Պատրաստեք զեկույց սնկերի և ջրիմուռների սիմբիոզի մասին: Քարաքոսերի արհեստական ​​սինթեզ

Սիմբիոզ -Սա երկու կամ ավելի տարբեր տեսակի բույսերի կամ կենդանիների օրգանիզմների երկարատև համակեցություն է, երբ նրանց հարաբերությունները միմյանց հետ շատ սերտ են և սովորաբար փոխշահավետ: Սիմբիոզը ապահովում է այս օրգանիզմներին ավելի լավ սնուցում: Սիմբիոզի շնորհիվ օրգանիզմների համար ավելի հեշտ է հաղթահարել շրջակա միջավայրի բացասական ազդեցությունը։

Արեւադարձային երկրներում կա մի շատ հետաքրքիր բույս՝ միրմեկոդիա։ Սա մրջնաբույս ​​է։ Ապրում է այլ բույսերի ճյուղերի կամ կոճղերի վրա։ Նրա ցողունի ստորին հատվածը մեծապես ընդարձակվել է և նման է մեծ սոխի։ Ամբողջ լամպը ներթափանցված է միմյանց հետ հաղորդակցվող ալիքներով: Մրջյունները տեղավորվում են դրանց մեջ։ Այս ուղիներն առաջանում են հաստացած ցողունի զարգացման ժամանակ և չեն կրծում մրջյունների կողմից։ Հետևաբար, մրջյունները բույսից պատրաստի տուն են ստանում։ Բայց բույսը նույնպես օգուտ է քաղում նրանում ապրող մրջյուններից: Փաստն այն է, որ արևադարձային գոտիներում կանՏերև կտրող մրջյուններ. Մեծ վնաս են հասցնում բույսերին։ Մեկ այլ տեսակի մրջյունները բնակություն են հաստատում միրմեկոդիայում և պատերազմում են տերևահատ մրջյունների հետ։ Միրմեկոդիայի բնակիչները թույլ չեն տալիս տերևահատներին հասնել գագաթին և թույլ չեն տալիս ուտել նրա նուրբ տերևները։ Այսպիսով, բույսը տուն է ապահովում կենդանու համար, իսկ կենդանին պաշտպանում է բույսն իր թշնամիներից։ Բացի myrmecodia-ից, շատ այլ բույսեր աճում են արևադարձային գոտիներում, որոնք համագործակցում են մրջյունների հետ:

Մրջնաբույս ​​բույս ​​- միրմեկոդի. 1 - ծառի մեկ ճյուղի վրա նստած երկու բույս; 2 - միրմեկոդիայի ցողունի հատված:

Բույսերի և կենդանիների միջև սիմբիոզի նույնիսկ ավելի սերտ ձևեր կան: Սա, օրինակ, միաբջիջ ջրիմուռների սիմբիոզն է ամեոբների, արևաձկների, թարթիչավորների և այլ նախակենդանիների հետ։ Այս միաբջիջ կենդանիների մոտ կան կանաչ ջրիմուռներ, օրինակ՝ զոքլորելլա։ Երկար ժամանակ ամենապարզ կենդանիների բջիջներում կանաչ մարմինները համարվում էին օրգանելներ, այսինքն՝ բուն միաբջիջ կենդանու մշտական ​​մասեր, և միայն 1871 թվականին հայտնի ռուս բուսաբան Լ.Ս. Ցենկովսկին հաստատեց, որ գոյություն ունի տարբեր պարզ օրգանիզմների համակեցություն: Հետագայում այս երեւույթը կոչվեց սիմբիոզ։

Zoochlorella-ն, որն ապրում է ամենապարզ կենդանական ամեոբայի մարմնում, ավելի լավ է պաշտպանված արտաքին անբարենպաստ ազդեցություններից: Ամեոբայի մարմինը թափանցիկ է, ուստի ֆոտոսինթեզի գործընթացը ջրիմուռներում սովորաբար տեղի է ունենում: Կենդանին ջրիմուռներից ստանում է ֆոտոսինթեզի լուծվող արգասիքներ (հիմնականում ածխաջրեր՝ շաքար) և սնվում դրանցով։ Բացի այդ, ֆոտոսինթեզի ընթացքում ջրիմուռն ազատում է թթվածին, իսկ կենդանին այն օգտագործում է շնչառության համար։ Իր հերթին կենդանին ջրիմուռներին ապահովում է նրա սնուցման համար անհրաժեշտ ազոտային միացություններով։ Ակնհայտ է սիմբիոզից կենդանիների և բույսերի փոխադարձ օգուտը։

Ջրիմուռները կենդանիների մարմնում՝ 1 - ամեոբա, ա - zoochlorella ջրիմուռ, բ - ամեոբայի միջուկ, գ - ամեոբայի կծկվող վակուոլ; 2 - պաուլինելա կոճղարմատ, ա - կոճղարմատի միջուկ, բ - կանաչ ջրիմուռ, գ - կոճղարմատի պսևդոպոդիա:

Ոչ միայն ամենապարզ միաբջիջ կենդանիները, այլեւ որոշ բազմաբջիջ կենդանիներ հարմարվել են ջրիմուռների հետ սիմբիոզին։ Ջրիմուռները հանդիպում են հիդրաների, սպունգների, որդերի, էխինոդերմների և փափկամարմինների բջիջներում։ Որոշ կենդանիների համար ջրիմուռների հետ սիմբիոզն այնքան անհրաժեշտ է դարձել, որ նրանցՕրգանիզմը չի կարող նորմալ զարգանալ, եթե նրա բջիջներում ջրիմուռներ չկան։

Վերևում - սիմբիոզ ստորին բույսերի կյանքում: Քարաքոսեր `1 - կլադոնիա; 2 - պարմելիա; 3 - քսաիատորիում; 4 - ջրիմուռների շղթաներ և գնդաձև բջիջներ, որոնք տեսանելի են մանրադիտակի միջոցով տարբեր քարաքոսերի թալուսի հատվածում: Ներքևում - խոլորձների ընտանիքից բույսեր. 1 - էպիֆիտիկ արևադարձային խոլորձներ օդային (ա) և ժապավենանման (բ) արմատներով; 2 - բարեխառն գոտու ցամաքային խոլորձ՝ տիկնոջ հողաթափ։

Սիմբիոզը հատկապես հետաքրքիր է, երբ երկու մասնակիցներն էլ բույսեր են։ Երկու բուսական օրգանիզմների սիմբիոզի, թերեւս, ամենավառ օրինակը քարաքոսն է։ Քարաքոսը բոլորի կողմից ընկալվում է որպես մեկ օրգանիզմ։ Իրականում այն ​​բաղկացած է սնկից և ջրիմուռներից։ Այն հիմնված է բորբոսի միահյուսված հիֆերի (թելերի) վրա։ Քարաքոսի մակերեսին այս հիֆերը սերտորեն փոխկապակցված են, և ջրիմուռները բնադրում են հիֆերի մեջ՝ մակերեսի տակ գտնվող չամրացված շերտում։ Ամենից հաճախ դրանք միաբջիջ կանաչ ջրիմուռներ են: Ավելի քիչ տարածված են քարաքոսերը՝ բազմաբջիջ կապտականաչ ջրիմուռներով։ Ջրիմուռների բջիջները խճճված են սնկային հիֆերով: Երբեմն հիֆերի վրա առաջանում են ծծիչներ և ներթափանցում ջրիմուռների բջիջների մեջ։ Համակեցությունը օգտակար է և՛ սնկերի, և՛ ջրիմուռների համար։ Բորբոսը ջրիմուռներին ապահովում է լուծված հանքային աղերով, իսկ ջրիմուռներից ստանում է ֆոտոսինթեզի ընթացքում իր կողմից արտադրվող օրգանական միացություններ՝ հիմնականում ածխաջրեր։

Սիմբիոզը այնքան լավ է օգնում քարաքոսերին գոյության պայքարում, որ նրանք կարողանում են նստել ավազոտ հողերի, մերկ, անպտուղ ժայռերի, ապակու, թիթեղների վրա, այսինքն՝ այնտեղ, որտեղ այլ բույս ​​գոյություն ունենալ չի կարող: Քարաքոսերը հանդիպում են Հեռավոր հյուսիսում, բարձր լեռներում, անապատներում, քանի դեռ լույս կա. առանց լույսի, քարաքոսում ջրիմուռները չեն կարող կլանել ածխաթթու գազը և մահանում են: Սնկերն ու ջրիմուռներն այնքան սերտորեն ապրում են քարաքոսում, այնքան մեկ օրգանիզմ են, որ նույնիսկ ամենից հաճախ բազմանում են միասին:

