Datos sobre la ameba

Datos sobre la ameba

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¿Qué es la ameba?

La ameba (plural amebas/amoebae) es un grupo de protistas primitivos. Entre la gran familia de las amebas, la Amoeba proteus es probablemente el miembro más conocido – común en las aulas y laboratorios de investigación.
La Amoeba proteus es conocida por su forma de moverse, una forma primitiva de arrastrarse – a través de la extensión y retracción de los «pies falsos» (o pseudópodos) sobre sustratos variados. La Amoeba proteus no tiene una forma fija – cambia constantemente porque extiende sus pseudópodos.
La capacidad de desplazarse mediante pseudópodos es la característica común de la familia de las amebas, aunque algunas de ellas tienen un aspecto bastante diferente al de Amoeba proteus.

¿Es la ameba una célula?

Sí, la Amoeba es un organismo unicelular, es decir, una Amoeba está formada por una sola célula gigante.
La ameba pertenece a las células eucariotas, lo que significa que su material genético (o ADN) está bien organizado y encerrado dentro de una membrana formando un «núcleo». En este aspecto, la ameba está más cerca de nuestros seres humanos (también son eucariotas) que las bacterias (procariotas).

La microanatomía de la Ameba: una ameba tiene un único núcleo granular, que contiene la mayor parte del ADN del organismo.
La ameba se desplaza y caza extendiendo los pseudópodos.
Una vacuola contráctil sirve para mantener el equilibrio osmótico excretando el exceso de agua de la célula.
Se utilizan varias vacuolas alimentarias para digerir las partículas de alimentos.
El citoplasma puede dividirse en dos partes: un endoplasma interno granular y una capa externa de ectoplasma claro, ambos encerrados dentro de una membrana plasmática flexible.
Los cristales son desechos condensados producidos por la célula.

¿Qué hay dentro de los «pies falsos» o «pseudópodos» de las amebas?

Un pseudópodo es una proyección temporal en forma de brazo que se desarrolla en la dirección del movimiento.
Cuando la ameba estira sus pseudópodos, los citoesqueletos (como el sistema de esqueleto de las células) del interior de la célula se reorganizan y extruyen la membrana celular para cambiar la forma de la célula. Una vez que las puntas de los pseudópodos se adhieren al sustrato, el citoplasma de la célula fluye para llenar el espacio y así toda la célula avanza.
Bajo el microscopio, se puede ver cómo los componentes (incluyendo el núcleo y las vacuolas) del interior de la ameba fluyen suavemente como en un gel mientras se mueve. Esta forma de movimiento por extensión del citoplasma se llama «movimiento ameboide».

Movimiento ameboide: una ameba se mueve estirando sus pseudópodos.
Debajo de la membrana plasmática de los pseudópodos, hay citoesqueletos organizados que generan la fuerza para impulsar el cambio de forma de la célula.

Además de utilizar los pseudópodos para desplazarse, las amebas también los utilizan para engullir partículas de alimento.
Los seudópodos no son exclusivos de las amebas. De hecho, la mayoría de las células eucariotas pueden cambiar sus formas moviendo sus citoesqueletos. Por ejemplo, los glóbulos blancos de nuestro sistema inmunitario pueden patrullar y depredar las bacterias invadidas mediante pseudópodos.

¿Cómo se alimenta la Amoeba proteus?

La ameba proteus engulle a su presa mediante un proceso llamado «fagocitosis». A medida que la ameba se mueve hacia su presa, sus seudópodos alcanzan, rodean y engullen el alimento dentro de la membrana celular de la Amoeba proteus formando una vacuola alimentaria. A continuación, las enzimas digestivas se liberan en la vacuola para descomponer el alimento en pequeñas moléculas nutritivas para que la Amoeba proteus las utilice.

Fagocitosis de la Amoeba.
Los pseudópodos primero rodean y acercan la partícula de alimento a la Amoeba. A continuación, una parte de la membrana celular se abre para permitir que la partícula pase al interior de la célula y a una vacuola alimentaria donde es digerida por las enzimas.

¿Cuál es el alimento favorito de la Amoeba proteus?

