წყალქვეშა სამყარო ყოველთვის იზიდავდა ადამიანებს თავისი სიკაშკაშით, უპრეცედენტო სილამაზით, მრავალფეროვნებითა და შეუსწავლელი საიდუმლოებებით. საოცარი ცხოველები, სხვადასხვა ზომის განსაცვიფრებელი მცენარეები - ყველა ეს უჩვეულო ორგანიზმი არავის ტოვებს გულგრილს. თვალით ხილული ფლორის მსხვილი წარმომადგენლების გარდა, არიან ყველაზე პატარებიც, რომლებიც მხოლოდ მიკროსკოპით ჩანს, მაგრამ აქედან ისინი არ კარგავენ მნიშვნელობას და მნიშვნელობას ოკეანის მთლიან ბიომასაში. ეს არის ერთუჯრედიანი წყალმცენარეები. თუ წყალქვეშა მცენარეების მიერ წარმოებული ორგანული ნივთიერებების მთლიან წარმოებას ავიღებთ, მაშინ მათი უმეტესობა ამ პაწაწინა და საოცარი არსებების მიერ არის წარმოებული.
წყალმცენარეები: ზოგადი მახასიათებლები
ზოგადად, წყალმცენარეები ქვედა მცენარეების ქვესამეფოა. ისინი მიეკუთვნებიან ამ ჯგუფს იმ მიზეზით, რომ მათი სხეული არ არის დიფერენცირებული ორგანოებად, არამედ წარმოდგენილია უწყვეტი (ზოგჯერ დაშლილი) ტალუსით ან თალუსით. ფესვთა სისტემის ნაცვლად, აქვთ მოწყობილობები სუბსტრატზე ფორმის დასამაგრებლადრიზოიდები.
ორგანიზმების ეს ჯგუფი ძალიან მრავალრიცხოვანია, მრავალფეროვანია ფორმითა და სტრუქტურით, ცხოვრების წესითა და ჰაბიტატების მიხედვით. ამ ოჯახის შემდეგი განყოფილებები გამოირჩევა:
- წითელი;
- ყავისფერი;
- მწვანე;
- ოქროს;
- დიატომები;
- კრიპტოფიტები;
- ყვითელ-მწვანე;
- ეგლენა;
- დინოფიტები.
თითოეული ეს განყოფილება შეიძლება მოიცავდეს უჯრედულ წყალმცენარეებს და მრავალუჯრედოვანი თალუსის წარმომადგენლებს. ასევე გვხვდება ორგანიზმების შემდეგი ფორმები:
- კოლონიალური;
- ძაფისებრი;
- უფასო მცურავი;
- მიმაგრებული და სხვა.
კლასიფიკაციის მრავალი ნიშანი არსებობს. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი, პრაქტიკული თვალსაზრისით განმსაზღვრელი არის ენერგიის შთანთქმის მეთოდი. მწვანე უჯრედოვანი წყალმცენარეების წარმომადგენლები ყველა ავტოტროფია, იმავე კლასის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების უმეტესობა ასევე ახორციელებს ფოტოსინთეზს. თუმცა არსებობს ჰეტეროტროფული, მიქსოტროფული და პარაზიტული ფორმებიც.
მოდი უფრო დეტალურად შევისწავლოთ წყალმცენარეების სხვადასხვა კლასს მიეკუთვნება ზუსტად ერთუჯრედიანი ორგანიზმების წარმომადგენლების სტრუქტურა, სასიცოცხლო აქტივობა და გამრავლება. შევაფასოთ მათი როლი ბუნებასა და ადამიანის ცხოვრებაში.
ერთუჯრედოვანი წყალმცენარეების სტრუქტურის თავისებურებები
რა არის სპეციფიკური თვისებები, რომლებიც ამ პაწაწინა ორგანიზმებს არსებობის საშუალებას აძლევს? ჯერ ერთი, მიუხედავად იმისა, რომ მათ აქვთ მხოლოდ ერთი უჯრედი, ის ასრულებს მთელი ორგანიზმის ყველა სასიცოცხლო ფუნქციას:
- ზრდა;
- განვითარება;
- საჭმელი;
- სუნთქვა;
- რეპროდუქცია;
- მოძრაობა;
- არჩევა.