Երկար ժամանակ քարաքոսերը շփոթված էին սովորական բույսերի հետ և դասակարգվում էին որպես մամուռներ: Քարաքոսի կանաչ բջիջները շփոթված էին կանաչ բույսի քլորոֆիլային հատիկների հետ: Միայն 1867 թվականին այս տեսակետը ցնցվեց ռուս գիտնականներ Ա.Ս.Ֆամինցինի և Օ.Վ.Բարանեցկու հետազոտություններով։ Նրանք կարողացան առանձնացնել կանաչ բջիջները xanthorium lichen-ից և հաստատել, որ նրանք կարող են ոչ միայն ապրել քարաքոսի մարմնից դուրս, այլև բազմանալ բաժանման և սպորների միջոցով: Հետևաբար, կանաչ քարաքոսերի բջիջները անկախ ջրիմուռներ են։

Բոլորը գիտեն, օրինակ, որ բուլետները պետք է փնտրել այնտեղ, որտեղ աճում են կաղամախիները, իսկ բուլետները՝ կեչու անտառներում։ Պարզվում է, որ գլխարկի սունկը աճում է որոշակի ծառերի մոտ ինչ-որ պատճառով. Այդ «սնկերը», որոնք մենք հավաքում ենք անտառում, միայն նրանց պտղաբեր մարմիններն են։ Ինքը՝ սնկերի մարմինը՝ միկելիումը կամ միցելիումը, ապրում է գետնի տակ և բաղկացած է թելման հիֆերից, որոնք թափանցում են հողը (տես «Սունկ» հոդվածը): Հողի մակերեւույթից ձգվում են մինչեւ ծառերի արմատների ծայրերը։ Մանրադիտակի տակ դուք կարող եք տեսնել, թե ինչպես են հիֆերը, ինչպես ֆետրը, միահյուսում են արմատի ծայրը: Բարձրագույն բույսերի արմատների հետ բորբոսի սիմբիոզը կոչվում է. միկորիզա(հունարենից թարգմանված - «սնկի արմատ»):

Մեր լայնություններում ծառերի ճնշող մեծամասնությունը և շատ խոտաբույսեր (ներառյալ ցորենը) միկորիզա են կազմում սնկերի հետ: Գիտնականները պարզել են, որ շատ ծառերի բնականոն աճն անհնար է առանց բորբոսի մասնակցության, չնայած կան ծառեր, որոնք կարող են զարգանալ առանց դրանց, օրինակ՝ կեչի և լորենի։ Բարձրագույն բույսի հետ սնկերի սիմբիոզը գոյություն է ունեցել ցամաքային ֆլորայի արշալույսին: Առաջին բարձրագույն բույսերը՝ psilotaceae-ն, արդեն ունեին ստորգետնյա օրգաններ, որոնք սերտորեն կապված էին սնկային հիֆերի հետ: Ամենից հաճախ բորբոսը միայն արմատը պարուրում է իր հիֆերով և ձևավորում պատյան, ինչպես արմատի արտաքին հյուսվածքը: Ավելի քիչ տարածված են սիմբիոզի ձևերը, երբ բորբոսը նստում է հենց արմատային բջիջներում: Այս սիմբիոզը հատկապես արտահայտված է խոլորձների մոտ, որոնք հիմնականում չեն կարող զարգանալ առանց սնկերի մասնակցության։

Կարելի է ենթադրել, որ բորբոսն իր սնուցման համար օգտագործում է արմատներից արտազատվող ածխաջրեր (շաքար), իսկ բարձրագույն բույսը սնկից ստանում է հողում ազոտական ​​օրգանական նյութերի քայքայման արգասիքները։ Ծառի արմատն ինքնին չի կարող ձեռք բերել այդ արտադրանքը: Ենթադրվում է նաև, որ սնկերն արտադրում են վիտամինանման նյութեր, որոնք ուժեղացնում են բարձր բույսերի աճը: Բացի այդ, կասկած չկա, որ սնկի ծածկույթը, որը պարուրում է ծառի արմատը և ունի բազմաթիվ ճյուղեր հողում, մեծապես մեծացնում է արմատային համակարգի մակերեսը, որը կլանում է ջուրը, ինչը շատ կարևոր է բույսի կյանքում:

Բազմաթիվ գործնական աշխատանքներում պետք է հաշվի առնել բորբոսի և բարձր բույսի սիմբիոզը: Այսպիսով, օրինակ, անտառներ տնկելիս, ապաստանի գոտիներ դնելիս, պարտադիր է հողը «վարակել» սնկերով, որոնք սիմբիոզ են մտնում տնկված ծառատեսակի հետ:

Գործնական մեծ նշանակություն ունի ազոտային յուրացնող բակտերիաների սիմբիոզը հատիկաընդեղենի ընտանիքի բարձրակարգ բույսերի հետ (լոբի, ոլոռ, լոբի, առվույտ և շատ ուրիշներ): Թանձրացումները սովորաբար առաջանում են հատիկաընդեղենի բույսի արմատներին՝ հանգույցներ, որոնց բջիջները պարունակում են բակտերիաներ, որոնք հարստացնում են բույսը, իսկ հետո՝ հողը՝ ազոտով (տե՛ս «Ինչպես է աշխատում և սնվում կանաչ բույսը» հոդվածը):

ՍԻՄԲԻՈԶ - տարբեր համակարգային խմբերի օրգանիզմների փոխհարաբերությունների տեսակ - երկու կամ ավելի տեսակների անհատների փոխշահավետ համակեցություն, օրինակ՝ ջրիմուռների, սնկերի և միկրոօրգանիզմների քարաքոսերի մարմնում:[...]

Սիմբիոզը կամ երկու օրգանիզմների համակեցությունը կենսաբանության ամենահետաքրքիր և դեռևս հիմնականում առեղծվածային երևույթներից մեկն է, թեև այս հարցի ուսումնասիրությունը գրեթե մեկ դարի պատմություն ունի: Սիմբիոզի ֆենոմենն առաջին անգամ հայտնաբերել է շվեյցարացի գիտնական Շվենդները 1877 թվականին քարաքոսերն ուսումնասիրելիս, որոնք, ինչպես պարզվեց, ջրիմուռից և բորբոսից բաղկացած բարդ օրգանիզմներ են։ Հետագայում գիտական ​​գրականության մեջ հայտնվեց «սիմբիոզ» տերմինը։ Այն առաջարկվել է 1879 թվականին Դե Բարիի կողմից[...]

ՍԻՄԲԻՈԶ [գր. symbiosis համակեցություն] - տարբեր տեսակների օրգանիզմների (սիմբիոնտների) երկարատև համակեցություն, որը սովորաբար բերում է նրանց փոխադարձ օգուտ (օրինակ, քարաքոս - C. բորբոս և ջրիմուռներ):[...]

Սիմբիոզը բնության մեջ առաջացել է հետևյալ ֆիզիոլոգիական հիմքի վրա. սունկը, որը կապում է քարաքոսը սուբստրատին, ջրիմուռներին ապահովում է ջրով և դրա մեջ լուծված հանքանյութերով, ինչպես նաև ֆերմենտների համակարգով. Ֆոտոսինթեզի գործընթացում ջրիմուռները արտադրում են ածխաջրեր, որոնք օգտագործվում են ինչպես ջրիմուռների, այնպես էլ սնկերի կողմից: Մեծ չափով ջրիմուռը մթնոլորտից ստանում է անօրգանական նյութեր պարունակող ջուր և փոշի։[...]

Սիմբիոզների մեջ ջրիմուռների մասնակցությամբ սիմբիոզները ամենաքիչը տեղն են զբաղեցնում։ Ջրիմուռներն ունակ են սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ մտնել ոչ միայն միմյանց, այլև ինչպես կենդանական, այնպես էլ բուսական թագավորության օրգանիզմների տարբեր համակարգված խմբերի ներկայացուցիչների հետ (բակտերիաներ, միաբջիջ և բազմաբջիջ կենդանիներ, սնկեր, մամուռներ, պտերներ, մարմնամարզիկներ և անգիոսպերմներ): Սակայն նման ջրիմուռների ցանկը շատ սահմանափակ է։[...]

