Fakta o amébě

Fakta o amébě

Sdílení je péče!

Co je améba?

Amoeba (množné číslo améby/amoebae) je skupina primitivních protist. Z velké čeledi améb je pravděpodobně nejznámějším členem améba proteus – běžně se vyskytuje v učebnách a výzkumných laboratořích.
Amoeba proteus je známá svým způsobem pohybu, primitivním plazivým způsobem – vysouváním a zasouváním „nepravých nohou“ (neboli pseudopodů) po rozmanitém podkladu. Amoeba proteus nemá pevný tvar – neustále se mění, protože vysouvá své pseudopody.
Schopnost pohybu pomocí pseudopodů je společným znakem čeledi Amoeba, i když některé z nich vypadají zcela jinak než Amoeba proteus.

Je améba buňka?

Ano, améba je jednobuněčný organismus, což znamená, že jedna améba se skládá pouze z jedné obrovské buňky.
Amoeba patří mezi eukaryotické buňky, což znamená, že její genetický materiál (neboli DNA) je dobře uspořádaný a uzavřený v membráně tím, že tvoří „jádro“. V tomto ohledu je améba bližší našemu člověku (jsou také eukaryoty) než bakterie (prokaryota).

Mikroanatomie améby: Améba má jediné zrnité jádro, které obsahuje většinu DNA organismu.
Amoeba se pohybuje a loví pomocí vysunutých pseudopodů.
K udržování osmotické rovnováhy slouží kontraktilní vakuola, která vylučuje přebytečnou vodu z buňky.
Několik potravních vakuol slouží k trávení částic potravy.
Cytoplazmu lze rozdělit na dvě části: zrnitou vnitřní endoplazmu a vnější vrstvu čiré ektoplazmy, obě uzavřené v pružné plazmatické membráně.
Krystaly jsou kondenzované odpadní látky produkované buňkou.

Co se nachází uvnitř „falešných nohou“ neboli „pseudopodů“ améb?

Pseudopod je dočasný výběžek podobný rameni, který se vyvíjí ve směru pohybu.
Když améba natáhne své pseudopody, cytoskelety (podobně jako kosterní systém buněk) uvnitř buňky se přeskupí a vytlačí buněčnou membránu, čímž změní tvar buňky. Jakmile špičky pseudopodů přilnou k podkladu, cytoplazma buňky proudí, aby vyplnila prostor, takže se celá buňka pohybuje vpřed.
Pod mikroskopem můžete vidět, jak složky (včetně jádra a vakuol) uvnitř améby při pohybu plynule proudí jako v gelu. Tato forma pohybu prodloužením cytoplazmy se nazývá „améboidní pohyb“.

Améboidní pohyb: améba se pohybuje natahováním svých pseudopodů.
Pod plazmatickou membránou pseudopodů se nacházejí organizované cytoskelety, které vytvářejí sílu pohánějící změnu tvaru buňky.

Kromě toho, že améby používají pseudopody k pohybu, používají je také k pohlcování částic potravy.
Pseudopody se nevyskytují výhradně u améb. Ve skutečnosti může většina eukaryotických buněk měnit svůj tvar pohybem cytoskeletů. Například bílé krvinky našeho imunitního systému mohou pomocí pseudopodů hlídat a lovit napadené bakterie.

Jak se živí améba proteus?

Amoeba proteus pohlcuje svou kořist procesem zvaným „fagocytóza“. Když se améba blíží ke své kořisti, její pseudopody se natáhnou, obklopí a pohltí potravu uvnitř buněčné membrány Amoeba proteus vytvořením potravní vakuoly. Poté se do vakuoly uvolní trávicí enzymy, které potravu rozloží na malé živné molekuly, jež améba proteus využije.

Fagocytóza améby.
Pseudopody nejprve obklopí částici potravy a přiblíží ji k amébě. Poté se otevře část buněčné membrány, aby se částice dostala do buňky a do potravní vakuoly, kde je strávena enzymy.

Jaká je oblíbená potrava améby proteus?

