पैरामीशियम एक यूकेरियोटिक एककोशिकीय जीव होता है। जिसे आमतौर पर सिलिअट समूह के प्रतिनिधि के रूप में अध्ययन किया जाता है।
पैरामीशियम मीठे पानी खारे और समुद्री वातावरण में पाए जाते हैं। ये जीव अक्सर स्थिर पानी जैसे तालाबों, नालों और झील में प्रचुर मात्रा में होते हैं।
इसके कुछ प्रजातियों को आसानी से उगाया जाता है और आसानी से संयुग्मित किया जा सकता है, जैविक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए कक्षाओं और प्रयोगशालाओं में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इसके शोध में उपयोगिता को देखते हुए शोधकर्ततओ ने इसे "सफेद चूहे" के रूप में चिह्नित किया है। अर्थात यह सुक्ष्म जीवों के अध्ययन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता हैं। वैज्ञानिक मनुष्यो पर प्रयोग नहीं कर सकते है।
इसलिए चूहे और बंदरों पर किसी भी दवाई का टेस्ट करते है। इसकी प्रकार वायरस और बैक्टीरिया को लैब में उगाना आसन नहीं होता है। इसलिए पैरामीशियम का उपयोग किया जाता है।
17 वीं शताब्दी के अंत में, पैरामीशियम सूक्ष्मदर्शी द्वारा देखे जाने वाले पहले सिलिअट्स में से थे। वे इसकी खोज का श्रेय प्रोटोजूलॉजी डच वैज्ञानिक एंटोनी वैन लीउवेनहोक को दिया जाता हैं।
पैरामीशियम के बारे में क्रिस्टियान ह्यूजेंस द्वारा 1678 के एक पत्र में स्पष्ट रूप से वर्णित किया गया था। पैरामीशियम का सबसे पहला ज्ञात उदाहरण 1703 में रॉयल सोसाइटी के फिलॉसॉफिकल ट्रांजैक्शन में गुमनाम रूप से प्रकाशित हुआ था।
1718 में, फ्रांसीसी गणित के शिक्षक और सूक्ष्मदर्शी लुई जॉबलॉट ने एक सूक्ष्म पॉइसन (मछली) का विवरण और चित्रण प्रकाशित किया जिसे उन्होंने पानी में ओक की छाल में खोजा था। जॉबलॉट ने इस जीव को "स्लिपर" नाम दिया था। जो की 18वीं और 19वीं शताब्दी के दौरान इसे बोलचाल की भाषा में पैरामीशियम के रूप में उपयोग किया जाने लगा है।
पैरामीशियम क्या है
पैरामीशियम की प्रजातियां आकार में 50 से 330 माइक्रोमीटर या 0.0020 से 0.0130 इंच की होती हैं। इसकी आकार आमतौर पर अंडाकार लम्बी या सिगार के आकार की होती हैं।
पैरामीशियम का शरीर एक कठोर संरचना से घिरा होता है जिसे पेलिकल कहा जाता है। इसमें बाहरी कोशिका में प्लाज्मा झिल्ली की एक परत होती है जिसे एल्वियोली कहा जाता है और आंतरिक झिल्ली को एपिप्लाज्म कहा जाता है।
पैरामीशियम की अधिकांश प्रजातियों में ट्राइकोसिस्ट नामक एक विस्फोटक अंग होते हैं, जिसमे पतले गैर-विषैले तत्व होते हैं। जिन्हें अक्सर वे अपने रक्षात्मक उद्देश्यों के लिए उपयोग करते है।
पैरामीशियम का वर्गीकरण
पैरामीशियम को उनके कुछ गुणों के आधार पर निम्नलिखित फ़ाइलम और उप-फ़ाइलम में वर्गीकृत किया जा सकता है:-
- फाईलम प्रोटोजोआ
- उप-फिल्म सिलियोफोरा
- सिलिअट्स क्लास
- आदेश हाइमेनोस्टोमेटिडा
- जीनस पैरामीशियम
- प्रजाति कॉडाटम
एक प्रसिद्ध सिलिअट प्रोटोजोअन होने के नाते पैरामीशियम एक उच्च-स्तरीय सेलुलर भेदभाव प्रदर्शित करता है जिसमें कई जटिल अंग होते हैं जो अपने अस्तित्व को संभव बनाने के लिए एक विशिष्ट कार्य करते हैं। अत्यधिक विशिष्ट संरचना के अलावा इसमें एक जटिल प्रजनन गतिविधि भी होती है। पैरामीशियम की कुल 10 प्रजातियों में से सबसे आम दो P.aurelia और P.caudatum हैं।