Կապույտ-կանաչ ջրիմուռներում (ցիանոբակտերիաներ) ազոտի ֆիքսումը կարող է տեղի ունենալ ինչպես ազատ ապրող ձևերով, այնպես էլ սնկերի հետ սիմբիոզներում (որպես որոշ քարաքոսերի մաս), կամ մամուռների, պտերերի և մեկ հայտնի դեպքում՝ սերմացուի հետ: Փոքր լողացող ջրային պտեր Azolla-ի տերևներն ունեն միկրոսկոպիկ ծակոտիներ, որոնք լցված են սիմբիոտիկ կապտականաչ ջրիմուռներով Apanaena, որոնք ակտիվորեն ամրացնում են ազոտը (Moore, 1969): Շատ դարեր շարունակ այս պտերը կարևոր դեր է խաղացել Արևելքի ողողված բրնձի դաշտերում։ Մինչ բրնձի սածիլները տնկելը, ողողված դաշտերը գերաճած են պտերերով, որոնք բավականաչափ ազոտ են ամրացնում բրինձը հասունացման շրջանում մատակարարելու համար: Այս մեթոդը, ազատ ապրող կապտա-կանաչ ջրիմուռների խթանման հետ մեկտեղ, թույլ է տալիս բրինձը սեզոն առ սեզոն աճեցնել նույն դաշտում՝ առանց պարարտանյութի անհրաժեշտության: Ինչպես լոբազգիների հանգույցներից ստացված բակտերիաների դեպքում, սիմբիոտիկ կապտականաչ ջրիմուռներն ավելի արդյունավետ են, քան ազատ ապրող ջրիմուռները [Piters (1978)՝ կապույտ-կանաչ ջրիմուռների կողմից ազոտի ամրագրման ակնարկ]:[...]

Սիմբիոզի տիպիկ օրինակ է սնկերի և ջրիմուռների սերտ համակեցությունը, ինչը հանգեցնում է ավելի բարդ բուսական օրգանիզմի՝ քարաքոսի ձևավորմանը, որն ավելի հարմարեցված է բնական պայմաններին: Հողի մեջ սիմբիոտիկ համակեցության մեկ այլ վառ օրինակ է սնկերի սիմբիոզը բարձր բույսերի հետ, երբ սնկերը բույսերի արմատների վրա միկրոօրգանիզմներ են ձևավորում։ Հստակ սիմբիոզ է նկատվում հանգուցային բակտերիաների և հատիկավոր բույսերի միջև:[...]

Սակայն այլ տեսակետներ շարունակում են զարգանալ։ Որոշ հետազոտողներ ընդգծում են, որ քարաքոսերն ունեն մի շարք բնութագրեր, որոնք վկայում են սիմբիոզի հատուկ, բարձր զարգացած տեսակի մասին, կարելի է ասել «սուպերսիմբիոզ»։ Քարաքոսերի սիմբիոզը բնութագրվում է պատմական զարգացումով և մորֆոգենեզով, ինչը հանգեցրել է կյանքի հատուկ ձևերի և կառուցվածքի տեսակների առաջացմանը, որոնք առանձին չեն հայտնաբերվել ո՛չ սնկերի, ո՛չ ջրիմուռների մեջ: Քարաքոսերն ունեն մի շարք հատուկ կենսաբանական հատկություններ, որոնք բնորոշ չեն օրգանիզմների այլ խմբերին։ Սրանք են սորեդիայի և իսիդիայի միջոցով վերարտադրման նրանց մեթոդները, նյութափոխանակության յուրահատկությունը, հատուկ քարաքոսային նյութերի ձևավորումը, որոնց սինթեզին մասնակցում են քարաքոսային թալուսի երկու կենսաբաղադրիչները և այլն։[...]

Բույսերի սերտ սիմբիոզի կամ փոխադարձության տիպիկ օրինակ է ջրիմուռների և սնկերի համակեցությունը, որոնք կազմում են հատուկ ինտեգրալ քարաքոսային օրգանիզմ (նկ. 6.11):[...]

Այսպիսով, քարաքոսերը սնկերի և ջրիմուռների սիմբիոզ են: Նրանց տեսակները գործնականում երբեք չեն գտնվել ազատ վիճակում։ Սնկային հիֆերը միահյուսում են ջրիմուռները և կլանում նրանց կողմից յուրացված նյութերը, իսկ ջրիմուռները սնկային հիֆերից ստանում են ջուր և հանքանյութեր։ Հայտնի է քարաքոսերի ավելի քան 20 հազար տեսակ, ինչը վկայում է նման սիմբիոզի մեծ կարևորության մասին։[...]

Անտառների հյուսիսային սահմանի և մշտական ​​սառույցի միջև ընկած գոտին սովորաբար կոչվում է տունդրա։ Տունդրայի ամենակարևոր բույսերից է հյուսիսային եղջերու քարաքոսը («եղնիկի մամուռ») Օտադոնիա: Այս կենդանիներն իրենց հերթին կերակուր են ծառայում գայլերի և մարդկանց համար։ Տունդրայի բույսերը ուտում են նաև լեմինգները՝ փափկամազ կարճ պոչերով կրծողները, որոնք նման են մանրանկարչության արջերին, և կաքավները: Երկար ձմռան ընթացքում և կարճ ամառվա ընթացքում արկտիկական աղվեսներն ու ձնառատ բվերը հիմնականում սնվում են լեմինգներով և հարակից կրծողներով: Այս բոլոր դեպքերում սննդային շղթաները համեմատաբար կարճ են, և երեք տրոֆիկ մակարդակներից որևէ մեկում օրգանիզմների քանակի ցանկացած զգալի փոփոխություն ուժեղորեն արտացոլվում է այլ մակարդակներում, քանի որ գործնականում չկա այլ սննդի անցնելու հնարավորություն: Ինչպես կտեսնենք ավելի ուշ, դա պատճառներից մեկն է, թե ինչու Արկտիկայի օրգանիզմների որոշ խմբեր ենթակա են թվերի կտրուկ տատանումների՝ գերառատությունից մինչև գրեթե ամբողջական անհետացում: Հետաքրքիր է նշել, որ դա հաճախ է պատահել մարդկային քաղաքակրթությունների հետ, որոնք կախված էին սննդի մեկ կամ մի քանի աղբյուրներից (հիշենք «կարտոֆիլի սովը» Իռլանդիայում2): Ալյասկայում մարդիկ ակամա առաջացրել են օրգանիզմների քանակի կտրուկ տատանումներ՝ Լապլանդիայից ընտանի հյուսիսային եղջերու ներմուծելով։ Ի տարբերություն հայրենի կարիբուների, հյուսիսային եղջերուները չեն գաղթում: Լապլանդիայում հյուսիսային եղջերուներին տեղափոխում են տեղից տեղ՝ գերարածեցումից խուսափելու համար, սակայն Ալյասկայի հնդկացիներն ու էսկիմոսները հովվության հմտություններ չունեն (վայրի կարիբուները մի արոտավայրից մյուսն են տեղափոխվում ինքնուրույն)։ Արդյունքում հյուսիսային եղջերուները սպառել են բազմաթիվ խոտածածկ տարածքներ՝ նվազեցնելով նաև կարիբուների համար սննդի մատակարարումները: Սա վառ օրինակ է, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ ներդրվում է լավ համակարգված համակարգի միայն մի մասը: Առիթներ կունենանք նշելու, որ ներմուծված կենդանիները հաճախ աղետ են դառնում, եթե նրանց հետ նոր կենսամիջավայր չփոխանցվեն բնական կամ արհեստական ​​հսկողության մեխանիզմները[...]

Սիմբիոտիկ հարաբերությունները փոխշահավետ են երկու գործընկերների համար: Սիմբիոզում երկու գործընկերներն էլ փոխկապակցված են: Այս փոխկախվածության աստիճանը կարող է շատ տարբեր լինել. պրոտո-համագործակցությունից, երբ գործընկերներից յուրաքանչյուրը կարող է ինքնուրույն գոյություն ունենալ, եթե սիմբիոզը քանդվի, մինչև փոխադարձություն, երբ երկու գործընկերներն այնքան փոխկապակցված են, որ գործընկերներից մեկի հեռացումը հանգեցնում է անխուսափելիի: երկուսի մահը։ Protocooperation-ի օրինակ է ծովախեցգետնի և ծովային անեմոնների հարաբերությունները, որոնք կպչում են ծովախեցգետիններին՝ քողարկելով և պաշտպանելով նրանց իրենց խայթող բջիջներով: Միևնույն ժամանակ նրանք խեցգետիններն օգտագործում են որպես փոխադրամիջոց և կլանում են նրանց սննդի մնացորդները։ Փոխադարձության դեպքերն առավել հաճախ հանդիպում են տարբեր կարիքներ ունեցող օրգանիզմների մոտ։ Շատ հաճախ, օրինակ, նման հարաբերություններ են առաջանում ավտոտրոֆների և հետերոտրոֆների միջև։ Միևնույն ժամանակ, նրանք կարծես լրացնում են միմյանց։ Փոխադարձության վառ օրինակ է քարաքոսը. դա սնկերի և ջրիմուռների սիմբիոտիկ համակարգ է, որի ֆունկցիոնալ և մորֆոլոգիական կապն այնքան սերտ է, որ դրանք կարելի է համարել հատուկ տեսակի օրգանիզմ՝ ի տարբերություն դրա որևէ բաղադրիչի։ Ուստի քարաքոսերը սովորաբար դասակարգվում են ոչ թե որպես երկու տեսակների սիմբիոզներ, այլ որպես կենդանի օրգանիզմների առանձին տեսակներ։ Ջրիմուռը սնկին մատակարարում է ֆոտոսինթեզի արգասիքներով, իսկ բորբոսը, լինելով քայքայող, ջրիմուռներին մատակարարում է հանքանյութեր և, բացի այդ, հանդիսանում է այն ենթաշերտը, որի վրա նա ապրում է։ Սա թույլ է տալիս քարաքոսերին գոյություն ունենալ ծայրահեղ ծանր պայմաններում:[...]