La ameba proteus es un depredador de bacterias, protozoos y algas. Puede comer casi cualquier nutriente orgánico en su hábitat. El paramecio es probablemente la presa más famosa de la Amoeba proteus. ¡Mira el vídeo de Amoeba cazando paramecios!

¡Cuéntame más sobre los secretos de la Amoeba proteus!

Seguro, la Amoeba proteus es una criatura sorprendente en varios aspectos.

Genoma extremadamente grande

Primero, Amoeba proteus es eucariota significando que sus materiales genéticos (ADN) son encerrados en el núcleo. Los científicos llaman «genoma» a la totalidad de los códigos de ADN de un determinado organismo. ¿Adivina qué tamaño tiene el genoma de la Amoeba proteus? La Amoeba proteus tiene 290.000 millones de pares de bases (un par de bases equivale a un código de ADN), por lo que es 100 veces mayor que el genoma humano (¡¡¡3.000 millones!!).
Uno de los mayores genomas pertenece a una criatura muy pequeña, la Amoeba dubia, prima de la Amoeba proteus, ¡tiene 670 mil millones de pares de bases! Sin embargo, el gran tamaño del genoma no se correlaciona con el número de genes.
La Amoeba proteus tiene un genoma tan grande debido a una replicación extrema del mismo conjunto de genes (un ejemplo clásico de poliploidía). Puede tener más de 500 cromosomas en un solo núcleo. Los seres humanos somos diploides y sólo tenemos dos copias de los mismos genes (o cromosomas).

Comparación del tamaño de los genomas de diferentes organismos.
Las primeras ideas sostenían que el tamaño del genoma debía estar directamente relacionado con la complejidad de los organismos. Sin embargo, esto no es cierto. Algunos organismos más simples pueden tener tamaños de genoma incluso mayores que las especies de los niveles superiores del árbol evolutivo.
Por ejemplo, la Amoeba proteus y la Amoeba dubia tienen un tamaño de genoma mucho mayor que el de los seres humanos.
Nota: el tamaño del genoma de la Amoeba dubia (también llamada Polychaos dubium) y de la Amoeba proteus se midió con los métodos de la década de 1960 que analizaban la célula completa en lugar de núcleos individuales. El resultado podría ser confuso al incluir contribuciones del ADN mitocondrial, posibles núcleos múltiples y cualquier cosa que la ameba haya engullido recientemente.

Vacuola contráctil – orgánulo único

La segunda característica de Amoeba proteus es su sistema de bombeo incorporado dentro de la célula, llamado «vacuola contráctil». La vacuola contráctil es una burbuja de agua dentro del citoplasma de la Amoeba proteus. Su función es regular el contenido de agua de la célula. Como la Amoeba proteus es un organismo unicelular, las moléculas de agua pueden entrar o salir libremente a través de la membrana celular semipermeable por ósmosis.
Cuando la Amoeba proteus se desplaza a un lugar con menos iones (podrían ser minerales), el entorno se vuelve hipotónico para la célula. Esto significa que más moléculas de agua se moverán dentro de la célula de Amoeba proteus para lograr un equilibrio. Cuando esto sucede, las vacuolas contráctiles pueden almacenar el agua extra y ayudar a arrojarlas (junto con los desechos) fuera de la célula.
Sin las vacuolas contráctiles, la ameba puede reventar. Sin duda, se trata de un orgánulo muy importante con una función esencial para la ameba, así como para muchos microorganismos de agua dulce.

Osmoreulación en la ameba.
La vacuola contráctil es el regulador clave de la presión osmótica en la ameba (también en muchos protistas unicelulares). La vacuola contráctil sirve de depósito para almacenar el exceso de agua dentro de las células. Una vez que el agua está cerca de su límite, la vacuola contráctil se mueve y se fusiona con la membrana plasmática para expulsar el agua.

Muchas microvellosidades en su membrana celular

El tercer secreto de Amoeba proteus es que su membrana celular no es tan lisa como se muestra bajo el microscopio óptico. De hecho, la cara exterior de la membrana tiene muchas microvellosidades adheridas a ella (sólo pueden verse bajo un microscopio electrónico). Estas microvellosidades pueden ayudar a la Amoeba proteus a adherirse y liberarse de la superficie del sustrato.