संरचना और कार्य
1. आकृति और माप
शरीर का पिछला भाग नुकीला मोटा और शंक्वाकार होता है जबकि आगे का भाग हल्का चौड़ा होता है। शरीर का सबसे चौड़ा हिस्सा कमर के नीचे होता है। एक पैरामेसियम का शरीर विषम है।
2. बनावट
इसका पूरा शरीर एक लचीली पतली और ठोस झिल्ली से ढका होता है। जिसे पेलिकल्स कहते हैं। ये पेलिकल्स स्लेस्टिक होते हैं जो कोशिका झिल्ली का समर्थन करते हैं। इसमें एक जिलेटिनस पदार्थ भी होता है।
3. सिलिया
सिलिया से तात्पर्य कई छोटे बालों जैसे उभार से है जो पूरे शरीर को ढंकते हैं। यह जीव के पूरे शरीर में एक समान लंबाई में व्यवस्थित होता है। इस स्थिति को होलोट्रिचस कहा जाता है। शरीर के पीछे कुछ लंबी सिलिया भी मौजूद होती है, जिसे कॉडाटम कहा जाता है।
सिलिया की संरचना फ्लैगेला के समान होती है जो प्लाज्मा झिल्ली से बना एक म्यान होता है। बाहरी तंतु आंतरिक तंतुओं की तुलना में अधिक मोटे होते हैं प्रत्येक सिलिकॉन एक बेसल अनाज से उत्पन्न होता है। सिलिया का व्यास 0.2um तक होता है और यह इसके संचलन में मदद करता है।
4. सिटोस्टूम
इसमें निम्नलिखित भाग होते हैं :-
ओरल ग्रूव:- शरीर के वेंट्रियो-लेटरल साइड पर एक बड़ा तिरछा डिप्रेशन होता है जिसे पेरिस्टोम या ओरल ग्रूव कहा जाता है। यह मुंह नाली जानवर को एक विषम रूप देता है। यह एक छोटे शंक्वाकार फ़नल द्वारा एक वेस्टिबुल नामक अवसाद में आगे बढ़ता है।
यह वेस्टिब्यूल एक अंडाकार उद्घाटन के माध्यम से साइटोस्टोम में आगे बढ़ता है, एक लंबे उद्घाटन के माध्यम से जिसे साइटोफरीनक्स कहा जाता है, और फिर अन्नप्रणाली को भोजन रिक्तिका तक ले जाता है।
Cytopyge:- साइटोस्टोम के ठीक पीछे, उदर सतह पर स्थित, साइटोपाइज को साइटोप्रोक्ट भी कहा जाता है। सभी अपचित भोजन को साइटोफाइट द्वारा समाप्त कर दिया जाता है
साइटोप्लाज्म:- साइटोप्लाज्म एक जेली जैसा पदार्थ है जिसे आगे एक्टोप्लाज्म में विभेदित किया जाता है। एक्टोप्लाज्म एक संकीर्ण परिधीय परत है। यह एंडोप्लाज्म या अर्ध-तरल प्लाज्मा सोल के आंतरिक द्रव्यमान के साथ एक घनी और स्पष्ट परत है जो दानेदार है
एक्टोप्लाज्म:- एक्टोप्लाज्म एक पतली, घनी और स्पष्ट बाहरी परत बनाता है जिसमें सिलिया, ट्राइकोसिस्ट और फाइब्रिलर संरचनाएं होती हैं। यह एक्टोप्लाज्म आगे एक आवरण के माध्यम से बाह्य रूप से पेलिकल से बंधा होता है।
एंडोप्लाज्म:- एंडोप्लाज्म साइटोप्लाज्म के सबसे विस्तृत भागों में से एक है। इसमें कई अलग-अलग दाने होते हैं। इसमें विभिन्न समावेशन और संरचनाएं जैसे रिक्तिकाएं, माइटोकॉन्ड्रिया, नाभिक, खाद्य रिक्तिका, सिकुड़ा हुआ रिक्तिका आदि शामिल हैं।
5. नाभिक
नाभिक में आगे एक मैक्रोन्यूक्लियस और एक माइक्रोन्यूक्लियस होता है।
मैक्रो न्यूक्लियस - मैक्रोन्यूक्लियस किडनी जैसा या आकार में दीर्घवृत्ताभ होता है। यह डीएनए (क्रोमैटिन ग्रेन्यूल्स) के भीतर घनी तरह से पैक होता है। मैक्रोन्यूक्लियस पैरामीशियम के सभी वानस्पतिक कार्यों को नियंत्रित करता है इसलिए इसे कायिक केंद्रक कहा जाता है।
माइक्रो न्यूक्लियस - माइक्रोन्यूक्लियस मैक्रोन्यूक्लियस के करीब पाया जाता है। यह आकार में गोलाकार, एक छोटी और कॉम्पैक्ट संरचना है। महीन क्रोमैटिन धागे और कणिकाओं को पूरे सेल में समान रूप से वितरित किया जाता है और सेल के प्रजनन को नियंत्रित करता है। एक कोशिका में संख्या प्रजातियों से प्रजातियों में भिन्न होती है। कॉडैटम में कोई न्यूक्लियोलस मौजूद नहीं होता है।