Amoeba proteus je predátorem bakterií, prvoků a řas. Může se živit téměř všemi organickými živinami ve svém obydlí. Paramecium je pro Amoeba proteus pravděpodobně nejznámější kořistí. Podívejte se na video, na kterém améba loví paramecii!

Prozraď mi více o tajemstvích améby proteus!

Jistě, Amoeba proteus je úžasný tvor hned v několika ohledech.

Extrémně velký genom

Za prvé, Amoeba proteus je eukaryot, což znamená, že její genetický materiál (DNA) je uzavřen v jádře. Vědci nazývají celý kód DNA v daném organismu jeho „genom“. Hádejte, jak velký je genom améby proteus? Genom améby proteus má 290 miliard párů bází (jeden pár bází se rovná jednomu kódu DNA), takže je 100krát větší než lidský genom (3 miliardy)!!!
Jeden z největších genomů patří velmi malému tvorovi, Amoeba dubia, příbuzná Amoeba proteus, má 670 miliard párů bází! Velká velikost genomu však nekoreluje s počtem genů.
Amoeba proteus má tak velký genom díky extrémní replikaci stejné sady genů (klasický příklad polyploidie). Může mít více než 500 chromozomů v jediném jádře. Lidé jsou diploidní a máme pouze dvě kopie stejných genů (neboli chromozomů).

Srovnání velikosti genomů různých organismů.
Dříve se uvažovalo o tom, že velikost genomu by měla přímo souviset se složitostí organismů. To však není pravda. Některé jednodušší organismy mohou mít dokonce větší velikost genomu než druhy na vyšších úrovních evolučního stromu.
Například Amoeba proteus a Amoeba dubia mají mnohem větší velikost genomu než člověk.
Poznámka: velikost genomu Amoeba dubia (nazývaná také Polychaos dubium) a Amoeba proteus byla měřena metodami z 60. let 20. století, které analyzovaly celou buňku, nikoli jednotlivá jádra. Výsledek by mohl být zmatený zahrnutím příspěvků mitochondriální DNA, možných více jader a všeho, co améba nedávno pohltila.

Kontraktilní vakuola – jedinečná organela

Druhou vlastností améby proteus je její zabudovaný čerpací systém uvnitř buňky, nazývaný „kontraktilní vakuola“. Kontraktilní vakuola je vodní bublina uvnitř cytoplazmy Amoeba proteus. Její funkcí je regulovat obsah vody v buňce. Protože je Amoeba proteus jednobuněčný organismus, mohou molekuly vody volně proudit dovnitř nebo ven přes polopropustnou buněčnou membránu prostřednictvím osmózy.
Když se Amoeba proteus přesune na místo s menším množstvím iontů (mohlo by jít o minerály), prostředí se pro buňku stane hypotonickým. To znamená, že se do buňky Amoeba proteus přesune více molekul vody, aby se dosáhlo rovnováhy. Když k tomu dojde, mohou kontraktilní vakuoly uložit přebytečnou vodu a pomoci při jejím vyvrhování (spolu s odpadními látkami) ven z buňky.
Bez kontraktilních vakuol může améba prasknout. Nepochybně se jedná o velmi důležitou organelu se zásadní funkcí pro amébu, stejně jako pro mnoho sladkovodních mikroorganismů.

Osmoregulace u améby.
Kontraktilní vakuoly jsou klíčovým regulátorem osmotického tlaku u améby (také u mnoha jednobuněčných protist). Kontraktilní vakuola slouží jako zásobárna k ukládání přebytečné vody uvnitř buněk. Jakmile se voda přiblíží ke své hranici, kontraktilní vakuola se pohne a splyne s plazmatickou membránou, aby vodu vypudila.

Na její buněčné membráně je mnoho mikrovilů

Třetím tajemstvím améby proteus je, že její buněčná membrána není tak hladká, jak se ukazuje pod optickým mikroskopem. Ve skutečnosti je na vnější straně membrány připevněno mnoho mikrovilů (lze je vidět pouze pod elektronovým mikroskopem). Tyto mikrovily mohou pomoci Amoeba proteus přichytit a uvolnit se z povrchu substrátu.