¿Qué tamaño tiene la Amoeba proteus ?

La Amoeba proteus es un protozoo grande, y puede crecer hasta 1 mm de largo (tamaño medio 250-750 µm). Su tamaño varía en función de la cantidad de alimento que ingiere. Casi puede verse a simple vista (todavía es muy difícil debido a su cuerpo incoloro y transparente).

Tamaño del insecto más pequeño y de dos protozoos en comparación. (A) Megaphragma mymaripenne. (B) Paramecium caudatum. (C) Amoeba proteus. La barra de escala es de 200 μm. Megaphragma mymaripenne, una avispa parásita, es el insecto volador más pequeño conocido.

¿A qué velocidad puede moverse la Amoeba proteus?

La Amoeba proteus puede moverse a una velocidad de 2-5 mm por minuto.

¿La Amoeba proteus tiene ojos?

No, la Amoeba proteus no tiene ojos (no hay que olvidar que es una sola célula). Sin embargo, la Amoeba proteus puede percibir la luz y tiende a alejarse de ella. La luz brillante puede incluso hacer que todos los movimientos cesen repentinamente.
Los científicos descubrieron que la Amoeba proteus puede responder al estímulo de la luz debido a las reacciones en su plasmagel, el citoplasma gelatinoso en las puntas de los pseudópodos. La luz hace que su plasmagel sea más grueso y rígido y, en consecuencia, más difícil de mover.
Además de la luz, la Amoeba proteus también puede percibir varios estímulos, como las sustancias químicas, el endurecimiento, la temperatura, ¡e incluso el campo eléctrico!

Aunque la ameba es un organismo unicelular, puede responder a varios cambios ambientales.
(1) La ameba evitará la luz brillante. Tampoco permanece en la oscuridad total debido a la falta de alimento. La ameba prefiere un entorno con luz tenue, como bajo la sombra de plantas acuáticas o rocas.
(2) La ameba puede percibir y evitar ciertas sustancias químicas que son tóxicas.
(3) A la ameba no le gusta flotar. Si es posible, le gusta adherirse a la superficie del sustrato.
(4) La ameba evitará los obstáculos y los objetos punzantes mientras se mueve.
(5) Cuando los científicos colocan una ameba en un campo eléctrico, la ameba tiende a moverse hacia el cátodo.
(6) A la ameba le gusta permanecer a una temperatura en torno a los 25oC.

¿Cómo respira la Amoeba proteus?

Debido a que la Amoeba proteus es un organismo unicelular, el oxígeno y el dióxido de carbono pueden difundirse libremente dentro y fuera de su membrana celular. Además, otras sustancias (moléculas solubles en agua como la sal) son capaces de transportarse a través de la membrana por ósmosis.

¿Cómo se reproduce la Amoeba proteus?

La mayor parte del tiempo, la Amoeba proteus se reproduce asexualmente dividiendo una célula en dos, un proceso llamado «Fisión Binaria». Justo antes de reproducirse, la Amoeba proteus retrae la mayoría de sus pseudópodos y se redondea en forma de bola.
Después de replicar su material genético (ADN) en el núcleo, el núcleo original de la Ameba se divide para formar dos núcleos hijos mediante el proceso de Cariocinesis. En este proceso, las largas moléculas de ADN se condensan en cromosomas (con forma de varilla) para facilitar la separación.
Después de que el núcleo se haya dividido en dos, tiene lugar el proceso de Citocinesis en el que el citoplasma de la célula madre se pellizca y se divide en dos células hijas. Esto lleva a la formación de las dos células hijas de la ameba, que tienen un núcleo y su propio citoplasma celular y orgánulos. Normalmente, todo el proceso puede durar entre 30 minutos y una hora.

Dos formas de reproducción de la ameba: La fisión binaria y la fisión múltiple.
La mayoría de las veces, las amebas se reproducen por la fisión binaria. Cuando el entorno se vuelve duro, las amebas se adaptan a la fisión múltiple para aumentar la posibilidad de sobrevivir.