Տարբեր տեսակների միջև հարաբերություններում բավականին տարածված երևույթ է սիմբիոզը կամ երկու կամ ավելի տեսակների համակեցությունը, որոնցում նրանցից ոչ մեկը չի կարող առանձին ապրել տվյալ պայմաններում: Սիմբիոտիկ օրգանիզմների մի ամբողջ դասը ներկայացված է քարաքոսերով՝ միասին ապրող սնկերով և ջրիմուռներով: Այս դեպքում քարաքոսերի բորբոսը, որպես կանոն, ընդհանրապես չի ապրում ջրիմուռների բացակայության պայմաններում, մինչդեռ քարաքոսերը կազմող ջրիմուռների մեծ մասը հանդիպում է նաև ազատ տեսքով։ Այս փոխշահավետ համատեղ կյանքի ընթացքում բորբոսն ապահովում է ջրիմուռներին անհրաժեշտ ջուր և հանքանյութեր, իսկ ջրիմուռները սնկերին մատակարարում են ֆոտոսինթեզի արտադրանք: Հատկությունների այս համադրությունը այս սիմբիոտիկ օրգանիզմներին դարձնում է չափազանց անպարկեշտ կենսապայմանների նկատմամբ: Նրանք կարողանում են նստել մերկ քարերի, ծառերի կեղևի վրա և այլն: Միևնույն ժամանակ, այն փաստը, որ քարաքոսերը կյանքի համար անհրաժեշտ հանքային նյութերի զգալի մասը ստանում են իրենց մակերեսին նստած փոշուց, նրանց շատ զգայուն է դարձնում պարունակության նկատմամբ: թունավոր նյութեր օդում. Օդում պարունակվող կեղտերի թունավորության մակարդակը որոշելու ամենահուսալի մեթոդներից մեկը վերահսկվող տարածքում քարաքոսերի քանակի և տեսակների բազմազանության, քարաքոսերի ցուցումն է։[...]

Միկրոօրգանիզմների փոխազդեցության հատուկ դեպք՝ սիմբիոզի ծայրահեղ դրսևորում, քարաքոսերն են։ Դրանք ջրիմուռների և սնկերի միավորում են։ Նրանք հաճախ ուղեկցվում են բակտերիաներով: Այս ասոցիացիաները շատ կայուն են, դրանք քննարկվում են հատուկ բաժնում, բայց, ըստ էության, մանրէաբանական են։[...]

Քարաքոսերը բարդ օրգանիզմներ են, որոնք ձևավորվել են սնկերի, կանաչ ջրիմուռների կամ ցիանոբակտերիաների և Azotobacter-ի միջև սիմբիոզի արդյունքում (նկ. 4): Հետևաբար, քարաքոսը համակցված օրգանիզմ է, այսինքն՝ բորբոս 4-ջրիմուռ + ազոտոբակտեր, որի գոյությունն ապահովվում է նրանով, որ բորբոսի հիֆերը պատասխանատու են ջրի և հանքանյութերի կլանման համար, ջրիմուռները՝ ֆոտոսինթեզի և ազոտոբակտեր մթնոլորտային ազոտի ամրագրման համար: Քարաքոսերը բուսաբանական և աշխարհագրական բոլոր գոտիների բնակիչներ են։ Բազմանում են վեգետատիվ, անսեռ և սեռական ճանապարհով։[...]

Քարաքոսերը օրգանիզմների եզակի խումբ են, որոնք ներկայացնում են սնկերի և միաբջիջ ջրիմուռների կամ ցիանոբակտերիաների սիմբիոզը։ Բորբոսը պաշտպանում է ջրիմուռները չորանալուց և ջուր է մատակարարում: Իսկ ջրիմուռներն ու ցիանոբակտերիաները ֆոտոսինթեզի գործընթացի միջոցով կազմում են օրգանական նյութեր, որոնցով սնվում է բորբոսը։[...]

Բազիդիալ քարաքոսերի տաքսոնոմիան դեռ թույլ է զարգացած։ Վերջերս հետազոտողները հայտնաբերել են ավելի ու ավելի շատ նոր սնկեր, որոնք մշտապես կամ երբեմն սիմբիոզի մեջ են ջրիմուռների հետ: Շատ դեպքերում այս բացահայտումները ցույց են տալիս նման սիմբիոտիկ հարաբերությունների ֆակուլտատիվ բնույթը և էվոլյուցիոն երիտասարդությունը:[...]

Քարաքոսերը ներկայացնում են բարդ օրգանիզմների յուրահատուկ խումբ, որի մարմինը միշտ բաղկացած է երկու բաղադրիչից՝ սնկից և ջրիմուռից։ Այժմ յուրաքանչյուր դպրոցական գիտի, որ քարաքոսերի կենսաբանությունը հիմնված է սիմբիոզի ֆենոմենի վրա՝ երկու տարբեր օրգանիզմների համակեցության վրա։ Սակայն ընդամենը հարյուր տարի առաջ քարաքոսերը մեծ առեղծված էին գիտնականների համար, և Սայմոն Շվենդների կողմից 1867 թվականին դրանց էության հայտնաբերումը գնահատվեց որպես այդ ժամանակի ամենազարմանալի հայտնագործություններից մեկը:[...]

Մարսունային քարաքոսերը ֆիլոգենետիկորեն շատ հնագույն խումբ են, նրանք առաջացել են սապրոֆիտ ասկոմիցետային սնկերի բավականին պարզունակ ձևերից: Որոշ ասկոմիցետներ կանաչ և կապույտ-կանաչ, ավելի հազվադեպ՝ դեղնականաչ և շագանակագույն ջրիմուռների հետ սիմբիոզում, երկար էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում ձևավորել են տերևավոր, կեղևավոր և թփուտ քարաքոսերի բազմաթիվ և չափազանց բազմազան թալեր:[...]

Երկրորդ, քարաքոսերը ձևավորում են հատուկ մորֆոլոգիական տիպեր, կյանքի ձևեր, որոնք առանձին չեն հայտնաբերվել քարաքոսերի թալուսը կազմող սնկերի և ջրիմուռների մեջ, այսինքն՝ քարաքոսերը ենթարկվել են սիմբիոզի վրա հիմնված պատմական, երկարաժամկետ ձևավորման գործընթացի, որը հանգեցրել է հատուկ ձևավորման։ արտաքին և ներքին կառուցվածքի ձևաբանական ձևերը.[...]

Բազիդային քարաքոսերը մարսուալներից տարբերվում են մի շարք հատկանիշներով։ Նախ, նրանց պտղաբեր մարմինները կարճատև են, հաճախ մեկ տարի, մինչդեռ մարսուալների մեջ նրանք գոյություն ունեն երկար ժամանակ ՝ տասնյակ և հարյուրավոր տարիներ: Երկրորդ, բազիդիոմիցետների և ջրիմուռների միջև սիմբիոզը չի հանգեցրել կյանքի հատուկ ձևերի կամ մորֆոգենետիկ մեկուսացման: Բազիդիալ քարաքոսերն ունեն նույն արտաքին ձևը, ինչ համապատասխան ազատ ապրող սնկերը՝ աֆիդլոֆորային կամ ագարային: Հետևաբար, այս դասի ներկայացուցիչները ճշմարիտ քարաքոսեր չեն, այլ կիսաքարաքոսեր։ Երրորդ, հատուկ քարաքոսային նյութեր, որոնք այդքան բնորոշ են մարսափի քարաքոսերի շատ խմբերին, չեն հայտնաբերվել բազիդիոզային քարաքոսերում:

Գործնականում լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերական կեղտաջրերի մաքրման մեթոդը, որը թույլ է տալիս դրանք մաքրել բազմաթիվ օրգանական կեղտից: Կենսաբանական օքսիդացումն իրականացվում է միկրոօրգանիզմների համայնքի կողմից (բիոցենոզ), ներառյալ բազմաթիվ տարբեր բակտերիաներ, նախակենդանիներ և մի շարք ավելի բարձր կազմակերպված օրգանիզմներ՝ ջրիմուռներ, սնկեր և այլն, որոնք փոխկապակցված են մեկ համալիրի մեջ բարդ հարաբերություններով (մետաբիոզ, սիմբիոզ և անտագոնիզմ): ) Այս համայնքում գերիշխող դերը պատկանում է բակտերիաներին, որոնց թիվը տատանվում է 10-ից մինչև 1014 բջիջ՝ 1 գ չոր կենսաբանական զանգվածի (կենսազանգվածի) դիմաց։ Բակտերիաների ցեղերի թիվը կարող է հասնել 5-10-ի, տեսակների թիվը՝ մի քանի տասնյակի և նույնիսկ հարյուրի։[...]

