Del:
10 Freakishly Large Single-Celled Organisms
I almindelighed er udtrykket "single-celled organism" synonym med at være mikroskopisk og ikke uden god grund. Langt størstedelen af unicellulære organismer vokser aldrig mere end en tiendedel millimeter lang. Deres størrelse er begrænset af flere faktorer: Det er sværere for store celler at bevare strukturel integritet; transport af mad og affald fra en del af cellen til en anden bliver vanskelig. I mange tilfælde ville voksende større bare ikke give nok af en evolutionær fordel for at retfærdiggøre, at al energi blev til en ekstra vækst. Disse og andre faktorer hjælper med at holde mikrober bare det-mikroskopiske. Men i et rige lige så gammelt, stort og varieret som den mikrobielle verden, er der bundet til undtagelser. Denne liste er afsat til nogle af disse single-celle "mikrober", der er alt andet end mikroskopiske.
10 Stentor
Vokser op til 2 millimeter lang, de trompetformede ferskvandsprotozoer i slægten Stentor er let synlige for det blotte øje og velkendte blandt mikrobe entusiaster for deres størrelse. 2 millimeter lyder måske ikke imponerende, men husk at dette gør Stentor større end mange multicellulære hvirvelløse dyr. Blandt unicellulære organismer er det et absolut kolossus.
En af de faktorer, der muliggør Stentor at blive så stor er dens indre anatomi. I modsætning til almindelige celler, Stentors (som de fleste af posterne på denne liste) har mere end en kerne, den del af en celle, der huser dens DNA og fungerer som dets kontrolcenter. At have flere kerne ser ud til at gøre det lettere for større celler at ordentligt styre deres relativt store cellulære legemer. Specielt i Stentors tilfælde, det har mange små micronuclei, der kontrollerer reproduktion og en enkelt, kæmpe, streng-lignende macronucleus, der forvalter sine faste funktioner.
Stentors er hvad biologer kalder en ciliate; de er dækket af fine hårlignende strukturer kaldet cilia. Stentors og andre ciliater bruger disse til at svømme og slår dem sammen for at fremdrive sig selv, men det er ikke alle cilia kan gøre. Mens Stentors få nogle næringsstoffer fra symbiotiske alger, der ofte lever i dem, de er primært filterfødere. At fange mad, Stentors forankre sig til flydende affald eller sediment, udfolde deres trompetlignende "mund" og brug en ring af modificerede fodringscyilier til at skabe en strøm, der suger i bakterier, mindre protister og lejlighedsvis uheldig vandlopper.
Med andre ord er ikke alene det ensformede Stentor større end flere multicellulære dyr, men det spiser nogle gange dem.
9 Spirostomum
Med de største arter vokser op til 4 millimeter lange, medlemmer af ormen-lignende Spirostomum slægten dværg deres Stentor pårørende. Fundet både i frisk og saltvand, er det ofte forvekslet med en lille orm. Når det ses under et mikroskop, bliver det imidlertid klart, at det faktisk er en enkelt, virkelig lang celle.
Trods dens længde, Spirostomum er også bemærkelsesværdigt i den mikrobielle verden for sin utrolige krympeevne. Når den er forstyrret, kan den krympe ned til en fjerdedel af sin oprindelige størrelse på mindre end hundrede sekund. Dette er den hurtigst kendte sammentrækning af en hvilken som helst celle.
Synes godt om Stentor, Spirostomum er en ciliate. Cilierne er arrangeret i en spiralformation, og begge fremdriv den frem og fejer bakterier i sin lille "mund" langs sin krops side. Også gerne Stentor, Spirostomum har en stor makronukleus og flere mindre mikronukleier. Denne opsætning er stort set unik for ciliater.
De adskiller sig fra Stentor i form af bytte, dog. Mens Stentors er store game hunters, der kan tage ned små multicellular liv, Spirostomum stikker mest for bakterier.
8 Chaos Carolinensis
Billede en amoeba. Nu forstørr det til størrelsen af et sesamfrø. Du har Chaos carolinensis. Mens deres eksakte dimensioner ændres med deres form, kan de største personer strække sig til 5 millimeter i længden. Det er så stort at lægge et dækslip på det under et mikroskop kan skade det.