6. रिक्तिका
पैरामीशियम में दो प्रकार की रिक्तिकाएँ होती हैं: सिकुड़ा हुआ रिक्तिका और भोजन रिक्तिका।
सिकुड़ा हुआ रिक्तिका:- पृष्ठीय पक्ष के करीब दो सिकुड़ा हुआ रिक्तिकाएं मौजूद होती हैं शरीर के प्रत्येक छोर पर एक। वे तरल पदार्थ से भरे होते हैं और एंडोप्लाज्म और एक्टोप्लाज्म के बीच निश्चित स्थिति में मौजूद होते हैं। वे समय-समय पर गायब हो जाते हैं और इसलिए उन्हें अस्थायी अंग कहा जाता है।
प्रत्येक सिकुड़ा हुआ रिक्तिका कम से कम पांच से बारह रेडिकल चैनलों से जुड़ा होता है। इन रेडिकल नहरों में एक लंबा एम्पुला एक टर्मिनल भाग और एक इंजेक्टर कैनाल होता है जो आकार में छोटा होता है और सीधे सिकुड़ा हुआ रिक्तिका में खुलता है।
ये नहरें पैरामीशियम के पूरे शरीर से एकत्रित सभी तरल को सिकुड़ा हुआ रिक्तिका में डालती हैं जिससे रिक्तिका आकार में बढ़ जाती है। इस द्रव को एक स्थायी छिद्र के माध्यम से बाहर की ओर छोड़ा जाता है। दोनों संकुचनशील रसधानियों का संकुचन अनियमित है।
पश्च सिकुड़ा हुआ रिक्तिका साइटोफरीनक्स के करीब है और इसलिए अधिक पानी गुजरने के कारण अधिक तेज़ी से सिकुड़ता है। सिकुड़ा हुआ रिक्तिका के कुछ मुख्य कार्यों में ऑस्मोरग्यूलेशन, उत्सर्जन और श्वसन शामिल हैं।
खाद्य रसधानी:- खाद्य रसधानी गैर-संकुचित होती है और आकार में लगभग गोलाकार होती है। एंडोप्लाज्म में भोजन रिक्तिका का आकार बदलता रहता है और भोजन के कणों एंजाइमों को तरल पदार्थ और बैक्टीरिया की थोड़ी मात्रा के साथ पचाता है। ये भोजन रिक्तिकाएं पाचन कणिकाओं से जुड़ी होती हैं जो भोजन के पाचन में सहायता करती हैं।
पैरामीशियम की विशेषताएं
1. आवास
पैरामीशियम का दुनिया भर में वितरण है और यह एक स्वतंत्र जीव है। यह आमतौर पर तालों, झीलों, खाइयों, तालाबों मीठे पानी और धीमी गति से बहने वाले पानी के स्थिर पानी में रहता है जो कि कार्बनिक पदार्थों को सड़ने में समृद्ध है।
2. संरचना
इसका बाहरी शरीर सिलिया नामक छोटे बालों जैसी संरचनाओं से ढका होता है। ये सिलिया निरंतर गति में हैं और इसे गति के साथ आगे बढ़ने में मदद करते हैं जो कि प्रति सेकंड अपने शरीर की लंबाई से चार गुना है। जैसे जीव आगे बढ़ता है अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, यह आगे भोजन को गुलाल में धकेलने में मदद करता है। सिलिया की गति को उलट कर पैरामीशियम विपरीत दिशा में भी गति कर सकता है।
फागोसाइटोसिस नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से भोजन को सिलिया के माध्यम से गललेट में धकेल दिया जाता है जो आगे भोजन रिक्तिका में चला जाता है। भोजन कुछ एंजाइमों और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मदद से पचता है। एक बार जब पाचन पूरा हो जाता है तो शेष भोजन सामग्री को साइटोप्रोक्ट में जल्दी से खाली कर दिया जाता है जिसे पेलिकल्स भी कहा जाता है।
3. सिम्बायोसिस
सिम्बायोसिस दो जीवों के बीच पारस्परिक संबंध को एक दूसरे से लाभ के लिए संदर्भित करता है। पी. बर्सारिया और पी. क्लोरेलिगेरम सहित पैरामीशियम की कुछ प्रजातियां हरी शैवाल के साथ एक सहजीवी संबंध बनाती हैं जिससे वे न केवल आवश्यकता पड़ने पर भोजन और पोषक तत्व लेते हैं बल्कि कुछ शिकारियों जैसे डिडिनियम नासुटम से कुछ सुरक्षा भी लेते हैं।