Hay otra forma poco frecuente de reproducción de las amebas, llamada Encimentación o Fisión Múltiple.
Cuando la ameba percibe que el entorno se vuelve desfavorable (por ejemplo, falta de nutrientes, demasiado ácido o demasiada luz brillante), retira sus pseudópodos y libera una capa protectora (llamada quiste) hecha de una sustancia similar a la quitina para cubrir su membrana celular. Este quiste es capaz de sobrevivir en condiciones mucho más duras. Al mismo tiempo, la mitosis se produce muchas veces dentro del quiste, produciendo más de dos células hijas. Cuando la pared del quiste se rompe (cuando la condición se vuelve favorable), estas células hijas se liberan para convertirse en varias amebas nuevas.
Cuando el entorno de habitabilidad se vuelve extremadamente desfavorable, las amebas se reproducen mediante esporas. Esta reproducción sexual puede crear diversidad genética y aumentar su posibilidad de sobrevivir en condiciones duras.

¿Dónde buscar Amoeba proteus?

A la Amoeba proteus le gusta permanecer en el fondo de aguas dulces limpias. Se encuentra alimentándose de sustancias en descomposición en el fondo de arroyos de agua dulce y estanques estancados. Puede utilizar un cuentagotas de transferencia para recoger los sedimentos del fondo para buscar Amoeba proteus.
La Amoeba proteus también se puede pedir a las empresas de suministros científicos y es el espécimen clásico que se utiliza en el aula para demostrar los pseudópodos en acción.

¿Dónde recoger las amebas? Aquí hay algunas fotos de los hábitats donde recientemente he visto Amoeba proteus.
(A-C) A las amebas les gusta esconderse en los sedimentos del fondo (como las hojas) de los estanques de agua clara. (D-E) Utilicé las pinzas para recoger algunas hojas en descomposición y agua con sedimentos en mi frasco de muestras. Lo llevaré a casa para buscar amebas y otras vidas del estanque bajo mi microscopio.

¿Cómo encontrar Amoeba proteus bajo un microscopio óptico?

Las amebas se pueden observar directamente bajo un microscopio óptico sin necesidad de tinciones adicionales. Se necesita paciencia para localizar las amebas bajo el microscopio porque son transparentes (sin color), se mueven lentamente y les gusta cubrirse bajo los restos o sedimentos del fondo.

Las amebas también pueden estudiarse mediante tinción con colorantes para visualizar los orgánulos celulares. Sin embargo, esto requiere los productos químicos y el equipo para fijar y montar las amebas muertas. Si quieres conocer el detalle, consulta este enlace.

Un portaobjetos de Amoeba proteus teñido.

¿Qué buscar en el microscopio?

La observación directa de la Amoeba proteus tiene una ventaja significativa porque la Amoeba proteus está todavía viva y en movimiento activo cuando se observa bajo el microscopio. Esto permite ver cómo las proyecciones en forma de dedos (pseudópodos) se alargan y acortan a medida que las amebas se mueven o engullen partículas de alimento.

Algunos de los otros orgánulos que son visibles al microscopio son:

• Núcleo: El núcleo se encuentra a unos 35 µm de diámetro.
• Vacuola contráctil: El tamaño de la vacuola contráctil puede variar de 20 a 100 µm. Típicamente, tiene un aspecto claro en su interior porque en realidad es una bola llena de agua.
• Citoplasma: Es el fluido interior que contiene todo tipo de orgánulos y cristales diminutos.
• Vacuola alimentaria: Las vacuolas alimentarias son más pequeñas que el núcleo. Su tamaño es de unos 20 µm.

El color de las vacuolas alimenticias en el interior de las Amebas también puede indicar las fuentes de nutrientes en el hábitat. Por ejemplo, he observado que las Amebas recogidas a finales de la primavera contienen más partículas verdes (podrían ser algas verdes) y las Amebas de principios de la primavera son más parduzcas (diatomeas marrones injertadas).

Las fuentes de alimentación pueden afectar al color de las vacuolas alimenticias de las amebas.

A veces, se pueden ver Amebas en reposo y que permanecen inmóviles con una forma ovalada.
Si tiene una cámara o un teléfono móvil montado en su microscopio, las amebas que se mueven lentamente son modelos estupendos para practicar sus habilidades de microfotografía y realización de vídeos.

