Kingloom

Kingloom ("Paramecium") on ripsloomade klassi ühtlasripsmeliste seltsi kuuluv ainuraksete perekond.
Kingloom on väga levinud ainurakne. Kui võtta mõnest tavalisest tiigist natuke vett, siis sisaldab see harilikult kingloomi. Kingloomi on ka lihtne väikestes akvaariumides kasvatada.
Teaduslikult kirjeldas kinglooma esimesena Otto Friedrich Müller aastal 1773.
Välimus.
Kingloom on suhteliselt suur üherakuline organism. Tema keha on 0,1–0,3 mm pikk. Tema välimust ja eluviisi on lihtne jälgida tavalise koolimikroskoobiga.
Nime on ta saanud oma kingakujulise keha järgi. Selline nimi on tal paljudes keeltes: saksa keeles "Pantoffeltierchen", hollandi keeles "Pantoffeldiertjes", soome keeles "Tohvelieläin", vene keeles туфелька.
Kinglooma mass on umbes 1 μg.
Liikumine.
Kingloom on pidevas liikumises. Toatemperatuuril on tema liikumiskiirus 2–2½ mm/s, mis on nii pisikese looma kohta suur kiirus: 10–15 kehapikkust sekundis. Edasiliikumise ajal pöörleb ta ümber keha pikitelje paremale.
Tema piklik keha on kaetud lühikeste ripsmetega, mille abil ta liigub edasi. Tal on 10–15 tuhat ripset. Iga ripse teeb kiireid aerulöögitaolisi liigutusi, toatemperatuuril kuni 30 lööki sekundis. Löök on suunatud taha ja selle käigus sirutub ripse täielikult välja. Algseisu tagasi liigub ripse 3–5 korda aeglasemalt ja teeb selle käigus poolkaare. Elektronmikroskoobiga on kindlaks tehtud, et ripsme ehitus on keerukas.
Ripsmete töö on kooskõlastatud. Kõrvuti asuvad ripsmed liiguvad korrapäraste lainetena. Laine algab kinglooma eesosast ja levib tahapoole. Üheaegselt liigub mööda kinglooma keha paar-kolm lainet.
Toitumine.
Kinglooma keha eestotsast kuni keskosani kulgeb pikemate ripsmetega sügav lohk – suuväli ehk peristoom. Selle tagumises osas keha keskpaigas on rakusuu, mis viib lühikesse torujasse rakuneelu. Suuvälja ripsmed on jaotunud kahte rühma, mis suunavad lähedusesoleva vee koos selles olevate toiduosakestega neelu. Rakusuu ja neel on pidevalt avatud, kingloom ei saagi suud kinni panna. Kui neelu on kogunenud piisavalt toitaineid, tekib sellest toitevakuool, mis eraldub neelust ja siseneb endoplasmasse.
Kinglooma põhitoiduks on bakterid. Kuid alla neelata võib ta igasuguseid osakesi, sõltumata nende toiteväärtusest. Kingloom on suur õgard: ta sööb vahetpidamata. Üksnes sigimise ajaks teeb ta pausi.
Vakuool ei jää moodustumiskohale. Ta liigub mööda endoplasmat ringi, läbides keerulise ja kindlaksmääratud tee. Seda nimetatakse toitevakuooli tsükloosiks. Tsükloosi käigus seeditakse ära kõik söödav, mis vakuoolis on. See protsess kestab suhteliselt kaua, toatemperatuuril tund aega.
Kingloomal on tüüpiline rakusisene seedimine nagu amööbidel ja mõnel viburloomal. Läbi vakuooli seina tungivad sellesse endoplasmast seedimist soodustavad fermendid. Seeditud toit imendub omakorda läbi vakuooli seina endoplasmasse.
Kui vakuool moodustub, siis on selles vesi, mis ju kinglooma kõikjal ümbritseb. Siis tungivad sellesse aga fermendid ja vakuool muutub tugevalt happeliseks. Selles saab veenduda, lisades toidule happesusindikaatorit, mis vastavalt keskkonna happesusele värvust muudab. Happelises keskkonnas toimub seedimise esimene osa. Seejärel muutub vakuool hoopis nõrgalt leeliseliseks. Sellistes tingimustes toimub ülejäänud seedimine. Tavaliselt kestab seedimise happeline faas kuuendiku kuni veerandi seedimise ajast, aga see võib tunduvalt muutuda, olenedes sellest, mida kingloom sööb.