Չափազանց բնորոշ է, որ քլորոֆիլը կենտրոնացած է որոշակի կազմակերպված մարմինների՝ պլաստիդների բջիջներում։ Իսկ պլաստիդները, ինչպես բջջի նման, բազմանում են բաժանման միջոցով: Այս առումով որոշ բուսաբաններ (այդ թվում՝ Ա. Ֆամինցինը) փորձել են այս հիմնական երեւույթը դիտարկել որպես սիմբիոզ, ինչպես քարաքոսերը, որոնք կանաչ ջրիմուռների և սնկերի սիմբիոզ են[...]

Փոխադարձ հարաբերությունները կամ փոխադարձությունը սննդի շղթաների իրականացման ուղիներից մեկն է: Ընդհանուր առմամբ, սննդային շղթաները ենթադրում են, որ մի տեսակ օգուտ է բերում, իսկ մյուսը վնասվում է: Սակայն բնության մեջ շատ են դեպքերը, երբ տեսակները փոխշահավետ հարաբերությունների մեջ են մտնում՝ այս երեւույթը կոչվում է փոխադարձություն։ Դասական օրինակ են քարաքոսերը, որոնք իրականում ոչ թե մեկ, այլ երկու օրգանիզմ են՝ բորբոս և ջրիմուռ։ Բորբոսն ապահովում է ջրիմուռներին պաշտպանություն՝ թույլ տալով նրան գոյատևել ցածր խոնավության պայմաններում, որտեղ ինքը չի կարող գոյատևել, իսկ ջրիմուռը, որպես արտադրող, սնկին մատակարարում է սննդային ռեսուրսներով: Ի դեպ, սնկերն իրենք գոյակցում են ծառերի արմատների հետ, որտեղ դրական փոխադարձության կամ սիմբիոզի գործընթացները նման են քարաքոսերին. Կարելի է նաև հիշել ծովային անեմոնի և ճգնավոր խեցգետնի, բույսերի ծաղիկների և միջատների և այլնի հարաբերությունները:[...]

Gymnosperms-ի հանգույցները (Cycadales - cycads, Ginkgoales - hyikgos, Coniferales - փշատերևներ) ունեն ճյուղավորված մարջանաձև, գնդաձև կամ ուլունքի տեսք։ Դրանք հաստացած, ձևափոխված կողային արմատներ են։ Դրանց առաջացման պատճառած հարուցչի բնույթը դեռ պարզված չէ։ Գիմնոսպերմերի էնդոֆիտները դասակարգվում են որպես սնկեր (ֆիկոմիցետներ), ակտինոմիցետներ, բակտերիաներ և ջրիմուռներ: Որոշ հետազոտողներ առաջարկում են բազմաթիվ սիմբիոզների գոյություն։ Օրինակ, ենթադրվում է, որ ցիկադների մեջ սիմբիոզին մասնակցում են ազոտոբակտերը, հանգուցային բակտերիաները և ջրիմուռները։ Չի լուծվել նաև մարմնամարզության մեջ հանգույցների ֆունկցիայի հարցը։ Մի շարք գիտնականներ փորձում են առաջին հերթին հիմնավորել հանգույցների դերը որպես ազոտի ամրագրող։ Որոշ հետազոտողներ պոդոկարպի հանգույցները համարում են ջրի ջրամբարներ, իսկ օդային արմատների գործառույթները հաճախ վերագրվում են ցիկադային հանգույցներին:

Քարաքոսը սնկի և ջրիմուռի բաժանելու փորձեր են արվել վաղուց, բայց ամենից հաճախ անհաջողությամբ են ավարտվել. նույնիսկ եթե նկատվում էին ստերիլության պայմաններ, միշտ չէ, որ վստահ էր, որ ստացված մշակույթը քարաքոսի սիմբիոնտ է և ոչ ներքին: քարաքոսերի մակաբույծ. Բացի այդ, փորձերը սովորաբար չէին կարող կրկնվել, սակայն վերարտադրելիությունը փորձի հիմնական պահանջներից մեկն է։ Սակայն 20-րդ դարի կեսերին մշակվեց ստանդարտ մեթոդ և մեկուսացվեցին մի քանի տասնյակ քարաքոսային սնկեր (միկոբիոնտներ) և քարաքոսերի ջրիմուռներ (ֆոտոբիոնտներ): Այս աշխատանքի մեծ վարկը պատկանում է ամերիկացի գիտնական Վ. Ախմաջյանին։

Այսպիսով, մեկուսացված քարաքոսերի սիմբիոնները տեղավորվեցին լաբորատորիաներում, ստերիլ փորձանոթներում և սնուցող միջավայրով կոլբայի մեջ: Իրենց տրամադրության տակ ունենալով քարաքոսերի գործընկերների մաքուր մշակույթներ՝ գիտնականները որոշել են ամենահամարձակ քայլը՝ քարաքոսի սինթեզը լաբորատորիայում։ Այս ոլորտում առաջին հաջողությունը պատկանում է Է.Թոմասին, ով 1939թ.-ին Շվեյցարիայում միկո- և ֆոտոբիոնտներից ստացավ հստակ տեսանելի պտղաբեր մարմիններով քարաքոս Cladonia մազանոթը: Ի տարբերություն նախորդ հետազոտողների՝ Թոմասը սինթեզը կատարել է ստերիլ պայմաններում, ինչը վստահություն է ներշնչում նրա արդյունքի նկատմամբ։ Ցավոք, 800 այլ փորձերում սինթեզը կրկնելու նրա փորձերը ձախողվեցին։

Քարաքոսերի սինթեզի ասպարեզում համաշխարհային ճանաչում բերած Վ. Ախմաջյանի հետազոտության ամենասիրելի առարկան Cladonia comb-ն է։ Այս քարաքոսը տարածված է Հյուսիսային Ամերիկայում և ստացել է «բրիտանական զինվորներ» ընդհանուր անվանումը. նրա վառ կարմիր պտղաբեր մարմինները հիշեցնում են անգլիացի զինվորների կարմիր համազգեստները Հյուսիսային Ամերիկայի գաղութների անկախության համար պատերազմի ժամանակ: Մեկուսացված միկոբիոնտի Cladonia crestata-ի փոքր կտորները խառնվել են նույն քարաքոսից արդյունահանված ֆոտոբիոնտի հետ: Խառնուրդը դրեցին նեղ միկա ափսեների վրա, թրջեցին հանքային սննդարար լուծույթով և ամրացրին փակ կոլբայի մեջ: Կոլբայի ներսում պահպանվել են խոնավության, ջերմաստիճանի և լույսի խիստ վերահսկվող պայմաններ: Փորձի կարևոր պայմանը միջավայրում սննդանյութերի նվազագույն քանակությունն էր: Ինչպե՞ս էին քարաքոսերի գործընկերներն իրենց պահում միմյանց մոտ: Ջրիմուռների բջիջներն արտազատեցին հատուկ նյութ, որը «կպցրեց» սնկային հիֆերը դրանց վրա, և հիֆերը անմիջապես սկսեցին ակտիվորեն միահյուսել կանաչ բջիջները: Ջրիմուռների բջիջների խմբերը պահվում էին միասին՝ հիֆերը ճյուղավորելով առաջնային կշեռքների մեջ: Հաջորդ փուլը թեփուկների վերևում հաստացած հիֆերի հետագա զարգացումն էր և դրանց արտաբջջային նյութի արտազատումը, և արդյունքում՝ վերին կեղևի շերտի ձևավորումը։ Նույնիսկ ավելի ուշ ջրիմուռի շերտը և միջուկը տարբերվեցին, ինչպես բնական քարաքոսերի թալուսում։ Այս փորձերը բազմիցս կրկնվել են Ախմաջյանի լաբորատորիայում և ամեն անգամ հանգեցրել են առաջնային քարաքոսի թալուսի առաջացմանը։