Jak velká je Amoeba proteus ?

Amoeba proteus je velký prvok a může dorůstat délky až 1 mm (průměrná velikost 250-750 µm). Velikost se pohybuje v závislosti na množství potravy, kterou pohltí. Lze ji téměř spatřit pouhým okem (přesto velmi obtížně kvůli jejímu bezbarvému a průhlednému tělu).

Pro srovnání velikost nejmenšího hmyzu a dvou prvoků. (A) Megaphragma mymaripenne. (B) Paramecium caudatum. (C) Amoeba proteus. Měřítko je 200 μm. Megaphragma mymaripenne, parazitická vosa, je nejmenší známý létající hmyz.

Jak rychle se může pohybovat améba proteus?

Amoeba proteus se může pohybovat rychlostí 2-5 mm za minutu.

Má améba proteus oči?

Ne, Amoeba proteus nemá oči (nezapomeňte, že je to jedna buňka). Amoeba proteus však dokáže vnímat světlo a má tendenci se od něj vzdalovat. Jasné světlo může dokonce způsobit, že všechny pohyby náhle ustanou.
Vědci zjistili, že Amoeba proteus může reagovat na světelné podněty díky reakcím v jejím plasmagelu, gelovité cytoplazmě na koncích pseudopodů. Světlo způsobí, že její plazmagel zhoustne a ztuhne, v důsledku čehož je pohyb obtížnější.
Kromě světla dokáže améba proteus vnímat i několik dalších podnětů, například chemické látky, otužování, teplotu, a dokonce i elektrické pole!

Přestože je améba jen jednobuněčný organismus, dokáže reagovat na různé změny prostředí.
(1) Améba se bude vyhýbat jasnému světlu. Kvůli nedostatku potravy se také nezdržuje v úplné tmě. Améba dává přednost prostředí s tlumeným světlem, například ve stínu vodních rostlin nebo skal.
(2) Améba dokáže vycítit některé chemické látky, které jsou toxické, a vyhýbá se jim.
(3) Améba se nerada vznáší. Pokud je to možné, ráda se přichytí k povrchu substrátu.
(4) Améba se při pohybu vyhýbá překážkám a ostrým předmětům.
(5) Když vědci umístí amébu do elektrického pole, má améba tendenci pohybovat se směrem ke katodě.
(6) Améba se ráda zdržuje při teplotě kolem 25oC.

Jak améba proteus dýchá?

Protože je améba proteus jednobuněčný organismus, může kyslík a oxid uhličitý volně difundovat dovnitř a ven z její buněčné membrány. Také další látky (molekuly rozpustné ve vodě, jako je například sůl) se mohou přes membránu přenášet osmózou.

Jak se améba proteus rozmnožuje?

Většinou se Amoeba proteus rozmnožuje nepohlavně rozdělením jedné buňky na dvě, což je proces zvaný „binární dělení“. Těsně před rozmnožováním stáhne Amoeba proteus většinu svých pseudopodů a zakulatí se do kuličky.
Po replikaci svého genetického materiálu (DNA) v jádře se původní jádro améby rozdělí a vytvoří dvě dceřiná jádra procesem karyokineze. Při tomto procesu dochází ke kondenzaci dlouhých molekul DNA do chromozomů (tyčinkovitého tvaru), což usnadňuje rozdělení.
Po rozdělení jádra na dvě probíhá proces cytokineze, při kterém se cytoplazma v mateřské buňce sevře a rozdělí na dvě dceřiné buňky. Vzniknou tak dvě dceřiné buňky améby, které mají jádro a vlastní buněčnou cytoplazmu a organely. Celý proces může obvykle trvat 30 minut až hodinu.

Dva způsoby rozmnožování améb: Binární dělení a vícenásobné dělení.
Většinou se améby rozmnožují binárním štěpením. Když se prostředí změní na drsné, améby se přizpůsobí vícenásobnému dělení, aby zvýšily šanci na přežití.