Trods sin store størrelse, C. carolinensis opfører sig på samme måde som en mindre amoeba ville. Den bevæger sig rundt ved hjælp af midlertidige gelatinøse fremspring kaldet pseudopoder (latin for "falsk fod"). Det bruger også disse til at fodre. Når den møder bytte, C. carolinensis bogstavelig talt engulfs det med sine pseudopoder og absorberer byttet i et indre, midlertidigt hulrum kaldet en vacuole. Der bliver rovet i live, og resterne vil til sidst blive udvist fra cellen som affald. C. carolinensis foder på andre mikrober såvel som små hvirvelløse dyr som vandlopper eller rotiferer. Den fortsætter med at fodre, indtil den er klar til at reproducere.
Synes godt om Stentor og Spirostomum, C. carolinensis har flere kerner, selv om de ikke er organiseret eller specialiseret som i de to andre. En enkelt kerne ville simpelthen ikke være i stand til at styre en celle så stor. Faktisk afhænger af størrelse, C. carolinensis kan have op til 1000 kerner.
Chaos carolinensis var underlagt en årtier lang navngivningskonversion efter dens opdagelse, som forskere argumenterede for, hvordan man klassificerede det. Af denne grund henviste ældre kilder til det ved en række navne, herunder Pelomyxa carolinensis og Kaos kaos. For at undgå forvirring introducerede nogle forfattere simpelthen protisten som "den gigantiske amoeba".
7 Gromia Sphaerica
Når forskere fra University of Texas dukkert til havbunden fra Bahamas, var de forbavset over at finde snesevis af ulige, druemapsbolde, der på trods af tilsyneladende ubevægelig havde klart efterladt stier i sandet. Indledende gætter varierede fra en mærkelig ny type snegl til mærkeligt formet fækalt stof. Men ved nærmere undersøgelse viste sandheden sig at være endnu mere vandrende. Kuglerne var faktisk kæmpe, 3 centimeter (1,2 in) brede sfæriske protister, der rullede over havbunden i et nært glacial tempo.
Gromia sphaerica, eller Bahamian Gromia, er hvad biologer kalder en testat amoeba. Med andre ord er det en amoeba-lignende væsen, der omslutter sig i en blød, porøs shell kaldet en test. Ved løbende at sende sine tynde pseudopoder gennem huller i testen og gribe på havbunden, kan cellen langsomt rulle sig langs bunden og fodre på organisk materiale i sedimentet som det går.
Opdagelsen af denne blide gigant af en protist havde dramatiske konsekvenser for videnskabernes forståelse af den evolutionsmæssige tidslinje. De tidligste afgørende beviser for multicellulært liv går tilbage til 580 millioner år siden, men opdagelsen af fossile spor, der daterer så langt tilbage som 1,8 milliarder år siden, har ført til, at nogle forskere pressede startdatoen tilbage meget tidligere. Sikkert hævdede de, at ingen mikrober kunne have produceret dem. Alligevel viser det sig, at disse fossile spor har en stærk lighed med dem af G. sphaerica, hvilket betyder, at dets forfædre måske har produceret dem. Således synes den tidligere startdato for multicellulært liv meget mindre sandsynligt.
Desværre er der ikke meget andet kendt om disse rullende klumper af cytoplasma på grund af vanskeligheden med at tage levende prøver. På trods af at du har en slags skal, er de skøre og skrøbelige af vores standarder. Forskere har beskrevet dem som blødere end en drue.
6 sømandens øje
Hidtil har alle poster på denne liste været "Euanimal-like", Protozoer, men der kunne faktisk være en hel liste afsat til gigantiske unicellulære alger. Også kendt som boblealger, Sailor's Eyeball (Valonia ventricosa) vokser let til 4 centimeter (1,6 inch) i diameter eller mere. Fundet i lavvandede tropiske farvande over hele verden, er denne marmorlignende protist som regel ensom, men findes nogle gange i små klumper. Yngre individer har en smuk gennemskinnelig grøn farve, men ældre bliver ofte beskåret af mindre alger og dyr. Med andre ord er sømandens øjenklap så stor, at nogle multicellulære livsformer rent faktisk lever på den.