გაღიზიანების ფუნქცია ასევე თანდაყოლილია ამ უჯრედულ ორგანიზმებში.
შინაგანი სტრუქტურით, ერთუჯრედიან წყალმცენარეებს არ გააჩნიათ ისეთი თვისებები, რომლებიც დაინტერესებულ მკვლევარს გააკვირვებს. ყველა იგივე სტრუქტურა და ორგანელები, როგორც უფრო მაღალგანვითარებული ორგანიზმების უჯრედებში. უჯრედის მემბრანას აქვს მიმდებარე ტენის შთანთქმის უნარი, ამიტომ ორგანიზმი შეიძლება ჩაიძიროს წყლის ქვეშ. ეს საშუალებას აძლევს წყალმცენარეებს უფრო ფართოდ დასახლდნენ არა მხოლოდ ზღვებში, ოკეანეებსა და სხვა წყლის ობიექტებში, არამედ ხმელეთზეც.
ყველა წარმომადგენელს აქვს გენეტიკური მასალის მქონე ბირთვი, გარდა ცისფერ-მწვანე წყალმცენარეებისა, რომლებიც პროკარიოტული ორგანიზმებია. უჯრედი ასევე შეიცავს სტანდარტულ სავალდებულო ორგანელებს:
- მიტოქონდრია;
- ციტოპლაზმა;
- ენდოპლაზმური ბადე;
- გოლჯის აპარატი;
- ლიზოსომები;
- რიბოზომები;
- უჯრედის ცენტრი.
თვისებას შეიძლება ვუწოდოთ პლასტიდების არსებობა, რომლებიც შეიცავს ამა თუ იმ პიგმენტს (ქლოროფილი, ქსანთოფილი, ფიკოერიტრინი და სხვა). ასევე საინტერესოა ის ფაქტი, რომ ერთუჯრედიან წყალმცენარეებს შეუძლიათ წყლის სვეტში თავისუფლად გადაადგილება ერთი ან რამდენიმე ფლაგელის დახმარებით. თუმცა, არა ყველა სახის. ასევე არის სუბსტრატზე მიმაგრებული ფორმები.
გავრცელება და ჰაბიტატები
მათი მცირე ზომისა და ზოგიერთი სტრუქტურული თავისებურებების გამო, ერთუჯრედიანიაწყალმცენარეებმა მოახერხეს გავრცელება მთელს მსოფლიოში. ისინი ბინადრობენ:
- მტკნარი წყლები;
- ზღვები და ოკეანეები;
- bogs;
- კლდეების, ხეების, ქვების ზედაპირები;
- პოლარული დაბლობები დაფარულია თოვლითა და ყინულით;
- აკვარიუმები.
სადაც შეხვდებით მათ! ასე რომ, ერთუჯრედიანი ნოსტოკოკური წყალმცენარეები, ლურჯ-მწვანე ან ციანობაქტერიების მაგალითები, ანტარქტიდის მუდმივი ყინვის ბინადარნი არიან. მათი შემადგენლობით სხვადასხვა პიგმენტებით, ეს ორგანიზმები საოცრად ამშვენებს თოვლის თეთრ ლანდშაფტს. თოვლს ღებავენ ვარდისფერ, იასამნისფერ, მწვანე, იასამნისფერ და ლურჯ ტონებში, რაც, რა თქმა უნდა, ძალიან ლამაზად გამოიყურება.
მწვანე ერთუჯრედიანი წყალმცენარეები, რომელთა მაგალითებია: ქლორელა, ტრენტეპოლია, ქლოროკოკი, პლევროკოკი - ცხოვრობენ ხეების ზედაპირზე, ფარავს მათ ქერქს მწვანე საფარით. ისინი ქმნიან ქვების ზედაპირს, წყლის ზედა ფენას, მიწის ნაკვეთებს, მტკნარ კლდეებს და სხვა ადგილებს იმავე ფერს იძენენ. ისინი მიეკუთვნებიან ხმელეთის ან ჰაერის წყალმცენარეების ჯგუფს.