Existuje ještě jeden vzácný způsob rozmnožování améb, který se nazývá Encystment neboli vícenásobné dělení.
Když améba vycítí, že se prostředí stává nepříznivým (např. nedostatek živin, příliš kyselé nebo příliš ostré světlo), stáhne svá pseudopodia a uvolní ochranný plášť (tzv. cystu) z látky podobné chitinu, který pokryje její buněčnou membránu. Tato cysta je schopna přežít v mnohem drsnějších podmínkách. Zároveň uvnitř cysty probíhá mnohokrát mitóza, při níž vznikají více než dvě dceřiné buňky. Když stěna cysty praskne (když se podmínky změní na příznivé), tyto dceřiné buňky se pak uvolní a vznikne několik nových améb.
Když se prostředí, v němž žijí, stane extrémně nepříznivým, améby se rozmnožují prostřednictvím spor. Toto pohlavní rozmnožování může vytvořit genetickou rozmanitost a zvýšit její šanci na přežití v nepříznivých podmínkách.

Kde hledat amébu proteus?

Amoeba proteus se ráda zdržuje na dně čistých sladkých vod. Vyskytuje se na dně sladkovodních toků a stojatých rybníků, kde se živí rozkládajícími se látkami. K hledání Amoeba proteus můžete použít přenosné kapátko, kterým nasbíráte sedimenty na dně.
Amoeba proteus se dá také objednat u firem dodávajících vědecké potřeby a je klasickým vzorkem používaným ve třídě k demonstraci pseudopodů v akci.

Kde améby sbírat? Zde je několik obrázků stanovišť, kde jsem v poslední době spatřil amébu proteus.
(A-C) Améby se rády ukrývají v sedimentech dna (například v listí) rybníků s čistou vodou. (D-E) Kleštěmi jsem nasbíral do vzorkovnice rozkládající se listy a vodu se sedimenty. Přinesu si ji domů a budu v ní pod mikroskopem hledat améby a další život v jezírku.

Jak najít amébu proteus pod optickým mikroskopem?

Amoebu lze pozorovat přímo pod optickým mikroskopem bez dalších barviv. Vyhledání améb pod mikroskopem vyžaduje trpělivost, protože jsou průhledné (bez barvy), pomalu se pohybují a rády se zakrývají pod nečistotami nebo usazeninami na dně.

Amoebu lze také studovat pomocí barvení barvivem, které zviditelní buněčné organely. To však vyžaduje chemikálie a vybavení k fixaci a upevnění mrtvých améb. Pokud se chcete dozvědět podrobnosti, podívejte se na tento odkaz.

Sklíčko s obarvenou amébou proteus.

Co hledat pod mikroskopem?

Přímé pozorování Amoeba proteus má značnou výhodu, protože Amoeba proteus je při pozorování pod mikroskopem stále živá a aktivně se pohybuje. To umožňuje pozorovat, jak se prstovité výběžky (pseudopody) prodlužují a zkracují, když se améby pohybují nebo pohlcují částice potravy.

Mezi další organely viditelné pod mikroskopem patří:

• Jádro: Jádro se nachází asi 35 µm v průměru.
• Kontraktilní vakuola: Velikost kontraktilní vakuoly se může pohybovat v rozmezí 20 – 100 µm. Obvykle vypadá uvnitř čirá, protože je to vlastně kulička naplněná vodou.
• Cytoplazma: Vnitřní tekutina obsahující všechny druhy organel a drobné krystalky.
• Potravní vakuola: Potravní vakuoly jsou menší než jádro. Je velká asi 20 µm.

Barva potravních vakuol uvnitř améb může také naznačovat zdroje živin v obydlí. Všiml jsem si například, že améby nasbírané v pozdním jaru obsahují více zelených částic (mohlo by jít o zelené řasy) a améby z časného jara jsou více nahnědlé (vrostlé hnědé diatomy).

Příklady zdrojů potravy mohou ovlivnit barvu potravních vakuol améb.

