بحث علمي عن حيوان البرامسيوم

البراميسيوم مخلوق ينتمي الى مملكة الطلائعياتقسم الأوليات شعبة الهدبيات وهي
كائنات وحيدة الخلية تتحرك بالأهداب وتعيشبالمياه العذبة التي تكثر فيها المواد العضوية المتحللة و حيوان دقيق يوجد بكثرة في المياه العذبة المحتوية على بكتيريا أو مواد عضوية متحللة ، يمكن رؤيته بالعين المجردة كأجسام بيضاء دقيقة متحركة ، الجسم مغزلي الشكل يتسع قليلاً من الخلف ثم يستدق في النهاية الخلفية ، يميز الحيوان وجود طبقة خارجية هي الاكتوبلازم وهذه تحوي داخلها بقية المادة الحية المكونة للحيوان وهي الاندوبلازم ، والاكتوبلازم طبقة صلبة تكسب الحيوان شكله الثابت ومع ذلك فأن للاكتوبلازم مرونة جيدة تسمح للحيوان بالالتواء أو الانزلاق خلال فتحات ضيقة ، ويغطي الاكتوبلازم جداراً غشائياً Pellicle تليه القشرة Cortex ، في البراميسيوم المصبوغ يظهر على سطح البشرة أعداد كبيرة من منخفضات سداسية تفصل بينها حواجز ويبرز من وسط كل منخـفض هــدب ينشـأ مـن حبيبـة قاعــدية Basal Granule تعــرف بالجسم الحركي Kinetosome يقع أسفل البشرة وتكون الأجسام الحركية في صفوف منتظمة طولية وتحمل الأجسام الحركية أهداب متساوية الطول وموزعة بانتظام على سطح الجسم كله ، تصل بين أجسام كل صف من صفوف الأجسام الحركية ألياف طولية تسمى الخيوط الحركية Kinetodesmata وقد تسمى أيضاً بالخيوط العصبية Neuronemes ويحتمل أن تنتقل خلالها المؤثرات المختلفة ، كما تتصل حبيبات الصفوف المتتالية بخيوط عرضية مماثلة ،تتحرك الأهداب جميعها سوياً بانتظام وبنظام معين يجعل الحيوان يندفع للأمام متحركاً حركة حلزونية حول محوره الطولي
يوجد بالجزء الخارجي من الاكتوبلازم وبين قواعد الأهداب أجسام مغزلية صغيرة تسمى الأكياس اللاذعة أو الشعرية Trichocysts وهي أجسام مغزلية الشكل ذات طرف مدبب وتتكون من مادة شبه سائلة وهي تفتح للخارج بثقوب على الحواجز بين المنخفضات السداسية ولهذه الأكياس وظيفة دفاعية حيث يستعملها الحيوان للدفاع إذ عندما يتهيج الحيوان بمؤثر خارجي تخرج هذه الأكياس خيوطاً طويلة مدببة تنتشر بين الأهداب وتكون طبقة شائكة للدفاع عن الحيوان وقد تستخدم هذه الأكياس كوسيلة للالتصاق أو لتثبيت الحيوان على سطح أي مرتكز .
يوجد على الجانب المسطح للجسم ميزاب فمي Oral Groove الذي يمتد مائلاً إلى الداخل ليكون قناة واسعة تسمى الدهليز Vestibule وهذه تنتهي بالفم Cytostome ، تؤدي فتحة الفم إلى قناة قصيرة هي البلعوم Cytopharynx وهو مزود بأهداب طويلة تنتظم بالقرب من بعضها البعض لتكون مايشبه الغشاء المتموج Undulating Membrane ويلاحظ أن الميزاب الفمي والدهليز مزودان بأهداب طويلة تعمل على جمع الغذاء وتوصيله إلى الداخل ، ويقع الإست المؤقت Temporary Anus or Cytopyge على السطح خلف مستوى البلعوم مباشرة ، يمتد أمام الفم جهة الطرف الأمامي للجسم ثنية من الاكتوبلازم تسمى الـ Peristome .
للحيوان نواتان أحدهما نواة كبيرة Macronucleus كلوية الشكل والأخرى نواة صغيرة Micronucleus وتسيطر النواة الكبيرة فيما يبدو على الأنشطة الخضرية أما الصغيرة فتختص بالتكاثر.