ზოგადად, ერთუჯრედიანი წყალმცენარეების წარმომადგენლები ყველგან გვიხვევენ გარშემო, მათი შემჩნევა უბრალოდ მხოლოდ მიკროსკოპის საშუალებითაა შესაძლებელი. წითელი, მწვანე და ოქროსფერი წყალმცენარეები, ისევე როგორც ციანობაქტერიები ცხოვრობენ წყალში, ჰაერში, პროდუქტის ზედაპირებზე, დედამიწაზე, მცენარეებსა და ცხოველებში.
რეპროდუქცია და ცხოვრების წესი
ამა თუ იმ წყალმცენარეების ცხოვრების წესი თითოეულ შემთხვევაში უნდა განიხილებოდეს. ვინმეს ურჩევნია თავისუფლად ცურვა წყლის სვეტში, აყალიბებს ფიტობენტოსს. სხვა ტიპებიმოთავსებულია ცხოველთა ორგანიზმების შიგნით, მათთან სიმბიოზურ ურთიერთობაში შედის. სხვები უბრალოდ ემაგრებიან სუბსტრატს და ქმნიან კოლონიებსა და ძაფებს.
მაგრამ ერთუჯრედიანი წყალმცენარეების გამრავლება ყველა წარმომადგენლის მსგავსი პროცესია. ეს არის ჩვეულებრივი ვეგეტატიური დაყოფა ორად, მიტოზი. სექსუალური პროცესი ძალზე იშვიათია და მხოლოდ მაშინ, როდესაც არსებობის არახელსაყრელი პირობები ხდება.
ასექსუალური გამრავლება შემდეგ ეტაპებზე მოდის.
- მოსამზადებელი. უჯრედი იზრდება და ვითარდება, აგროვებს საკვებ ნივთიერებებს.
- მოძრაობის ორგანელები (ფლაგელა) შემცირებულია.
- შემდეგ იწყება დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესი და განივი შეკუმშვის ერთდროული წარმოქმნა.
- ცენტრომერები ჭიმავს გენეტიკურ მასალას სხვადასხვა პოლუსების გასწვრივ.
- შეკუმშვა იხურება და უჯრედი იყოფა შუაზე.
- ციტოკინეზი ხდება ერთდროულად ყველა ამ პროცესთან.
შედეგი არის ახალი ქალიშვილური უჯრედები, დედის იდენტური. ისინი ასრულებენ სხეულის გამოტოვებულ ნაწილებს და იწყებენ დამოუკიდებელ ცხოვრებას, ზრდას და განვითარებას. ამრიგად, ერთუჯრედიანი ინდივიდის სასიცოცხლო ციკლი იწყება და მთავრდება გაყოფით.
მწვანე უჯრედოვანი წყალმცენარეების სტრუქტურის თავისებურებები
მთავარი თვისება გალიას მდიდარი მწვანე ფერია. ეს აიხსნება იმით, რომ პლასტიდების შემადგენლობაში ჭარბობს პიგმენტი ქლოროფილი. სწორედ ამიტომ, ამ ორგანიზმებს შეუძლიათ განახორციელონ ფოტოსინთეზის პროცესი, დამოუკიდებლად გამოიმუშაონ ორგანული ნივთიერებები. Ეს არისმრავალი თვალსაზრისით მათ აქვთ საერთო ფლორის უმაღლესი ხმელეთის წარმომადგენლებთან.
ასევე, მწვანე უჯრედოვანი წყალმცენარეების სტრუქტურული თავისებურებები მოცემულია შემდეგ ზოგად შაბლონებში.
- სარეზერვო ნუტრიენტია სახამებელი.
- ქლოროპლასტის მსგავსი ორგანელა გარშემორტყმულია ორმაგი გარსით, რომელიც გვხვდება მაღალ მცენარეებში.
- თმებით ან ქერცლებით დაფარული დროშები გამოიყენება გადაადგილებისთვის. შეიძლება იყოს ერთიდან 6-8-მდე.
ცხადია, მწვანე ერთუჯრედიანი წყალმცენარეების სტრუქტურა მათ განსაკუთრებულს ხდის და აახლოებს ხმელეთის სახეობების მაღალორგანიზებულ წარმომადგენლებთან.
ვინ ეკუთვნის ამ განყოფილებას? ყველაზე ცნობილი წარმომადგენლები:
- ქლამიდომონასი;
- volvox;
- ქლორელა;
- პლევროკოკი;
- ეგლენა მწვანე;
- აკროსიფონია და სხვა.
