A A A

Gdy konieczna jest samodzielność

Z nauki o ewolucji świata żywego wiemy, że najbardziej pierwotnej formy żywe występowały w postaci pojedynczych komórek, które żyły! w środowisku wodnym. Część tych form jednokomórkowych, a ściślej I analogicznych z nimi, tzw. pierwotniaki, stanowi dziś jedną z najliczniejszych grup świata zwierzęcego. Nietrudno stwierdzić, że ciśnie-i nie osmotyczne w wodach, w których żyły w dawnych czasach lub żyją dziś pierwotniaki, było i jest bardzo różne, a co więcej, zmienia I się pod wpływem szeregu czynników. Niekiedy bywa ono niższe niż 1 ciśnienie osmotyczne panujące we wnętrzu organizmu pierwotniaka, i Aby pierwotniaka nie spotkał los krwinek czerwonych, które znalazły się w roztworze hipoosmotycznym, musi się on bronić przed inwazją 1 cząsteczek wody, a co więcej, w walce tej zdany jest w zupełności I na własne siły. Ta sytuacja uwarunkowała powstanie u pierwotniaków! urządzenia, które ma za zadanie utrzymywać stałe ciśnienie osmotyczne we wnętrzu komórki wbrew prawom rządzącym osmozą. Jednym z przedstawicieli współcześnie żyjących pierwotniaków jest I znana wszystkim ze szkolnych lekcji biologii klejnotka . Ten jednokomórkowy organizm żyje w kałużach lub bajorach, a więc w środowiskach, których ciśnienie osmotyczne na pewno jestj mniejsze niż ciśnienie wnętrza komórki. Aby zatem klejnotka mogła! utrzymać się przy życiu, niewątpliwie musiał się u niej wytworzyć! wspomniany aparat regulujący ciśnienie osmotyczne. Przyglądając siej klejnotce pod mikroskopem, spróbujemy go odnaleźć. Obserwując klejnotkę przez kilka minut, zobaczymy, że w pobliżu! jednego z jej biegunów, tuż przy cieniutkiej witce, znajduje się pęcherzyk otoczony wieńcem jeszcze mniejszych pęcherzyków. Mniej więcej! co pół minuty większy pęcherzyk kurczy się i znika, po< czym pol nownie pojawia się i szybko powiększa, a po upływie następnej pól minuty znowu kurczy się i znika. Przyglądając się temu pęcherzykowi i jego ruchom odnosi się wrażenie, że jest on jakby maleńkim, stale tętniącym serduszkiem; stąd też powstała nazwa: wodniczka tętniąca. Dociekliwy badacz zada sobie natychmiast pytanie, jakie jest znaczenie owych rytmicznych skurczów? Innymi słowy, jaką rolę w życiu klejnotki odgrywa wodniczka tętniąca? Aby odpowiedzieć na postawione pytania, wykonajmy proste doświadczenie. Do środowiska, w którym znajduje się obserwowana klejnotka, dodajmy kilka kropli stężonego roztworu soli kuchennej, obserwując równocześnie zachowanie się wodniczki. Okazuje się, że w miarę wzrostu stężenia soli w otoczeniu klejnotki wodniczka tętniąca staje się coraz mniejsza i kurczy się coraz rzadziej, aż wreszcie znika zupełnie. Jeżeli natomiast do środowiska dodamy wody destylowanej, a zatem zmniejszymy stężenie w nim soli, zobaczymy, że wodniczka tętniąca stała się większa i kurczy się częściej niż co pół minuty. Spróbujmy zebrać poczynione obserwacje i wyciągnąć z nich wnioski. Wodniczka w swoim wnętrzu zawiera płyn, który w czasie jej skurczu zostaje wyciśnięty najpierw do tzw. zbiornika, a nastąp na zewnątrz. Łatwo sobie wyobrazić, że im wodniczka i ich częściej się kurczy, tym szybciej i tym większa ilość płynu został usunięta z komórki na zewnątrz. Jak pamiętamy, taka sytuacja nr miejsce, gdy klejnotka znajdowała się w środowisku