20-րդ դարի 40-ական թվականներին գերմանացի գիտնական Ֆ. Թոբլերը հայտնաբերեց, որ Xanthoria wallae սպորների բողբոջման համար անհրաժեշտ է խթանող նյութերի ավելացում՝ ծառերի կեղևից, ջրիմուռներից, սալորի մրգերից, որոշ վիտամիններից կամ այլ միացություններից քաղվածքներ: Առաջարկվում էր, որ բնության մեջ որոշ սնկերի բողբոջումը խթանում են ջրիմուռներից եկող նյութերը։

Հատկանշական է, որ սիմբիոտիկ հարաբերությունների առաջացման համար երկու զուգընկերները պետք է ստանան չափավոր կամ նույնիսկ խղճուկ սնուցում, սահմանափակ խոնավություն և լուսավորություն: Սնկերի և ջրիմուռների գոյության օպտիմալ պայմանները չեն խթանում դրանց վերամիավորումը։ Ավելին, կան դեպքեր, երբ առատ սնուցումը (օրինակ՝ արհեստական ​​պարարտանյութով) հանգեցրել է թալուսում ջրիմուռների արագ աճի, սիմբիոնների միջև կապի խաթարման և քարաքոսի մահվան։

Եթե ​​մանրադիտակի տակ ուսումնասիրենք քարաքոսային թալուսի հատվածները, ապա կարող ենք տեսնել, որ ամենից հաճախ ջրիմուռը պարզապես հարում է սնկային հիֆերին: Երբեմն հիֆերը սերտորեն սեղմվում են ջրիմուռների բջիջների վրա: Վերջապես, սնկային հիֆերը կամ դրանց ճյուղերը կարող են քիչ թե շատ խորը ներթափանցել ջրիմուռների մեջ: Այս կանխատեսումները կոչվում են haustoria:

Համակեցությունը նաև հետք է թողնում երկու քարաքոսերի սիմբիոնների կառուցվածքի վրա: Այսպիսով, եթե Nostoc, Scytonema և այլ ցեղերի ազատ ապրող կապույտ-կանաչ ջրիմուռները ձևավորում են երկար, երբեմն ճյուղավորվող թելեր, ապա նույն ջրիմուռներում սիմբիոզում թելերը կա՛մ ոլորվում են խիտ գնդիկների մեջ, կա՛մ կրճատվում են մինչև մեկ բջիջ: Բացի այդ, բջջային կառուցվածքների չափերի և դասավորության տարբերությունները նշվում են ազատ ապրող և քարաքոս կապտականաչ ջրիմուռների մեջ։ Կանաչ ջրիմուռները նույնպես փոխվում են սիմբիոտիկ վիճակում։ Սա առաջին հերթին վերաբերում է դրանց վերարտադրությանը։ Կանաչ ջրիմուռներից շատերը, որոնք ապրում են «ազատության մեջ», բազմանում են շարժական բարակ պատերով բջիջներով՝ զոոսպորներով: Զոոսպորները սովորաբար թալուսում չեն ձևավորվում։ Փոխարենը հայտնվում են ապլանոսպորներ՝ համեմատաբար փոքր բջիջներ հաստ պատերով, լավ հարմարեցված չոր պայմաններին։ Կանաչ ֆոտոբիոնտների բջջային կառուցվածքներից ամենամեծ փոփոխությունները կրում են թաղանթը։ Այն ավելի բարակ է, քան նույն ջրիմուռները «վայրի բնության մեջ» և ունի մի շարք կենսաքիմիական տարբերություններ։ Շատ հաճախ սիմբիոտիկ բջիջների ներսում նկատվում են ճարպի նմանվող հատիկներ, որոնք անհետանում են ջրիմուռները թալուսից հեռացնելուց հետո։ Խոսելով այս տարբերությունների պատճառների մասին՝ կարելի է ենթադրել, որ դրանք կապված են ջրիմուռի սնկային հարևանի ինչ-որ քիմիական ազդեցության հետ։ Ինքը՝ միկոբիոնտը, նույնպես ենթարկվում է ջրիմուռային գործընկերոջ ազդեցությանը։ Մեկուսացված միկոբիոնների խիտ գունդները, որոնք կազմված են սերտորեն միահյուսված հիֆերից, բոլորովին նման չեն քարաքոսային սնկերին։ Հիֆերի ներքին կառուցվածքը նույնպես տարբեր է. Հիֆերի բջջային պատերը սիմբիոտիկ վիճակում շատ ավելի բարակ են։

Այսպիսով, կյանքը սիմբիոզում խրախուսում է ջրիմուռներին և սնկերին փոխել իրենց արտաքին տեսքը և ներքին կառուցվածքը:

Ի՞նչ են ստանում համաբնակիչները միմյանցից, ի՞նչ օգուտներ են ստանում միասին ապրելուց։ Ջրիմուռը սնկին՝ քարաքոսերի սիմբիոզում իր հարևանին, ապահովում է ֆոտոսինթեզի ընթացքում ստացված ածխաջրերով։ Ջրիմուռը, սինթեզելով այս կամ այն ​​ածխաջրերը, արագ և գրեթե ամբողջությամբ տալիս է այն իր սնկի «ուղեկցորդին»: Բորբոսը ջրիմուռներից ստանում է ոչ միայն ածխաջրեր։ Եթե ​​կապույտ-կանաչ ֆոտոբիոնտը ամրացնում է մթնոլորտային ազոտը, ապա առաջացող ամոնիումի արագ և կայուն արտահոսք է լինում ջրիմուռների սնկային հարևանին: Ջրիմուռը, ակնհայտորեն, պարզապես հնարավորություն է ստանում լայնորեն տարածվել ամբողջ Երկրով մեկ։ Ըստ Դ. Սմիթի, «քարաքոսերի մեջ ամենատարածված ջրիմուռը՝ Տրեբուքսիան, շատ հազվադեպ է ապրում քարաքոսից դուրս: Քարաքոսերի ներսում այն, թերևս, ավելի տարածված է, քան ազատ ապրող ջրիմուռների ցանկացած սեռ: Այս խորշը զբաղեցնելու գինը ապահովում է հյուրընկալող բորբոս ածխաջրերով»:

Կայքի նյութերից օգտվելիս անհրաժեշտ է տեղադրել այս կայքի ակտիվ հղումներ՝ տեսանելի օգտատերերի և որոնման ռոբոտների համար:

Բույսերի թագավորություն. Ծովային ջրիմուռներ

Ծովային ջրիմուռներ - ջրի բնակիչները. Նրանք ապրում են կարմիր ջրով, աղի ջրով ջրամբարներում, կան նաև այնպիսիք, որոնք ապրում են ծառերի կեղևի վրա։

Ծովային ջրիմուռներ:

- միաբջիջ (քլամիդոմոնաս, քլորելլա)

– բազմաբջիջ (ուլոտրիքս, սպիրոգիրա):

Ջրիմուռների խումբը պարունակում է հատվածներ՝ Կանաչ, Շագանակագույն, Կարմիր։ Ջրիմուռները առաջնային օրգանական նյութեր արտադրող են: Ջրիմուռները մթնոլորտում պահպանում են թթվածնի մակարդակը: Մարդկանց համար անհրաժեշտ շատ քիմիական նյութեր ձեռք են բերվում ջրիմուռներից.

- ալգինատներ;

– քիսելգուր;

– լամինարիան օգտագործվում է սննդի համար, պորֆիրին իսկական դելիկատես է;

– միաբջիջ ջրիմուռը՝ Քլորելլան, օգտագործվել է որպես տիեզերական հետազոտությունների լաբորատոր օբյեկտ:

Մարդիկ օգտագործում են ջրիմուռները ֆերմայում և ուտում դրանք:

Բացի օգուտներից, ջրիմուռները կարող են որոշակի վնաս պատճառել, օրինակ, երբ մնացորդները քայքայվում են ջրամբարում, կուտակվում են հսկայական քանակությամբ աերոբ բակտերիաներ, որոնք հանգեցնում են ջրի թթվածնի պաշարների կտրուկ սպառմանը: Արդյունքում սկսվում է ջրամբարի մնացած բոլոր օրգանիզմների մահը։