हरे शैवाल और पैरामीशियम के बीच बहुत सारे एंडोसिम्बियोज की सूचना मिली है उदाहरण के तौर पर कप्पा कण नामक बैक्टीरिया पैरामीशियम को अन्य पैरामीशियम उपभेदों को मारने की शक्ति देते हैं जिनमें इस बैक्टीरिया की कमी होती है।
4. प्रजनन
अन्य सभी सिलिअट्स की तरह पैरामीशियम में भी एक या एक से अधिक द्विगुणित माइक्रोन्यूक्लियस और एक पॉलीपॉइड मैक्रोन्यूक्लियस होता है इसलिए इसमें एक दोहरे परमाणु उपकरण होते हैं। माइक्रोन्यूक्लियस का कार्य आनुवंशिक स्थिरता को बनाए रखना और यह सुनिश्चित करना है कि वांछित जीन अगली पीढ़ी को दिए जाएं। इसे जर्मलाइन या जनरेटिव न्यूक्लियस भी कहा जाता है।
मैक्रोन्यूक्लियस गैर-प्रजनन कोशिका कार्यों में एक भूमिका निभाता है जिसमें कोशिका के रोजमर्रा के कामकाज के लिए आवश्यक जीन की अभिव्यक्ति शामिल है।
पैरामीशियम बाइनरी विखंडन के माध्यम से अलैंगिक रूप से प्रजनन करता है। प्रजनन के दौरान माइक्रोन्यूक्लि माइटोसिस से गुजरते हैं जबकि मैक्रोन्यूक्लि एमिटोसिस के माध्यम से विभाजित होते हैं। प्रत्येक नई कोशिका, अंत में, कोशिका के अनुप्रस्थ विभाजन से गुजरने के बाद मैक्रोन्यूक्लि और माइक्रोन्यूक्लि की एक प्रति होती है। बाइनरी विखंडन के माध्यम से प्रजनन अनायास हो सकता है।
5. उम्र और बढ़ने की गति
पैरामीशियम के विकास के अलैंगिक विखंडन चरण में माइटोटिक कोशिका विभाजन के दौरान क्लोनल उम्र बढ़ने के परिणामस्वरूप ऊर्जा का क्रमिक नुकसान होता है। पी. टेट्रायूरेलिया एक अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रजाति है और यह ज्ञात है कि कोशिका 200 विखंडन के ठीक बाद समाप्त हो जाती है यदि कोशिका संयुग्मन और ऑटोगैमी के बजाय केवल क्लोनिंग की अलैंगिक रेखा पर निर्भर करती है।
क्लोनल उम्र बढ़ने के दौरान डीएनए की क्षति में वृद्धि हुई है विशेष रूप से मैक्रोन्यूक्लियस में डीएनए की क्षति, इसलिए पी। टेट्रायूरेलिया में उम्र बढ़ने का कारण बनता है। उम्र बढ़ने के डीएनए क्षति सिद्धांत के अनुसार एकल-कोशिका वाले प्रोटिस्ट में उम्र बढ़ने की पूरी प्रक्रिया बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स की तरह ही होती है।
6. जीनोम
प्रजातियों के जीनोम के बाद तीन पूरे-जीनोम दोहराव के लिए मजबूत सबूत प्रदान किए गए हैं पी। टेट्रायूरेलिया अनुक्रमित किया गया है। Stylonychia और Paramecium UAA और UAG सहित कुछ सिलिअट्स में सेंस कोडन के रूप में नामित किया गया है जबकि UGA को स्टॉप कोडन के रूप में नामित किया गया है।
7. सीखना
पैरामीशियम सीखने के व्यवहार को प्रदर्शित करता है या नहीं, इसके बारे में विभिन्न प्रयोगों के आधार पर कुछ अस्पष्ट परिणाम प्राप्त हुए हैं।
2006 में प्रकाशित एक अध्ययन था जिसमें दिखाया गया था कि पी. कॉसाटम को 6.5 वोल्ट विद्युत प्रवाह के माध्यम से चमक के स्तर के बीच अंतर करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। बिना तंत्रिका तंत्र वाले जीव के लिए, इस प्रकार की खोज को एपिजेनेटिक सीखने या सेल मेमोरी के लिए एक मजबूत संभावित उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जाता है