Selvom nogle beundrer det for sin ejendommelige biologi og eksotiske, ædelstenslignende udseende, er Sailor's Eyeball bedst kendt som et foragtet skadedyr for akvariefusiaster. Ofte introduceres det uheldigvis i tanke, når ejerne bringer ind, Äulive-klipper. "Fra havet er algerne forbi at overskride tanken, og det er overraskende svært at dræbe eller fjerne det. Popping dem er heller ikke noget, da det faktisk er, hvordan de reproducerer.
5 Spiculosiphon Oceana
Med en maksimal længde på 5 centimeter (2 in) er denne mærkelige akvatiske protozoan forbløffet forskere fra det øjeblik de først dokumenterede det. Da dykkere først fandt det i 2013 i en undervandshule ud for Spaniens kyst, mistede de oprindeligt det for en kødædende svamp. (Ja, sådanne svampe eksisterer.) Dette var dog ikke tilfældet.
Spiculosiphon oceana tilhører en type test-bygning amoeba kaldet Foraminifera, men er en, Äutestate amoeba. Det handler om det eneste, som det har til fælles med dets ikke så tætte slægtning Gromia sphaerica. I modsætning til den rullende, detritus-spisende havrue er denne fastgjort på plads og er en filterføder. At fange mad, S. oceana udvider simpelthen sine lange, tentakelignende pseudopoder gennem porerne i sin test og lader dem flyde i vandet, fælde og fordøje ethvert plankton, der bliver ensfarvet. På denne måde, S. oceanafodringsstrategi er bemærkelsesværdigt ligner mange marine hvirvelløse dyr, herunder kødædende svampe.
For selve opnåelsen af at være en 5-centimeter lang unicellular organisme, navngivet forskere S. oceana en af de 10 nye arter opdaget i 2013.
4 Acetabularia
Også kendt som havfrue vinglas, Acetabularia er en unik sammensætning af svampeformede alger, der vokser op til 10 centimeter i højden. Fundet primært i klynger i lavt, stenet vand, det lever i subtropiske farvande rundt om i verden, og de tæpper nogle gange store pletter af havbunden med deres lysgrønne hætter.
Acetabularia adskiller sig væsentligt fra de øvrige poster på denne liste med hensyn til dens interne sammensætning. Som diskuteret tidligere har store encellulære organismer normalt mere end en kerne, og antallet stiger generelt med størrelse. Til trods for dwarfing alle de tidligere indgange, Acetabularia tilbringer det meste af sit liv med kun en enkelt gigantisk kerne placeret ved basen af dens Äústem. "Den eneste undtagelse er, når den skal reproducere. På dette tidspunkt gennemgår kernen flere divisioner, og datterkernerne rejser op til cellens øverste frond. Der slår de ud i adskillige spore-lignende reproduktive cyster, klar til at sprede sig og give anledning til nye Acetabularia.
Cellens store størrelse kombineret med sin afhængighed af en enkelt kerne gav den en central rolle i udviklingen af cellulær biologi.I et sæt eksperimenter i 1930'erne og 1940'erne viste tysk videnskabsmand Joachim Hammerling (hvis arbejde blev finansieret af nazisterne) at kerne var kontrolcentret for en celle ved at podde kasketterne og kernerne af to arter af Acetabularia. Han fandt ud af, at cellen ville tage på egenskaberne af hvilken art kernen kom fra.
3 Syringammina Fragilissima
Det største medlem af Xenophyophore-klassen (eksempel på billedet ovenfor), som allerede er kendt for at producere unicellulære giganter, bor dette gigantiske amoeboid-væsen i bunden af havet og kan vokse op til 20 centimeter (8 inch) i diameter. Cellen producerer ligesom sin familie ikke sin egen test, men konstruerer den i stedet fra resterne af mindre mikroorganismer og svampe. Den klæber sammen med en slimet udskillelse for at danne et komplekst netværk af sarte rør, der tjener som Amoebas hjem.
Desværre ved vi stadig meget lidt om Syringammina fragilissima. Forskere mistanke om, at det føder på bakterier, men de ved ikke, hvordan det gør det. Gætninger spænder fra filterfodring til opdræt dem inde i dens skal. Forskere er ikke engang sikker på hvordan S. fragilissima reproducerer. En del af spørgsmålet er skabelsens dybhavsmiljø, men det har også at gøre med dens ekstremt delikate natur. Dens videnskabelige navn betyder "meget skrøbeligt sandrør."