მოდი უფრო ახლოს მივხედოთ რამდენიმე ამ ორგანიზმს.
ქლამიდომონას
ეს წარმომადგენელი ეკუთვნის ისეთ განყოფილებას, როგორიცაა მწვანე უჯრედოვანი წყალმცენარეები. ქლამიდომონასი არის უპირატესად მტკნარი წყლის ორგანიზმი, რომელსაც აქვს გარკვეული სტრუქტურული მახასიათებლები. მას ახასიათებს დადებითი ფოტოტაქსისი (მოძრაობა სინათლის წყაროსკენ), უჯრედის წინა ბოლოში ფოტომგრძნობიარე თვალის არსებობის გამო.
ქლამიდომონას ბიოლოგიური როლი არის ის, რომ ის არის ჟანგბადის წარმომქმნელი ფოტოსინთეზის პროცესში, პირუტყვის საკვების ღირებული წყარო. ასევე, სწორედ ეს წყალმცენარეები იწვევს რეზერვუარების „აყვავებას“. მისი უჯრედები ადვილად მრავლდებახელოვნური პირობები, ამიტომ გენეტიკოსებმა ლაბორატორიული კვლევისა და ექსპერიმენტების ობიექტად ქლამიდომონა აირჩიეს.
ქლორელა
ერთუჯრედიანი წყალმცენარე ქლორელა ასევე მიეკუთვნება მწვანე განყოფილებას. მისი მთავარი განსხვავება ყველა სხვაგან არის ის, რომ ის მხოლოდ მტკნარ წყალში ცხოვრობს და მისი უჯრედი მოკლებულია ფლაგელას. ფოტოსინთეზის უნარი იძლევა ქლორელას, როგორც ჟანგბადის წყაროს გამოყენებას კოსმოსში (გემებზე, რაკეტებზე).
უჯრედის შიგნით შეიცავს საკვები ნივთიერებებისა და ვიტამინების უნიკალურ კომპლექსს, რომლის წყალობითაც ეს წყალმცენარეები ძალიან ფასდება, როგორც პირუტყვის საკვების ბაზა. ადამიანისთვისაც კი მისი ჭამა ძალიან სასარგებლო იქნება, რადგან მის შემადგენლობაში შემავალი ცილის 50% ენერგეტიკული ღირებულებით აღემატება ბევრ მარცვლეულს. თუმცა, ის მაინც არ დამდგარა ხალხის საკვებად.
მაგრამ ქლორელა წარმატებით გამოიყენება წყლის ბიოლოგიური სამკურნალოდ. ამ ორგანიზმის დაკვირვება შეგიძლიათ შუშის ჭურჭელში ჩამდგარი წყლით. კედლებზე მოლიპულ მწვანე საფარი იქმნება. ეს არის ქლორელა.
მწვანე ევლენა
ერთუჯრედიანი წყალმცენარე არის ევგლენა მწვანე, რომელიც ეკუთვნის ევგლენას განყოფილებას. უჩვეულო, წაგრძელებული სხეულის ფორმა წვეტიანი ბოლოთი განასხვავებს მას სხვებისგან. მას ასევე აქვს სინათლისადმი მგრძნობიარე თვალი და ფლაგელი აქტიური მოძრაობისთვის. საინტერესო ფაქტია, რომ ევგენა მიქსოტროფია. მას შეუძლია ჰეტეროგენული კვება, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში ახორციელებს ფოტოსინთეზის პროცესს.
დიდი ხნის განმავლობაში იყო კამათი ამის მფლობელობაშიორგანიზმი ნებისმიერ სამეფოში. ზოგიერთი ნიშნის მიხედვით, ეს არის ცხოველი, სხვების მიხედვით - მცენარე. ის ცხოვრობს ორგანული ნარჩენებით დაბინძურებულ წყალსაცავებში.
პლევროკოკი
ეს არის მომრგვალებული მწვანე ორგანიზმები, რომლებიც ცხოვრობენ კლდეებზე, მიწაზე, ქვებზე, ხეებზე. ისინი ქმნიან მოლურჯო-მომწვანო ფენას ზედაპირებზე. ისინი მიეკუთვნებიან მწვანე განყოფილების Chaetophore წყალმცენარეების ოჯახს.