Seedimata toidujäänused heidetakse välja rakupäraku kaudu. Toitevakuool läheneb kehapinnale, misjärel vakuooli seedimata jäänused ja seda ümbritsev vedelik heidetakse väliskeskkonda. Erinevalt amööbidest, kelle defekatsioon võib toimuda ükskõik millises kehapiirkonnas, juhtub kingloomal see kindlas kehaosas, kõhtmisel küljel suuava ja keha tagaotsa vahelise piirkonna keskel. Kõhtmiseks kehapooleks nimetatakse tinglikult seda kehapoolt, millel asub suuava.
Hingamine.
Kingloomal on kaks pulseerivat vakuooli ehk tuikekublikut. Üks neist asub keha eesmises, teine tagumises kolmandikus. Tuikekublik koosneb kesksest reservuaarist ja 5–7 seda radiaalselt ümbritsevast toomakanalist.
Tuikekubliku esimeses tööfaasis koguneb toomakanalitesse vedelik, misjärel kanalid muutuvad hästi nähtavateks, aga keskne reservuaar on siis märkamatu. Teises faasis tühjenevad toomakanalid kesksesse reservuaari, mis muutub hästi märgatavaks, aga toomakanalid seevastu muutuvad märkamatuks. Kolmandas faasis tühjeneb reservuaar läbi erilise rakukestas oleva ava ehk eritusurve ümbritsevasse keskkonda, misjärel pole enam märgata toomakanaleid ega reservuaari. Siis algab protsess uuesti.
Kinglooma esimene ja tagumine tuikekublik töötavad kordamööda. Üks tsükkel kestab 10–15 sekundit. See aga sõltub keskkonnast, sest magevees elavatel kingloomadel töötab tuikekublik hoopis kiiremini kui merevees elavatel ja parasiitsetel kingloomadel. Poole kuni kolmveerand tunniga viiakse tuikekubliku kaudu kehast välja sama suur kogus vedelikku kui on kinglooma ruumala. See vedelik tungib tema kehasse niihästi läbi rakusuu koos toitevakuoolidega kui osmootselt läbi rakuseina.
Kingloom vajab hapnikku 50 ml/kg/h ehk oma kehakaalu kohta 4 korda vähem kui puhkeolekus inimene.
Tuikekubliku abil saab kingloom reguleerida oma keha osmootset rõhku.
Tuum.
Kingloomal on kaks rakutuuma: suurtuum ehk makronukleus ja pisituum ehk mikronukleus. Suurtuum reguleerib kinglooma elutegevust, pisituum osaleb sugulisel paljunemisel. Seda nähtust nimetatakse tuumaaparaadi dualismiks.
Mõlemad tuumad asuvad kinglooma keskel teineteise vahetus naabruses. Väiksem neist on ümaram, suurem on muna- või oakujuline. Struktuurilt on nad erinevad. Suurtuum sisaldab palju rohkem DNA-d ja mitukümmend korda rohkem kromosoome kui pisituum. Suurtuum on omapärane hulgikromosoomne ehk polüploidne tuum.
Eluviis.
Kinglooma ektoplasmas on selgesti näha kehapinnaga risti asuvad lühikesed kepikesed, mida nimetatakse paisatiteks ehk trihhotsüütideks. Nad paiknevad korrapäraselt ripsmete vahel, nii et neid on umbes sama palju kui ripsmeid. Need on kinglooma kaitseorganid. Mis tahes ärrituse (sealhulgas keemilise ärrituse) järel viskuvad paisatid välja ja muutuvad pikkadeks niitideks, mis haaravad vaenlast. Kasutatud ehk väljatulistatud paisatite asemele tekivad ektoplasmas uued.
Kingloomadele on omane taksis ehk liikumissuuna ja -kiiruse muutumine väliste ärritajate toimel. Täheldatud on kemotaksist ehk reaktsiooni keemilistele ainetele ja galvanotaksist ehk reaktsiooni elektrivoolule. Taksis võib olla nii positiivne ehk meelitav kui negatiivne ehk heidutav.
Negatiivne taksis on kingloomal keedusoola suhtes. Kui kingloomade elukeskkonda viia keedusoola kristallike, eemalduvad kingloomad sellest kiiresti. Positiivne taksis on neil aga süsihappegaasi suhtes. Kui kingloomade elukohta viia süsihappegaasi mullike, kogunevad kingloomad selle ümber. Kui mulli sees on gaasi kontsentratsioon nii kõrge, et see mõjub kingloomale kahjulikult, jäävad kingloomad sellisele kaugusele, et kontsentratsioon oleks optimaalne, ja moodustavad rõnga.