He visto unas partículas brillantes dentro de la Amoeba proteus. ¿Qué es eso?

Otra característica que puedes observar fácilmente es la abundancia de inclusiones cristalinas en el interior de la Amoeba proteus. La mayoría de los cristales de Amoeba proteus tienen una forma bipiramidal. Estos cristales están contenidos en vacuolas y compuestos de triuret, un producto de desecho de nitrógeno. Otras especies de Amebas tienen sus cristales en diferentes formas, como esferas, láminas, e incluso cristales en forma de croissant.
Aquí hay algunos ejemplos de cristales en diferentes especies de Amebas.

Cristales en diferentes especies de Amebas.
Fuente: https://www.arcella.nl/inclusions/

Algunas Amebas grandes también tienen cuerpos de glucógeno para almacenar su reserva de nutrientes. Estos cuerpos de glucógeno son esferoides brillantes y varían en tamaño. El glucógeno es una forma de azúcar y en nuestro cuerpo, almacenamos glucógeno en el hígado y en los músculos.
Cuando la ameba digiere grandes cantidades de diatomeas, se pueden ver incluso las gotas de aceite dentro de la célula de la ameba. Esto se debe a que algunas diatomeas son pequeñas productoras de aceite.
Algunas amebas grandes contienen bacterias y pequeñas algas verdes dentro de su citoplasma. Estos organismos tienen una relación simbiótica con su huésped y se denominan «endosimbiontes». Por ejemplo, las algas verdes que viven en su interior pueden proporcionar energía adicional a su huésped (la ameba), haciendo que la ameba pueda vivir en ambientes pobres en nutrientes.

¿Otras amebas también se parecen a la Amoeba proteus?

La respuesta es no. La familia de las Amebas comprende miembros muy diversos con más de 15.000 especies descritas. Aunque todas comparten una característica: moverse por medio de pseudópodos, pueden ser totalmente diferentes en formas y tamaños.

Primos de Amoeba proteus
(A) Pelomyxa es un género de ameboides gigantes, normalmente de 500-800 μm pero ocasionalmente de hasta 5 mm de longitud. (B) Thecamoeba. El cuerpo de Thecamoeba suele tener forma de cornucopia arrugada. (C) Vampyrella obtuvo su nombre por la forma en que se alimenta. La Vampyrella se pega a sus víctimas (normalmente algas), hace un gran agujero en la pared celular de las algas y succiona el protoplasto de las mismas. (Crédito: Pelomyxa y Thecamoeba – eol.org ; Vampyrella – Sebastian Hess)

Las amebas pueden dividirse en dos grandes grupos: ameboides desnudos (subclase: Gymnamoebae) y ameboides con concha (subclase: Testacea).
Las amebas con cuerpos celulares blandos y gelatinosos, como Amoeba proteus, Pelomyxa, Thecamoeba y Vampyrella, son todas ameboides desnudas.
Sorprendentemente, algunas especies de Amebas hacen conchas protectoras, llamadas «pruebas», alrededor de sus células. Algunas amebas con caparazón hacen las pruebas completamente por sí mismas y los materiales pueden ser componentes orgánicos, silíceos (que contienen sílice) o calcáreos (que contienen carbonato de calcio) producidos por las amebas. Estas pruebas se llaman pruebas autogénicas.
Algunas Amebas con caparazón preparan sus pruebas recogiendo partículas de sedimento a su alrededor y pegan estas partículas minerales mediante ingredientes de limo segregados por las células. Estas pruebas se llaman pruebas xenogénicas.

Izquierda: Concha de Difflugia acuminata: la prueba xenogénica (de unos 300 µm de longitud) formada por partículas minerales pegadas con secreciones del interior de la célula. (Crédito: Deuterostome on wiki); Derecha: El test autógeno (de unos 100 µm de diámetro) de Arcella discoides, formado por placas orgánicas producidas por la célula. (Crédito: Frank Fox en wiki)

Estas amebas con caparazón se pueden recoger con los mismos métodos que las amebas desnudas. Sin embargo, como las pruebas podrían romperse fácilmente, hay que tener cuidado al examinarlas al microscopio. El peso del cubreobjetos puede hacer que se rompan las pruebas de las amebas con caparazón. Utiliza los portaobjetos con una sola concavidad o añade unos puntos de vaselina bajo las esquinas del cubreobjetos para proporcionar más espacio a estas criaturas.