يوجد بالسيتوبلازم فجوات غذائية Food Vacuoles عديدة وجهازان واضحان من الفجوات المتقبضة Contractile Vacuole Systems ، أحدهما يقع عند الطرف الأمامي للحيوان والآخر عند الطرف الخلفي وكل جهاز يتكون من فجوة مركزية Central Vacuole محاطة بعدد من القنوات الشعاعية Radiating Canals وقد تسمى بالفراغات المساعدة Accessory Vacuoles وبواسطتها يعاد تكوين الفراغ المتقبض الرئيسي عقب انفجاره لطرد محتوياته إلى الخارج .


التغذية :
يتغذى البراميسيوم على البكتريا وهذه تغذية حيوانية وقد يتغذى أيضاً على جزئيات المواد العضوية المعلقة في الماء ، إذا ما وجد الحيوان منطقة يتوفر فيها الغذاء فإن الأهداب الموجودة على الـ Peristome تحدث بحركتها تيارات في الماء ينشأ عنها اندفاع الجزئيات الغذائية نحو الفم فتدخله بفعل قوة الامتصاص الناشئة عن حركة الغشاء المتموج ومن الفم تدخل إلى البلعوم مع قطرة ماء ومنه إلى الاندوبلازم حيث تكون فراغاً غذائياً ، وعندما يتوفر الغذاء قد تتكون فجوات غذائية بصورة متتابعة ، يتحرك الفراغ الغذائي بفعل حركة الاندوبلازم الدورية وفي أثناء حركته تجري عملية الهضم والامتصاص حيث يفرز على الغذاء الخمائر الهاضمة ويكون وسط الفجوة الغذائية حمضياً في بادئ الأمر ثم يتحول ليصبح قلوياً فيما بعد ، يقل حجم الفراغ الغذائي تدريجياً حتى يقترب من فتحة الأست المؤقتة وهي منطقة ضعيفة القشرة فتخرج منها المواد والأجزاء المتبقية من عملية الهضم حيث تفرغ إلى الخارج .
الحركة :
يسبح البراميسيوم بسرعة في الماء بمساعدة الأهداب ولا تتحرك أهداب الصف الواحد بصورة غير منتظمة وإنما تضرب في الماء الواحدة تلو الأخرى وكل حركة تتكون من ضربة فعالة تليها ضربة مرتدة كما في حالة حركة الأسواط ، ولا يتحرك الحيوان في خط مستقيم ولكنه يتبع مساراً حلزونياً بعكس اتجاه دوران عقرب الساعة وفي نفس الوقت فإن جسمه يدور حول محوره الطولي أيضاً وتتم الحركة بهذه الصورة نتيجة وجود ثلاثة عوامل هي :
1- ضربات الأهداب إلى الخلف تدفع بالحيوان إلى الأمام
2- يدور الحيوان حول محوره الطولي بسبب أن الأهداب مرتبة في صفوف مائلة ولذا فهي تضرب في الماء بميل تجاه الجانب الأيمن مما يجعل جسم الحيوان يدور حول نفسه جهة اليسار
3- ضربات الأهداب الكبيرة الموجودة في الميزاب أقوى من ضربات الأهداب المصطفة على بقية الجسم وهذا يجعل الجسم يلف حلزونياً حول نفسه ، ويستطيع الحيوان أن يعكس اتجاه ضربات أهدابه بحيث يسبح إلى الخلف بدلاً من الأمام
ويؤثر الوسط الخارجي في حركة البراميسيوم فبعض المؤثرات تزيد في سرعة البراميسيوم كالحرارة المرتفعة والمحاليل المخففة للأحماض أو القلويات أو الأملاح كما إن بعض المؤثرات تنقص هذه السرعة كالبرودة والمواد المخدرة كالكحول والأثير والكلوروفورم .
الحساسية :
يستجيب البراميسيوم للمؤثرات الخارجية المختلفة ولا توجد له عضيات خاصة بالاحساس إلا أنه من المعتقد أن الطرف الأمامي للحيوان أشد حساسية من الطرف الخلفي ، ومن أهم الانفعالات المعروفة عن البراميسيوم هو التجنب Avoiding Reaction فأنه إذا ما اصطدم الحيوان بعائق في اثناء حركته فإنه يعود أدراجه ثم يتحرك إلى الأمام مرة أخرى ، فإذا اصطدم بنفس العائق انسحب مرة ثانية إلى الخلف ليعاود الكرة حتى ينجح في تفادي هذا العائق .