2 plasmodiale slimformer
Oprindelig klassificeret som en type svampe, er plasmodiale slimforme, også kendt som Myxomycetes, en usædvanlig kategori af encellulært liv, der slør grænsen mellem en individuel organisme og en gruppe af dem. Som alle slimforme begynder de at leve som små, amoeba-lignende mikrober, der lever i snavset som en almindelig enkeltcellet organisme, der muncher på bakterier. Under visse omstændigheder ændres der dog noget. De enkelte celler samles sammen og begynder at kombinere, indtil de har slået sammen i en kolossal blob. Selvom de fleste slimforme forbliver små af vores standarder, selv i denne form, kan nogle få vokse til mere end 1 meter i diameter, hvis ikke mere.
Nu lever som en enkelt organisme, vil slimformen begynde at krybe over jorden ved et glacial tempo, hvor der indtages uanset mad eller uheldige bakterier falder ind i vejen. I det væsentlige virker det som en kæmpe amoeba og er i stand til at navigere rundt om forhindringer og føle de bedste fødekilder langtfra. Denne fase fortsætter, indtil den har spist nok. På det tidspunkt vil den slanke form stoppe med at bevæge sig, producere frugtlegemer og frigive sporer for at starte cyklusen på ny.
Men vent. Hvis det stammer fra individuelle celler, der samles sammen, så er ikke slimformen teknisk unicellulær? Nix. Plasmodiale slimforme er virkelig ensartede. I modsætning til de såkaldte "cellulære slamforme", hvor cellerne bevarer deres forskellige membraner, smelter plasmodiale slimformceller fuldstændigt, opløses membranerne, der adskiller hinanden og bliver en enkelt, gigantisk celle med millioner af kerner.
1 Caulerpa Taxifolia (Akvariestamme)
Denne type unicellulære alger består af en lang række bregnerlignende frøer, selv blandt sin familie af andre makroskopiske encellulære alger. I Middelhavet, hvor den trives bedst, kan den nå en samlet længde på næsten 3 meter (10 ft). Caulerpa taxifolia er så stor, så strukturelt kompleks og så multicellulær, at nogle kilder simpelthen glemmer at nævne, at det faktisk er alle en, uundgåeligt lang celle med utallige kerne og andre dele, der flyder indenfor.
C. taxifolia er ikke indfødt i Middelhavet, men det kommer heller ikke normalt tæt på denne størrelse i sin naturlige tropiske habitat. I stedet er den kolossale middelhavsvariant resultatet af menneskelig indblanding, ligesom den afrikanske dræberbi. Attraktiv og nem at passe på, C. taxifolia udmærker sig til brug i akvarietens displaytanke, og i 1970'erne købte et tysk akvarium nogle af algerne for at opdrætte det til dette præcise formål. Udsætter deres C. taxifolia til hårde kemikalier og mutationsinducerende UV-lys dyrket personalet selektivt det til at være endnu hårdere, hurtigere voksende og vigtigst af alt bedre at kunne vokse i koldere vand. Endelig blev de i 1980 tilfredse, og i en generøs handling fordelte de færdige produkter til andre akvarier i hele Europa.
Fire år senere skete det uundgåelige. Nogle af koldtvandsstammen "rømte" fra et akvarium i Monaco. Inden for mange år havde det overskredet Middelhavet. Sammenlignet med sin naturlige forfader er mutantstammen større, vokser hurtigere og mere aggressivt, kan overleve forurening, og er i stand til at regenerere fra fragmenter så små som 1 centimeter (2.1). Det er også giftigt. Udryddelsesbestræbelserne har mislykkedes, og det eneste spørgsmål er, hvordan man holder det spredt endnu længere.
På grund af den økologiske ødelæggelse, den har bragt, C. taxifolia tjente kaldenavnet "killer alger" sammen med et sted på Global Invasive Species Specialist Group's liste over de 100 værste invasive arter.
Uanset hvor går du - en enhedsorganisme, der er større end dig.