých let ukázal německý vědec Joachim Hammerling (jehož práce byla financována nacisty), že jádro je řídícím středem buňky tím, že roubuje společně čepice a jádra dvou druhů Acetabularia. Zjistil, že buňka bude mít charakteristiky toho druhu, ze kterého pochází jádro.
3 Syringammina Fragilissima
Fotografický kredit: NOAANejvětší člen třídy Xenophyophore (příklad na obrázku výše), který je již známý pro výrobu jednobuněčných gigantů, tento obří amoeboidní tvor žije na dně oceánu a může růst až o 20 centimetrů (8 in) v průměru. Stejně jako většina příbuzných, buňka nevytváří svůj vlastní test, ale místo toho ji staví z pozůstatků menších mikroorganismů a hub. Lepí je spolu s mazaným vylučováním, aby vytvořily komplexní síť jemných trubiček, které slouží jako domov Amoeby.
Bohužel o tom stále víme jen velmi málo Syringammina fragilissima. Vědci předpokládají, že se živí bakteriemi, ale nevědí, jak to dělá. Odhaduje se, že od filtračního krmení se chovají uvnitř skořápky. Vědci si ani nejsou jisti S. fragilissima reprodukuje. Součástí problému je hlubinná lokalita stvoření, ale souvisí to i s jeho velmi jemnou povahou. Jeho vědecké jméno znamená "velmi křehké pískové potrubí".
2 Plasmodial Slime Forms
Foto kredit: John Carl JacobsPůvodně klasifikovaný jako typ houby, plasmodiální slizové formy, také známé jako Myxomycetes, jsou neobvyklá kategorie jednobuněčného života, která rozostří hranice mezi jednotlivým organismem a jejich skupinou. Stejně jako všechny slizové formy, začínají vyrůstat jako drobné mikroby podobné amébám, které žijí v nečistotách jako normální jednobuněčný organismus, který se živí bakteriemi. Za určitých podmínek se však něco změní. Jednotlivé buňky se společně shromažďují a začnou se kombinovat, dokud se neproplují do jednoho kolosálního blobu. Ačkoli většina slizovitých forem zůstává v našich normách i nadále malá, i v této podobě může několik vyrůst do více než 1 metr (3 stopy), pokud ne více.
Nyní, když žije jako jediný organismus, začne se slizovitá plíseň naplňovat ledovým tempem a spotřebovávat veškeré potraviny nebo nešťastné bakterie, které se dostanou do cesty. V podstatě se chová jako obrovská améba a je schopná navigovat kolem překážek a cítit nejlepší zdroje jídla z dálky. Tato fáze trvá, dokud nebude dostatečně konzumována. V tom okamžiku se štíhlá forma přestane pohybovat, produkuje plodná těla a uvolňuje spory, aby opět zahájila cyklus.
Ale počkej. Pokud pochází z jednotlivých buněk, které se shromažďují dohromady, není slizovitá forma technicky jednobuněčná? Ani náhodou. Plasmodiální slizové formy jsou skutečně jednobuněčné. Na rozdíl od takzvaných "buněčných slizových forem", ve kterých si buňky zachovávají své odlišné membrány, plasmodiální slizové formy se úplně roztaví, rozpouštějí se vzájemně se navzájem oddělující membrány a stávají se jedinou gargantuánskou buňkou s miliony jader.
1 Caulerpa Taxifolia (Kmen akvária)
Fotografický kredit: NOAATato řada jednobuněčných řas, která se skládá z dlouhého řetězce kapradinovitých listů, je obří dokonce i mezi jejími příbuznými makroskopickými jednobuněčné řasy. Ve Středozemním moři, kde se nejlépe daří, může dosáhnout celkové délky téměř 3 metry (10 ft). Caulerpa taxifolia je tak velký, strukturálně složitý a tak mnohokruhový, že některé zdroje prostě zapomínají, že je to vlastně jedna, nepoměrně dlouhá buňka s nesčetnými jádry a jinými částmi, které se v ní pohybují.
C. taxifolia není však původem ve Středozemním moři, ani se v normálním tropickém prostředí nenachází ani tak blízko. Místo toho je kolosální středomořská varianta výsledkem lidského rušení, poněkud jako včelovitá včelovitá včelárka. Atraktivní a snadno se postarat, C. taxifolia umožňuje použití v akváriových displejových nádržích a v sedmdesátých letech získalo německé akvárium některé řasy, aby je mohlo chovat pro tento účel. Vystavení jejich C. taxifolia k drsným chemikáliím a mutaci vyvolávajícímu UV záření, zaměstnanci ji selektivně kultivovali, aby byli ještě tvrdší, rychleji rostoucí a hlavně lépe schopní růst v chladnější vodě. Konečně, v roce 1980, byli spokojeni, a ve štědrosti rozdělili konečný produkt do dalších akvárií po celé Evropě.
O čtyři roky později se stalo nevyhnutelné. Některé kmeny studené vody "unikly" z akvária v Monaku. Během několika let překročil Středozemní moře. Ve srovnání s jeho přirozeným předkem je mutantní kmen větší, roste rychleji a agresivněji, může přežít znečištění a je schopen regenerace z fragmentů o velikosti 1 cm (2,1). Je to také toxické. Eradikační úsilí selhalo a jedinou otázkou je, jak ji nechat šířit ještě dál.
Kvůli ekologické devastaci, kterou přinesla, C. taxifolia získal přezdívku "zabijácké řasy" spolu s místem zařazeným do seznamu 100 nejhorších invazivních druhů na seznamu Global Invasive Species Specialist Group.
Bez ohledu na to jdete - jednobuněčný organismus, který je větší než vy.