Բույսերի թագավորություն. Քարաքոսեր

Քարաքոսերը անսովոր բույսեր են։ Նրանք չունեն հստակ արտահայտված տերևներ և ցողուններ, նրանք ցրվում են սպորների միջոցով: Երկար ժամանակ գիտնականները չէին կարողանում բացահայտել քարաքոսի՝ «սֆինքսի բույսի» առեղծվածը, ինչպես այն անվանեց Կ.Ա.Տիմիրյազևը: Վերջապես, հնարավոր եղավ հաստատել, որ քարաքոսերն ամենևին էլ անկախ օրգանիզմներ չեն, այլ... սնկի և ջրիմուռի համադրություն։ Իրար վրա բարերար ազդեցություն գործադրելով՝ այս երկու բույսերն այնքան ամբողջությամբ միաձուլվեցին, որ ստացվեց յուրահատուկ օրգանիզմ։ Որոշ գիտնականներ նույնիսկ հրաժարվեցին հավատալ նման զարմանալի փաստին։ Բայց նրանց կասկածները վերջ գտան, երբ հնարավոր եղավ քարաքոսի «արհեստական ​​սինթեզ» իրականացնել դրա բաղկացուցիչ սնկերից և ջրիմուռներից։

Ակնհայտ են այն օգուտները, որոնք սունկը ստանում է ջրիմուռների հետ համատեղ ապրելուց։ Ջրիմուռը սնվում է իրեն և իր համատեղ ապրողին օրգանական նյութերով, որոնք սինթեզում է օդից կամ ջրից կլանված ածխաթթու գազից կենսատու արևի ճառագայթների օգնությամբ։

Սնկերը հանքային աղեր են մատակարարում ջրիմուռներին։ Բացի այդ, հիֆերով ներթափանցելով դրանց աճի վայրերը և ջրիմուռներով խճճվելով՝ նրանք օգնում են նրանց մնալ հողի, ծառերի կեղևի, ժայռերի կոշտ մակերեսի վրա, պաշտպանել ցրտից ու երաշտից։ Ահա թե ինչու քարաքոսերն այդքան համառ են, նրանք հեշտությամբ կարող են դիմակայել ուժեղ շոգին և սառնամանիքին:

Տարբեր օրգանիզմների նման համակեցությունը, որը հիմնված է փոխադարձ շահի վրա, հաճախ հանդիպում է բնության մեջ։ Այն կոչվում էր սիմբիոզ։

Քարաքոսերը տարբերվում են տեսքով և գույնով: Նրանք թփուտ են, տերևավոր և թեփուկ։

Քարաքոսի մարմինը՝ թալուսը, առանձին օրգանիզմ է, որը բաղկացած է սիմբիոզում ապրող սնկից և ջրիմուռներից։ Ծծողները երբեմն հայտնվում են սնկային թելերի վրա, որոնք թափանցում են ջրիմուռների բջիջները։

Քարաքոսերը կլանում են խոնավությունը մարմնի ողջ մակերեսով, հիմնականում՝ անձրևի, ցողի և մառախուղի խոնավությունը: Սա թույլ է տալիս նրանց տեղավորվել մերկ, անպտուղ ժայռերի վրա, ապակե մակերեսների վրա, տանիքների վրա, անապատներում, որտեղ լույս կա: Առանց լույսի, ջրիմուռների բջիջներում ֆոտոսինթեզ տեղի չի ունենում, և քարաքոսը մահանում է:

Բազմացումը վեգետատիվ է (թալուսի կտորներով կամ սնկային և ջրիմուռների բջիջների խմբերով)։ Հնարավոր է, որ սիմբիոտիկ սնկերը ինքնուրույն բազմանան սպորների միջոցով:

Քարաքոսեր - օդի մաքրության ցուցիչներ, եղջերուների սննդամթերք, քիմիական արդյունաբերության հումք, որոշները կարելի է ուտել։

Բույսերի թագավորություն. Մամուռներ

Մամուռներն առաջին անգամ հայտնվել են Երկրի վրա ավելի քան 350 միլիոն տարի առաջ՝ շատ ավելի վաղ, քան դինոզավրերը: Նրանք պատկանում են այսպես կոչված բրիոֆիտների խմբին, որը ներառում է նաև ոչ այնքան ծանոթ լյարդի խոտաբույսերը և անթոսերոտները։

Սրանք, որպես կանոն, ցածր աճող բույսեր են, ոչ ավելի, քան մի քանի սանտիմետր բարձրություն, որոնք սողում են գետնի երկայնքով: Մամուռների ճնշող մեծամասնությունը չունի հատուկ հյուսվածքներ, որոնք սննդանյութերն ու ջուրը տեղափոխում են բույսի մի մասից մյուսը։ Նրանք չունեն իրական արմատներ, ցողուններ կամ տերեւներ: Այսպիսով, մամուռի «արմատները» նախատեսված են միայն այն մեկ տեղում պահելու համար։ Ջուրն ու սննդանյութերը կլանում են բույսի ամբողջ մակերեսը։ Մամուռները ոչ ծաղիկներ ունեն, ոչ սերմեր: Փոխարենը, բույսի վերին մասում սովորաբար հայտնվում են փոքրիկ սպորակիր պարկուճներ երկար բարակ ցողունների վրա, այսպես կոչված, սպորոգոնիա: Սպորներից աճում են բույսեր, որոնցում ձևավորվում են կանացի և արական վերարտադրողական բջիջներ՝ ձու և սերմնաբջիջ։ Բեղմնավորված ձվերն իրենց հերթին ծնում են սպոր առաջացնող բույսերի նոր սերունդ։ Այսպիսով, ցիկլը ներառում է սեռական և անսեռ սերունդների (գամետոֆիտ և սպորոֆիտ) փոփոխություն:

Բազմամյա բույսեր, ցածր աճող, Մարմինը թալուս է՝ ծածկված նեղ կանաչ տերևներով, արմատներ չկան։ Հարմարված են խոնավ վայրերում ապրելուն և կպչում են ցողունի բարակ թելանման ելքերով՝ ռիզոիդներով։ Սնուցում - քլորոֆիլ: Ջրի կլանումը տեղի է ունենում մարմնի ամբողջ մակերեսով:

Ավտոտրոֆիկ սնուցում - քլորոֆիլը հայտնաբերվել է կանաչ բջիջների քլորոպլաստներում:

Բազմանալ անսեռ – սպորներ և սեռական – արական և իգական սեռական բջիջների միաձուլում: Սեռական սերունդը՝ գամետոֆիտը, տերևներով ցողունը, որը կազմում է սեռական բջիջներ (գամետներ) ավելի ցայտուն է, քան անսեռ սերունդը՝ սպորոֆիտը, որի վրա առաջանում են սպորներ։

Սերունդների հերթափոխ կա. Բոլոր բույսերում մի սերունդը միշտ գերակշռում է մյուսին: Այս սերունդը կոչվում է գերիշխող։ Մամուռները միակ ցամաքային բույսերն են, որոնցում գամետոֆիտը գերակշռում է սպորոֆիտին։

Մամուռների մահացող մասերը կազմում են տորֆ։ Ճահիճներն ու անտառները, որոնցում մամուռներ են աճում, ծառայում են որպես խոնավության ջրամբարներ և ազդում տարածքի ջրային ռեժիմի վրա։



Մոլորակի բոլոր կենդանի օրգանիզմները բաժանված են թագավորությունների։ Դասակարգումը հիմնված էր միջուկի առկայության վրա: Գոյություն ունի միջուկ չունեցող պրոկարիոտների թագավորություն։ Դրանք ներառում են բակտերիաներ և կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ (ցիանեա): Էուկարիոտների թագավորությունը ներառում է այն օրգանիզմները, որոնք ունեն միջուկ՝ սնկերը, բույսերը և կենդանիները։ Չնայած այն հանգամանքին, որ բակտերիաները, սնկերը, բույսերը (ջրիմուռներ և ավելի բարձր), կենդանիները առանձին թագավորություններ են կազմում, նրանց միջև կան նաև ընդհանուր հատկանիշներ։

Բակտերիաները և ցիանիդները դասակարգվում են որպես պրոկարիոտներ: Նրանց հիմնական տարբերություններն են.

