Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Amoeba-reproductie:van binaire splitsing tot genetische uitwisseling

Door Jenny Groen
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Amoeben zijn microscopisch kleine, eencellige organismen die gedijen in vochtige habitats:zoet water, zout water, de bodem en zelfs in het lichaam van dieren. Hun celenvelop is een helder buitenmembraan dat een korrelig cytoplasma omsluit dat essentiële organellen en een of meer kernen huisvest, afhankelijk van de soort.

Aseksuele voortplanting

Amoeben planten zich ongeslachtelijk voort, wat betekent dat ze geen genetisch materiaal van een ander individu nodig hebben. Het proces begint met DNA-replicatie in de kern, gevolgd door mitose. Nadat de kern zich heeft gedeeld, ondergaan het cytoplasma en het celmembraan een binaire splitsing, waarbij ze zich splitsen in twee dochtercellen, die elk een kopie van het originele genetische materiaal bevatten. Het resultaat zijn twee genetisch identieke amoeben.

Vroedvrouw Amoeben

Tijdens binaire splijting verbindt een smalle membraanbrug vaak de twee cellen in wording. Onderzoek van het Weizmann Instituut heeft aangetoond dat deze brug soms kan blijven bestaan, waardoor de verdeeldheid een halt wordt toegeroepen. In dergelijke gevallen kan een derde amoebe tussenbeide komen, zichzelf tussen de twee cellen inbrengen en de ketting verbreken. Experimenten geven aan dat gestresste reproducerende cellen een chemisch signaal afgeven dat nabijgelegen individuen aantrekt om te helpen, waardoor een succesvolle voltooiing van de deling wordt gegarandeerd.

Para-seksuele voortplanting

Wetenschappers van de Universiteit van Massachusetts suggereren dat sommige amoeben via verschillende mechanismen genetisch materiaal kunnen uitwisselen, een proces dat mogelijk in hun evolutionaire verleden heeft plaatsgevonden. Aseksuele voortplanting kan de genetische diversiteit beperken, waardoor het aanpassingsvermogen aan veranderingen in het milieu mogelijk wordt verminderd. Toch geeft de lange levensduur van amoeboïde afstammingslijnen aan dat alternatieve strategieën – zoals incidentele genetische uitwisseling – kunnen hebben bijgedragen aan het behoud van hun veerkracht gedurende miljoenen jaren.

Amoebengedrag

Amoeben stuwen zichzelf voort door pseudopodia (uitsteeksels van het celmembraan en het cytoplasma) naar hun bestemming uit te breiden. Ze slokken voedseldeeltjes op door ze te verzwelgen en stoten afval uit via soortgelijke uitsteeksels. Zuurstof diffundeert direct door het membraan, terwijl metabolisch afval de cel verlaat. Wanneer de omgevingsvochtigheid daalt, vormen amoeben een beschermend membraan om water vast te houden; deze barrière breekt zodra de omstandigheden verbeteren.