ზუსტად პლევროკოკის საშუალებით შეგიძლიათ ტყეში ნავიგაცია, რადგან ის სახლდება მხოლოდ ხეების ჩრდილოეთ მხარეს.
დიატომები
ერთუჯრედიანი წყალმცენარე არის დიატომი და მისი ყველა თანმხლები სახეობა. ისინი ერთად ქმნიან დიატომებს, რომლებიც განსხვავდებიან ერთი საინტერესო თვისებით. ზემოდან მათი გალია დაფარულია ლამაზი ნიმუშიანი გარსით, რომელზეც სილიციუმის მარილებისა და მისი ოქსიდის ბუნებრივი ნიმუშია დატანილი. ზოგჯერ ეს ნიმუშები იმდენად წარმოუდგენელია, რომ რაღაც არქიტექტურულ სტრუქტურას ან მხატვრის რთულ ნახატს ჰგავს.
დროთა განმავლობაში, დიატომების მკვდარი წარმომადგენლები ქმნიან ქანების ძვირფას საბადოებს, რომლებსაც ადამიანები იყენებენ. უჯრედის შემადგენლობაში ჭარბობს ქსანტოფილები, ამიტომ ამ წყალმცენარეების ფერი ოქროსფერია. ისინი ღირებული საკვებია ზღვის ცხოველებისთვის, რადგან ისინი ქმნიან პლანქტონის მნიშვნელოვან ნაწილს.
წითელი წყალმცენარე
ამ სახეობების ფერი მერყეობს ღია წითელიდან ნარინჯისფერამდე და შავგვრემანამდე. უჯრედის შემადგენლობაში ჭარბობს სხვა პიგმენტები, რომლებიც თრგუნავენ ქლოროფილს. ჩვენ გვაინტერესებს წითელი წყალმცენარეები, ერთუჯრედიანი ფორმები.
ამ ჯგუფსმიეკუთვნება ბანგუის წყალმცენარეების კლასს, რომელიც მოიცავს დაახლოებით 100 სახეობას. მათი უმრავლესობა ერთუჯრედიანია. მთავარი განსხვავებაა კაროტინებისა და ქსანტოფილების, ფიკობილინის ჭარბი ქლოროფილის მიმართ. ამით აიხსნება დეპარტამენტის წარმომადგენლების მოფერება. ერთუჯრედიან წითელ წყალმცენარეებს შორის არის რამდენიმე ყველაზე გავრცელებული ორგანიზმი:
- პორფირიდიუმი.
- chrootse.
- გეოტრიკუმი.
- ასტეროციტი.
მთავარი ჰაბიტატი არის ზომიერი განედების ოკეანისა და ზღვის წყლები. ტროპიკებში ისინი გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია.
პორფირიდიუმი
ყველას შეუძლია დააკვირდეს, სად ცხოვრობენ ამ სახეობის ერთუჯრედიანი წყალმცენარეები. ისინი ქმნიან სისხლის წითელ ფენებს მიწაზე, კედლებზე და სხვა სველ ზედაპირებზე. ისინი იშვიათად არსებობენ მარტო, ძირითადად იკრიბებიან კოლონიებში, რომლებიც გარშემორტყმულია ლორწოთი.
გამოიყენება ადამიანების მიერ ისეთი პროცესების შესასწავლად, როგორიცაა ფოტოსინთეზი ერთუჯრედულ ორგანიზმებში და პოლისაქარიდის მოლეკულების წარმოქმნა ორგანიზმებში.
Chrootse
ეს წყალმცენარე ასევე ერთუჯრედიანია და ეკუთვნის წითლების განყოფილებას, ბანგუის კლასს. მისი მთავარი განმასხვავებელი თვისებაა სუბსტრატზე მიმაგრების ლორწოვანი „ფეხის“ფორმირება. საინტერესოა, რომ ეს "ფეხი" შეიძლება აღემატებოდეს სხეულის ზომას თითქმის 50-ჯერ. ლორწოს წარმოქმნის თავად უჯრედი სიცოცხლის პროცესში.
ეს ორგანიზმი მკვიდრდება ნიადაგებზე, ასევე ქმნის შესამჩნევ წითელ ფენას, რომელიც მოლიპულა შეხებით.