• հստակ սահմանված միջուկի բացակայություն;
• թաղանթային օրգանելների բացակայություն;
• մեսոսոմների առկայությունը (մեմբրանների մի տեսակ ելուստ դեպի բջջի կեսին);
• փոքր ռիբոսոմներ, համեմատած էուկարիոտների հետ;
• Բակտերիաներն ունեն մեկ քրոմոսոմ, ցիանոբակտերիաները՝ մի քանի քրոմոսոմներ, որոնք գտնվում են ցիտոպլազմայում;
• միջուկների բացակայություն;
• ոչ միտոքոնդրիա;
• բակտերիաների բջջային պատը բաղկացած է մուրեինից, իսկ ցիանիդները՝ ցելյուլոզից.
• Դրոշակները տարբերվում են իրենց պարզ կառուցվածքով և փոքր տրամագծով.
• Սեռական պրոցես չկա, բազմացումը տեղի է ունենում բաժանման միջոցով։

Անբարենպաստ պայմաններում շատ միկրոօրգանիզմներ ձևավորում են սպորներ, որոնք կարող են տարիներ շարունակ պառկել՝ սպասելով կյանքի և զարգացման համար հարմար պայմանների։ Բույսերն ու սնկերը նույնպես արտադրում են սպորներ, սակայն դրանք պետք են բազմանալու համար։ Կան մանրէներ, որոնք սնվում են բույսերի նման և ավտոտրոֆներ են, իսկ ոմանք սնվում են կենդանիների նման և հետերոտրոֆներ են: Ի տարբերություն այլ կենդանի օրգանիզմների, որոնց կյանքն անհնար է առանց թթվածնի առկայության, կան միկրոօրգանիզմներ, որոնք ունակ են ապրել անաէրոբ միջավայրում, իսկ թթվածինը, ընդհակառակը, կործանարար է նրանց համար։

Բակտերիաները մոլորակի ամենաբազմաթիվ արարածներն են, և նրանց մեծ մասը դեռևս չուսումնասիրված է:

բույսերի թագավորություն

Դասակարգումը հիմնված է նրանց հիմնական տարբերության վրա՝ ավտոտրոֆիկ սնուցում: Նրանք ընդունակ են անօրգանական նյութերը վերածել օրգանականի։ Դա անելու համար նրանց արևային էներգիա է անհրաժեշտ։ Սա բնորոշ է նաև ցիանոբակտերիաներին։ Բույսերի և ցիանոբակտերիաների շնորհիվ մոլորակի օդը հարստացվում է թթվածնով, որն այնքան անհրաժեշտ է այլ կենդանի օրգանիզմների համար։ Բույսերը սննդի աղբյուր են շատ այլ օրգանիզմների համար։ Նրանք բաժանվում են երկու ենթաթագավորությունների՝ ջրիմուռների և բարձրագույնների։ Ջրիմուռները չունեն արմատներ, ցողուններ և տերևներ, ի տարբերություն ավելի բարձր ձևերի։

Առանձնահատուկ տեղ են զբաղեցնում պարզունակ ջրիմուռները (պիրոֆիտները), որոնց բջիջներում քրոմոսոմներում բացակայում են հիստոնները, նրանց կառուցվածքը մոտ է բակտերիաների նուկլեոիդին։ Որոշ ջրիմուռների բջջային պատը կազմված է քիտինից, ինչպես կենդանիների և սնկերի պատերը։ Կարմիր ջրիմուռները մյուս տեսակներից տարբերվում են նրանով, որ նրանց բջիջները դրոշակ չունեն։ Կան կառուցվածքային առանձնահատկությունների և կենսաքիմիական գործընթացների տարբերություններ:

սնկերի թագավորություն

Երկար ժամանակ գիտնականները վիճում էին սնկերը դասակարգել առանձին թագավորության մեջ, թե ոչ։ Երկար բանավեճերի արդյունքում դրանք, այնուամենայնիվ, առանձնացվեցին առանձին, քանի որ դրանք շատ ընդհանրություններ ունեն և՛ բույսերի, և՛ կենդանիների հետ։

Նրանց սնվելու մեթոդը նույնն է, ինչ կենդանիներինը՝ հետերոտրոֆ։ Ինչպես կենդանիները, նրանք չունեն պլաստիդներ և ունեն քիտին իրենց բջջային պատերում: Նյութափոխանակության պրոցեսների արդյունքում առաջանում է միզանյութ։ Սնկերը, ինչպես բույսերը, կլանում են սննդանյութերը կլանման միջոցով: Նրանք անշարժ են և ունեն բույսերի աճի օրինաչափություն։

Որոշ սնկեր բազմանում են բակտերիաների պես՝ անսեռ, ոմանք՝ բույսերի նման՝ վեգետատիվ, ոմանք՝ կենդանիների՝ սեռական ճանապարհով: Նրանցից շատերը, ինչպես մանրէները, մշակում են մահացած կենդանի օրգանիզմները՝ դրանով իսկ կատարելով «կարգերի» դեր։ Դրանցից շատերը օգտակար են և օգտագործվում են հակաբիոտիկների, հորմոնների և վիտամինների արտադրության մեջ։

Կախված նրանից, թե ինչպես են նրանք օգտագործում օրգանական նյութերը, դրանք բաժանվում են երեք տեսակի.

Քարաքոսեր

Շատ գիտնականներ պնդում են քարաքոսերը դասակարգել որպես առանձին թագավորություն: Դրա համար կան մի քանի պատճառներ: Դրանք կարող են լինել սիմբիոններ.

• սունկ և ջրիմուռներ;
• բակտերիաներ սնկեր և ջրիմուռներ:

Ըստ արտաքին տեսքի՝ դրանք բաժանվում են երեք խմբի.

• կեղևային (որոնք աճում են քարերի վրա և ամուր աճում են մակերեսի հետ միասին);
• տերևավոր (մակերեսին կցված է ցողունով);
• թփուտ (կցված է հողին, ծառերին, թփերին թփերի տեսքով):

Քարաքոսի մարմինը կոչվում է թալուս, որը տարբեր տեսակների մեջ տարբերվում է չափերով, գույնով, ձևով և կառուցվածքով։ Թալուսը կարող է լինել մի քանի սանտիմետրից մինչև մեկ մետր:

Քարաքոսերը շատ դանդաղ են աճում, սակայն նրանց կյանքի տևողությունը կարող է տևել հարյուրից մինչև հազարավոր տարիներ:

Սիմբիոզի արդյունքում ստացվում է մեկ օրգանիզմ։ Ավելին, սնկերի հիֆերը սերտորեն միահյուսված են ջրիմուռների բջիջների հետ։ Այսպիսով, քարաքոսը միավորում է երկու բոլորովին տարբեր օրգանիզմների կառուցվածքով և սնուցման եղանակով։ Սնկերը, որոնք սիմբիոզ են կազմում ջրիմուռների հետ, բնության մեջ առանձին չեն հանդիպում, սակայն սիմբիոզին մասնակցող ջրիմուռների տեսակները կարող են հայտնաբերվել նաև որպես առանձին կենդանի օրգանիզմ։

Քարաքոսերն ունեն սնվելու յուրահատուկ եղանակ՝ սնկերը կլանում են լուծված հանքանյութերը, իսկ ցիանոբակտերիաները կազմում են օրգանական նյութեր և մասնակցում ֆոտոսինթեզի գործընթացին։ Քարաքոսերը կարող են բազմանալ կամ սպորների կամ թալուսի բաժանման միջոցով։

Քարաքոսերի զգայունությունը աղտոտված միջավայրի նկատմամբ նրանց մաքրության ցուցիչ է դարձնում։ Շատ տեսակներ օգտագործվում են կենդանիների սնուցման և բուժական նպատակներով։

կենդանական թագավորություն

Կենդանիների թագավորությունը բաժանված է երկու ենթաթագավորության՝ նախակենդանիների և բազմաբջիջների։ Թեև նախակենդանիները կազմված են մեկ բջջից, ինչպես բակտերիաները, նրանք ունեն կենդանիների բոլոր հատկանիշները: Կան նախակենդանիների տեսակներ, որոնք լույսի ներքո սնվում են ավտոտրոֆ, իսկ դրա բացակայության դեպքում անցնում են հետերոտրոֆիայի։ Նախակենդանիները կարող են բազմանալ ինչպես անսեռ (բջիջների բաժանում), այնպես էլ սեռական (խոնարհում):

Կենդանիների և բույսերի ընդհանուր բանը նյութափոխանակությունն է և բջիջների կառուցվածքը: Հիմնական տարբերությունը սնվելու եղանակն է։ Կենդանիները հետերոտրոֆներ են, այսինքն՝ սնվում են պատրաստի օրգանական միացություններով և չեն կարողանում սինթեզել անօրգանական նյութեր։ Մեծ մասամբ դրանք շարժական են։

Էուկարիոտիկ բջիջների ավելի բարդ կառուցվածքը հուշում է, որ նրանք այդ բարելավումները ստացել են էվոլյուցիայի արդյունքում։ Իսկ երկրի վրա և՛ պրոկարիոտների, և՛ էուկարիոտների միաժամանակյա գոյությունը հուշում է, որ կենսաբանական գործընթացները բնորոշ են կյանքի բոլոր ձևերին: Բոլոր կենդանի օրգանիզմներն ապրում են միմյանց հետ լիակատար փոխազդեցության մեջ, և տեսակներից գոնե մեկի անհետացումը կհանգեցնի անդառնալի հետևանքների։ Մոլորակի վրա տեղ կա բոլոր տեսակի էկոլոգիական շղթայի համար։