Někdy můžete vidět améby v klidu a zůstat nehybné s oválným tvarem.
Pokud máte na mikroskopu připevněný fotoaparát nebo mobilní telefon, jsou pomalu se pohybující améby skvělým modelem pro procvičení vašich dovedností v oblasti mikrofotografie a tvorby videí.

Uvnitř améby proteus jsem viděl lesklé částice. Co to je?

Dalším znakem, který můžete snadno pozorovat, je množství krystalických inkluzí uvnitř Amoeba proteus. Většina krystalů Amoeba proteus má bi-pyramidální tvar. Tyto krystaly jsou obsaženy ve vakuolách a skládají se z triurety, odpadního produktu dusíku. Ostatní druhy améb mají své krystaly v různých tvarech, jako jsou koule, listy, a dokonce i krystaly ve tvaru croissantu.
Tady je několik příkladů krystalů u různých druhů améb.

Krystaly u různých druhů améb.
Zdroj: https://www.arcella.nl/inclusions/

Některé velké améby mají také glykogenová tělíska, do kterých ukládají zásoby živin. Tato glykogenová tělíska jsou lesklé sféroidy a mají různou velikost. Glykogen je forma cukru a v našem těle ukládáme glykogen v játrech a svalech.
Když améba stráví velké množství diatomů, můžete dokonce vidět kapičky oleje uvnitř buňky améby. Je to proto, že některé diatomy jsou malými producenty oleje!“
Některé velké améby obsahují uvnitř své cytoplazmy bakterie a malé zelené řasy. Tyto organismy mají se svým hostitelem symbiotický vztah a nazývají se „endosymbionti“. Například zelené řasy žijící uvnitř mohou svému hostiteli (amébě) poskytovat dodatečnou energii, díky čemuž může améba žít v prostředí chudém na živiny.

Vypadají i jiné améby jako Amoeba proteus?

Odpověď zní ne. Čeleď améb zahrnuje velmi rozmanité zástupce s více než 15 000 popsanými druhy. Přestože všechny mají jeden společný znak – pohyb pomocí pseudopodů, mohou se zcela lišit tvarem i velikostí.

Příbuzní améby proteus
(A) Pelomyxa je rod obřích améb, obvykle 500-800 μm, ale občas až 5 mm dlouhých. (B) Thecamoeba. Tělo Thecamoeba často tvoří zvrásněný rohovitý tvar. (C) Vampyrella dostala své jméno podle způsobu, jakým se živí. Vampyrella se přilepí na své oběti (obvykle řasy), udělá velký otvor do buněčné stěny řasy a vysaje její protoplast. (Kredit: Pelomyxa and Thecamoeba – eol.org ; Vampyrella – Sebastian Hess)

Amoeby lze rozdělit do dvou hlavních skupin: nahé améby (podtřída: Gymnamoebae) a schránkované améby (podtřída: Testacea).
Tyto améby s měkkými, gelovitými buněčnými těly, jako jsou Amoeba proteus, Pelomyxa, Thecamoeba a Vampyrella, jsou nahé améby.
Překvapivě některé druhy améb vytvářejí kolem svých buněk ochranné schránky, tzv. testy. Některé schránkované améby si testy vytvářejí zcela samy a materiálem mohou být organické, křemičité (obsahující oxid křemičitý) nebo vápenaté (obsahující uhličitan vápenatý) složky produkované amébami. Tyto testy se nazývají autogenní testy.
Některé schránkové améby připravují své testy tak, že kolem sebe shromažďují částice sedimentu a tyto minerální částice slepují slizovými složkami vylučovanými z buněk. Tyto testy se nazývají xenogenní testy.

Vlevo: Schránka Difflugia acuminata: xenogenní test (dlouhý asi 300 µm) složený z minerálních částic slepených sekrety z nitra buňky. (Kredit: Deuterostome na wiki); vpravo: Autogenní test (o průměru asi 100 µm) Arcella discoides, tvořený organickými destičkami produkovanými buňkou. (Kredit: Frank Fox na wiki)

Tyto obalené améby lze sbírat stejnými metodami jako améby nahé. Protože se však mohou snadno rozbít, je třeba být při jejich zkoumání pod mikroskopem opatrný. Hmotnost krycího sklíčka může testy vyloupaných améb rozbít. Použijte mikroskopická sklíčka s jedním prohnutím nebo přidejte několik teček vazelíny pod rohy krycího sklíčka, abyste těmto tvorům poskytli více prostoru.