تنظيم الضغط الاسموزي :
يقوم بذلك جهاز الفجوات المتقبضة كما أنها تقوم جزئياً بعملية الإخراج ويحدث ذلك بأن يمتلئ جهاز الفجوات المتقبضة بالماء الزائد في سيتوبلازم الحيوان وبعد ذلك تنقبض الفجوة المركزية فتطرح ما بها إلى الخارج ويكون غشاء الجسم في المنطقة القريبة من الفجوات المتقبضة رقيقاً ليسمح بمرور السائل الذي يملأ هذه الفجوات إلى خارج الجسم فينتج عن ذلك أنه يبقى من الجهاز المتقبض الفجوات الشعاعية فقط ثم لا تلبث أن تلتحم محتويات هذه الفجوات الثانوية الشعاعية مكونة فجوة متقبضة مستديرة ثم يبتدئ ظهور الفجوات الثانوية بعد ذلك حول الفجوة المركزية بشكل شقوق مستطيلة ومن ثم تنمو لتصل إلى الشكل المعروف عنها ثم تكرر العملية ثانياً ، وتتم هذه العملية بسرعة كبيرة إذ تنقبض الفجوة المركزية نحو ست مرات أو أكثر في الدقيقة .
التنفس والإخراج :
يتم التنفس والإخراج أساساً عن طريق سطح الجسم فدرجة تركيز الأكسجين في الماء المحيط بالبراميسيوم أعلى منها داخل الحيوان ولذلك ينتشر الاكسجين إلى داخل الحيوان ، أما درجة تركيزثاني أكسيد الكربون فهي أعلى داخل الحيوان منها في الوسط الخارجي ولذلك ينتشر هذا الغاز إلى خارج الجسم ، ولصغر حجم الحيوان فإن مساحة سطح جسمه تكون كبيرة بالنسبة إلى حجمه ولذلك فإن ما يحدث من تبادل غازات التنفس خلال هذا السطح تكفي حاجة الحيوان وكذا يتم إخراج المواد النيتروجينية الإخراجية عن طريق سطح الجسم أيضاً .
التكاثر :
يتكاثر البراميسيوم بالانشطار الثنائي العرضي وذلك بعكس كثير من الحيوانات الأولية الأخرى ، فتبدأ النواة الكبيرة في الانقسام المباشر Amitosis Division وتهاجر كلا منهما إلى أحد أطراف الجسم ، ثم تليها النواة الصغيرة حيث تنقسم انقساماً غير مباشراً Mitosis Division ثم تتضاعف العضيات الداخلية مثل الفجوات المتقبضة والميزاب الفمي والفم والبلعوم ثم يحدث شق مستعرض في السيتوبلازم عند منتصف الجسم فينقسم الحيوان إلى جزئين متساويين تقريبا وينمو الحيوانان الناتجان حتى يصلا إلى الحجم الكامل ثم يشرعان بدورهما في الانقسام .
عندما تطرأ ظروف غير ملائمة في بيئة محددة تحتوي على البراميسيوم فإن قوته على الانقسام تضعف وتصبح الأفراد في حالة شيخوخة Sinility ويرجع ذلك إلى أن النواة الكبيرة متعددة المجموعة الكروموزومية Polyploid عند انقسامها مباشراً تتوزع كروموزوماتها بطريقة عشوائية غير متساوية بين النواتين الناتجتين وتكرار هذه العملية يتسبب في حدوث خلل في التركيب الكروموزومي للأنوية الناتجة مما يؤدي إلى فقدان حيوية الأفراد المتكونة وينتج عنها موت جميع الأفراد ما لم يحدث أحد أمرين :
الأول : أن تزول الظروف الغير ملائمة في البيئة
الثاني : أن يدخل البيئة أفراد من بيئة أخرى وعند ذلك يحصل بين أفراد البيئتين اقتران Conjugation وهي عملية تزاوج مؤقته يلتصق فيها فردان ببعضهما بسطحهما الذي به الفم ثم يحصل تبادل بين مادة النواتين فيهما ثم ينفصل الفردان عن بعضهما وتعود إليهما المقدرة على الأنقسام الثنائي العرضي وتتلخص عملية الاقتران في الخطوات التالية :
1- يلتصق فردان ببعضهما ببعض بسطحيهما الفميين وتتكون قنطرة بروتوبلازمية بينهما ويسمى كل فرد منهما بالمقترن Conjugant
2- تتحلل النواة الكبيرة في كل فرد تدريجياً بينما تنقسم النواة الصغيرة مرتين متتاليتين انقساماً غير مباشر Mitosis Division لتكون أربع أنوية صغيرة بكل منها العدد المزدوج العادي من الكروموزومات ثم تتلاشى ثلاثة أنوية منها وتبقى واحدة
3- تنقسم النواة الصغيرة المتبقية انقساماً اختزالياً Meiosis Division إلى نواتين أحدهما صغيرة وتسمى النواة المهاجرة أو الذكرية Migratory or Male Nucleus والأخرى كبيرة وتسمى النواة الساكنة أو الانثوية Stationary or Female Nucleus وكل منهما فردية المجموعة الكروموزومية أي تحتوي على نصف عدد الكرموزومات المميز لنوع البراميسيوم .