¿De dónde viene el nombre de «Ameba»?

Amoeba proteusobtiene su nombre a través de dos palabras griegas; «amoibe» que significa cambio y «proteus «que significa Dios del Mar. El significado griego describe a este microbio como el Dios del MarProteus que tiene una forma que cambia constantemente.

Ilustración de Proteus por Andrea Alciato del Libro de los Emblemas (1531)

¿Cómo se clasifica la ameba?

Las amebas pertenecen al Reino de los protistas (un protista es cualquier organismo eucariota que no sea un animal, una planta o un hongo). Sin embargo, en términos de clasificación, la posición de las amebas, al igual que su forma, cambia constantemente.
En los primeros días, cuando la microscopía era la única manera de caracterizar los microorganismos, las amebas fueron clasificadas como Phylum Sarcodina con varias otras especies como Heliozoa. Una vez que se introdujo la filogenética molecular (clasificar una especie por su material genético), las amebas están ahora en el Phylum Amoebozoa. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la clasificación de los protistas es actualmente muy discutida.

Los Heliozoos son conocidos comúnmente como animales solares. A mí me gusta llamarlo «Uni» microscópico (erizo de mar en japonés).

He oído que las amebas pueden comer cerebros humanos. ¿Es cierto?

Desgraciadamente, es cierto. Aunque la mayoría de las amebas son inofensivas para los seres humanos, algunas especies raras pueden ser parásitas dentro del cuerpo humano.
Naegleria fowleri, conocida coloquialmente como la «ameba comecerebros», vive en estanques o arroyos de agua dulce en zonas geográficas cálidas. Naegleria fowleri tiene dos flagelos (como colas) para poder nadar en el agua. La mayoría de las veces, la Naegleria fowleri es de vida libre y se alimenta de bacterias. En algunos casos muy raros, la Naegleria fowleri puede ser inhalada a través de la nariz y viajar al cerebro, causando una enfermedad mortal llamada Naegleriasis.
De hecho, se ha confirmado un caso de ameba comecerebros en la zona de Tampa, según informó el Departamento de Salud de Florida el 6 de julio de 2020. Noticias relacionadas por favor visite aquí.

La Naegleria fowleri (comúnmente conocida como la «ameba comecerebros») es una ameba microscópica de vida libre. En una determinada fase de su ciclo vital, la Naegleria fowleri puede nadar mediante dos flagelos. (Fuente: CDC – https://www.cdc.gov/parasites/naegleria/)

¿Sabías que?

La ameba Proteus, la Euglena, el Tardigrade y el Paramecium caudatum son las criaturas de la microvida más estudiadas en las aulas y los laboratorios.

Referencia

DOGS – Database Of Genome Sizes: https://services.healthtech.dtu.dk/
Enciclopedia de la Naturaleza de Mónaco – Amoeba proteus por Giorgio Venturini y Mario Beltramini: https://www.monaconatureencyclopedia.com/amoeba-proteus/
Amoeba proteus – Una mirada en profundidad al protista Amoeba proteus: https://davidwangblog.wordpress.com/
Microbus: https://microscope-microscope.org/pond-water-critters-protozoan-guide/sarcodina/amoeba-proteus/
Micromundo – mundo de los organismos ameboides: https://www.arcella.nl/
«Las amebas son algo más que manchas» por Wim van Egmond: http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/indexmag.html?http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artsep01/shelled.html
Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Amoeba_proteus
«La naturaleza de la respuesta a la luz en Amoeba proteus (Leidy)» por S. O. Mast. Publicado en Zeitschrift für vergleichende Physiologie volumen 15, páginas139-147(1931)
«Amoebae: Protistas que se mueven y alimentan usando Pseudopodia» por David J. Patterson.

Tamaño del genoma:
http://www.genomenewsnetwork.org/articles/02_01/Sizing_genomes.shtml
https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-3-genetics/32-chromosomes/genome-size.html
http://book.bionumbers.org/how-big-are-genomes/