Odkud se vzal název „améba“?

Amoeba proteuszískala svůj název díky dvěma řeckým slovům: „amoibe“ znamená změna a „proteus“ znamená mořský bůh. Řecký význam popisuje tohoto mikroba jako mořského bohaProtea, který má neustále se měnící tvar.

Ilustrace Protea od Andrea Alciata z Knihy emblémů (1531)

Jak se améba klasifikuje?

Amoeby patří do říše protistů (protist je každý eukaryotický organismus, který není živočich, rostlina nebo houba). Z hlediska klasifikace se však postavení améb stejně jako jejich tvar – důsledně mění.
V počátcích, kdy mikroskopie byla jediným způsobem, jak charakterizovat mikroorganismy, byly améby zařazeny do Phylum Sarcodina s několika dalšími druhy, jako jsou Heliozoa. Jakmile byla zavedena molekulární fylogenetika (klasifikace druhu podle genetického materiálu), améby jsou nyní zařazeny do Phylum Amoebozoa. Musíme však mít na paměti, že klasifikace protist je v současnosti velmi diskutovaná.

Heliozoa je běžně známá jako slunéčka. Já osobně je rád nazývám mikroskopickými „Uni“ (japonsky mořský ježek)!“

Slyšel jsem, že améby mohou jíst lidské mozky. Je to pravda?

Naneštěstí je to pravda. Ačkoli je většina améb pro člověka neškodná, některé vzácné druhy mohou v lidském těle parazitovat.
Naegleria fowleri, hovorově známá jako „améba požírající mozek“, žije ve sladkovodních rybnících nebo potocích v horkých zeměpisných oblastech. Naegleria fowleri má dva bičíky (jako ocasy), takže může plavat ve vodě. Naegleria fowleri je většinou volně žijící a živí se bakteriemi. V některých velmi vzácných případech může být Naegleria fowleri vdechnuta nosem a putuje do mozku, kde způsobuje smrtelné onemocnění zvané naeglerióza.
Podle floridského ministerstva zdravotnictví byl 6. července 2020 v oblasti Tampy potvrzen případ mozkožravé améby. Související zprávy naleznete zde.

Naegleria fowleri (běžně označovaná jako „mozkožravá améba“) je volně žijící mikroskopická améba. V určité fázi svého životního cyklu dokáže Naegleria fowleri plavat pomocí dvou bičíků. (Zdroj: CDC – https://www.cdc.gov/parasites/naegleria/)

Věděli jste, že?

Amoeba Proteus, Euglena, Tardigrade a Paramecium caudatum jsou nejčastěji studovanými mikroživočichy ve třídách a laboratořích.

Odkaz

DOGS – Database Of Genome Sizes: https://services.healthtech.dtu.dk/
Monaco Nature Encyclopedia – Amoeba proteus by Giorgio Venturini and Mario Beltramini: https://www.monaconatureencyclopedia.com/amoeba-proteus/
Amoeba proteus – Podrobný pohled na protista, Amoeba proteus: https://davidwangblog.wordpress.com/
Microbus: https://microscope-microscope.org/pond-water-critters-protozoan-guide/sarcodina/amoeba-proteus/
Mikrosvět – svět améboidních organismů: https://www.arcella.nl/
„Améby jsou víc než jen kapky“ Wima van Egmonda: http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/indexmag.html?http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artsep01/shelled.html
Wikipedia: S. O. Mast: https://en.wikipedia.org/wiki/Amoeba_proteus
„The nature of response to light in Amoeba proteus (Leidy)“. Publikováno v Zeitschrift für vergleichende Physiologie svazek 15, strany139-147(1931)
„Amoebae:

Velikost genomu:
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/

Protists Which Move and Feed Using Pseudopodia“ od Davida J. Pattersona.