Kui läbi kingloomi sisaldava vee lasta nõrk elektrivool, siis paigutuvad kõik kingloomad oma pikiteljega paralleelselt elektrivooluga ja hakkavad liikuma katoodi suunas, mille ümber tekib lõpuks tihe kingloomade summ.
Ebasoodsad keskkonnatingimused elab ta üle tsüstina.
Kingloomal on ka vaenlasi. Röövripslooma "Didinium nasutum" lemmiktoiduks on just kingloomad. Didinium on 0,1–0,15 mm pikk, see tähendab, et kingloomast tüki maad väiksem. Sellegipoolest on Didinium veelgi suurem õgard kui kingloom ise, sest päevas sööb ta keskmiselt 12 kinglooma. Ta on võimeline kinglooma tervenisti alla neelama. Seedimine kestab umbes 2 tundi.
Paljunemine.
Enamasti paljuneb kingloom mittesugulisel ristpooldumise teel. Pärast aktiivse ujumise ja toitumise perioodi venib kingloom pikemaks ja tema keskkohta tekib ristipidine soon, mis üha enam süveneb. Lõpuks nöördub kingloom pooleks. Tekkivad kaks isendit on geneetiliselt identsed. Kumbki pool saab osa pisituumast ja osa suurtuumast, mis samuti mõlemad poolduvad. Pisituum pooldub varem ja teeb seda mitootiliselt, suurtuum hiljem ja tema pooldumine meenutab väliselt amitoosi. Siis poolduvad ka ripsmejuured ja igast ripsmest tekib kaks, et tütarisenditel oleks ripsmeid sama palju kui emasisendil. Pooldumisprotsess kestab toatemperatuuril tund aega.
Pooldumiselt sarnaneb kingloom üsnagi amööbide ja viburloomadega, vahe on peamiselt selles, et viburloom jaguneb pooleks pikuti ja kingloom põiki.
Aeg-ajalt esineb kingloomadel täiesti eriline sugulise sigimise vorm, mida nimetatakse rakuühteks ehk konjugatsiooniks. Lühidalt toimub see järgmisel viisil. Kaks ripslooma lähenevad teineteisele ja liibuvad tihedalt kõhtudega teineteise vastu. Kummagi kinglooma suurtuum muutub ebastabiilseks ja laguneb, pisituum seevastu pooldub mitu korda, näiteks kaks korda. Saadud 4 pisituumaeksemplarist lahustuvad kõik peale ühe tsütoplasmas. Viimane pisituumaeksemplar pooldub uuesti ja pärast seda liigub saadud pooltest üks teise kinglooma kehasse, teine seevastu jääb paigale. Seejärel on kummaski kingloomas üks pisituumaeksemplar, mis on pärit eri kingloomast. Neid nimetatakse püsituumaks ja siirdtuumaks. Püsituum ja siirdtuum ühinevad omavahel, moodustades ühendtuuma ehk sünkaarüoni. Siiamaale on kaks kinglooma end kogu aeg teineteise vastu surunud ja kõrvuti koos ujunud ning see on aega võtnud kaua aega, isegi 12 tundi. Nüüd võivad nad teineteisest eralduda. Sünkaarüon pooldub viimast korda, ühest poolest saab uus suurtuum ja teisest uus pisituum. Lõpuks lahustuvad vana suurtuuma jäänused tsütoplasmas täielikult.
Rakuühe on vajalik geneetilise mitmekesisuse tekkeks ja suurendamiseks kingloomade asurkonnas, sest pooldumise käigus tekivad üksnes identsed isendid. Päriliku muutlikkuse suurenemine suurendab asurkonna kohastumisvõimet keskkonnaga.
Täheldatud on veel üht nähtust: kauaaegse suguta sigimise ehk pooldumise järel hakkab rakk vananema. Nii pooldumise kui ainevahetuse kiirus väheneb. Seevastu rakuühte järel taastuvad pooldumise ja ainevahetuse algne kiirus. Seetõttu on rakuühtel noorendav mõju ning selle tulemusel tekkinud uusi isendeid võib vaadelda vanemate isendite arvel tekkinud nooremaks põlvkonnaks.
Kõik teadlased ei pea rakuühet sigimise vormiks, sest selle käigus isendite arv ei suurene.