4- تنشط النواة المهاجرة في كل مقترن وتهاجر إلى داخل الفرد الآخر عبر القنطرة البروتوبلازمية لتتحد مع النواة الساكنة فيه ، وهكذا تتكون في كل فرد نواة مخصبة تسمى نواة الاتحاد Zygotic or Fusion Nucleus ثم ينفصل الفردان عن بعضهما البعض ويسمى كلاً منهما الآن بالمقترن السابق Exconjugant .
5- تنقسم نواة الاتحاد في كل مقترن سابق ثلاث مرات متتالية لتكون ثمانية أنوية بكل منها العدد المزدوج من الكروموزومات وتكبر أربعة منها وتصبح متعددة المجموعة الكروموزومية وبذا تتكون أربعة أنوية كبيرة ، أما الأنوية الأربعة الأخرى فتحتفظ بحجمها وبالعدد المزدوج من الكرموزومات فيها وبذا تكون أربعة أنوية صغيرة ، يتبع ذلك انقسام السيتوبلازم مرتين متتاليتين لتنتج أربعة أفراد صغيرة يحتوي كلا منهما على نواة كبيرة وأخرى صغيرة .
ويلاحظ أن النواتين الكبيرتين للمقترنين تختفيان تماما عند بدء عملية الاقتران وتتكون نواتان جديدتان بدلاً منهما في الأفراد الجديدة وهكذا تساعد عملية الاقتران على تصحيح التركيب الكروموزومي للأنوية الكبيرة ، بالإضافة إلى ذلك فإن عملية الاقتران تتضمن أيضاً عملية تبادل للمادة النووية بين فردين مما يؤدي إلى انتاج سلالات أفضل .
تحدث عملية تصحيح التركيب الكروموزومي أحياناً للفرد الواحد من البراميسيوم وتسمى في هذه الحالة باسم التزاوج الذاتي Autogamy وتتم كالتالي :
1- تتحلل النواة الكبيرة في البراميسيوم بينما تنقسم النواة الصغيرة مرتين متتاليتين انقساماً غير مباشراً مكونة أربعة أنوية .
2- تختفي ثلاثة أنوية وتنقسم النواة الرابعة المتبقية مرة أخرى انقساماً اختزالياً مكونة نواتين تحتوي كلا منهما على مجموعة فردية من الكرموزومات .
3- تتحد نفس هاتين النواتان إحداهما مع الأخرى لتكونا نواة مخصبة أو نواة الاتحاد .
4- تنقسم نواة الاتحاد ثلاث مرات متتالية انقساماً غير مباشراً لتكون ثمانية أنوية .
5- ينقسم السيتوبلازم مرتين متتاليتين فتكون أربعة أفراد كلاً منهما يحتوي على نواتين إحداهما تكبر لتكون نواة كبيرة والأخرى تكون نواة صغيرة .
6- من الملاحظ أن عملية التزاوج الذاتي تشبه عملية الاقتران من حيث أن النواة الكبيرة تتحلل في البداية وتستبدل بنواة كبيرة جديدة مستمدة من انقسام النواة الصغيرة ، لكن بينما تسمح عملية الاقتران بتبادل الصفات الوراثية بين فردين فإن التزاوج الذاتي تنتج عنه سلالات نقيه