hipoosmotnym. Z drugiej strony wiemy, że w przypadku niższego ciśnienie osmotycznego otoczenia cząsteczki wody są „przyciągane" do wnętrza komórki. Jeżeli teraz oba wyżej wymienione fakty powiążemy w jedną całkowicie to zobaczymy, że przy niskim ciśnieniu osmotycznym otoczenia zn na ilość wody dostaje się do wnętrza klejnotki, ale równocześnie; dzięki pracy wodniczki tętniącej wzrasta ilość wody usuwanej zł morki. Wodniczka tętniąca jest więc poszukiwanym przez nas temperatura walczącym z nadmiarem wody dostającej się do wnętrza kom gdy znajduje się ona w środowisku hipoosmotycznym. Doświadczę w którym zwiększając ciśnienie osmotyczne otoczenia, a zatem zmuszając ilość wody dostającej się do komórki, stwierdziliśmy, ze wodniczka tętniąca zmniejsza się i kurczy coraz rzadziej, a zatem usu' mniej wody z komórki, potwierdza słuszność naszego poprzednie! wniosku. Zastanówmy się jeszcze nad jednym zagadnieniem. Czy wodniczą tętniąca występuje u wszystkich znanych nam pierwotniaków? Jak powiedzieliśmy, wodniczka tętniąca ma w pierwszym rzędzie likwidować skutki hipoksemii otoczenia. Wiele jednak pierwotniak żyje w środowisku o ciśnieniu osmotycznym wyższym, np. w wodzi morskiej, lub równym ciśnieniu panującemu we wnętrzu komórki, pierwotniaki pasożytujące w ustrojach zwierząt wyżej uorganiczonnych. W tych warunkach czynność wodniczki tętniącej staje się zbędne i dlatego pierwotniaki należące do wspomnianych grup na ogół j nie mają, o czym możemy się przekonać oglądając pod mikroskop! pierwotniaka pasożytującego w przewodzie pokarmowym człowiek a zwanego lamblią, czyli wielkoujścem jelitowym. Znikanie wodnica tętniącej u klejnotki, która znalazła się w środowisku hiperosmotynym, oraz brak jej u pierwotniaków przebywających stale w taki środowisku jest przykładem przystosowania się ustrojów zwierzęcy do warunków otoczenia. To, co powiedzieliśmy dotychczas, dotyczy jednak tylko jecM strony zagadnienia stanowiącego przedmiot naszych rozważań, mianowicie czynności regulacji ciśnienia osmotycznego. Równie jedna ważną i niezbędną dla życia czynnością jest usuwanie z organizmu substancji zbędnych lub szkodliwych. Substancje te powstają wyniku procesów chemicznych określanych wspólnym mianem przemian! materii. U poznanych przez nas pierwotniaków głównym produktem; zbytecznym, powstającym w procesie przemiany materii, jest amoniaki, a więc związek działający toksycznie na komórkę. Jak wykazano, u pierwotniaków, które żyją w środowisku wodnym, zostaje on usunięty drogą przenikania zachodzącego na całej powierzchni komórki. Podobna sytuacja ma miejsce również u wyżej uorganizowanych zwierząt, jakimi są jamochłony, których przedstawicielem jest znana wszystkim stułbia, inaczej nazywana hydrą. Zwierzę to ma kształt woreczka, którego ściany zbudowane są z dwu warstw komórek. Wszystkie komórki obu warstw mają swobodny kontakt z otoczeniem, a więc mogą całą swoją powierzchnią usuwać wytwarzający się produkt przemiany materii — amoniak. Niemniej jednak u stułbi, podobnie jak u innych jamochłonów, komórki warstwy wewnętrznej są bardziej aktywnie zaangażowane w procesie wydalania substancji zbędnych. Wykazano również, że wodniczka tętniąca spełnia częściowo rolę wydalniczą, gdyż w jej wnętrzu znaleziono substancje będące produktami przemiany materii.