كيف أكل الأشنة؟ ملامح الأشنات، هيكلها والتكاثر

عالم الطبيعة هي فريدة من نوعها ومتنوعة بشكل لا يمكن تصوره. كل عام، والعلماء يجعل المزيد والمزيد من الاكتشافات التي تكشف لنا الاحتمالات غير عادية لدراسة العالم من حولنا. ولكن الكائنات الحية المألوفة تماما، التي يعرفها الشخص من زمن سحيق، لا تزال قادرة على الدهشة. خذ، على سبيل المثال، الأشنات. فهي بسيطة، ولكن ملامح نشاط حياتهم هي غير عادية جدا.

هل تعرف كيف الأشنات تأكل؟ هذا هو حقا عملية فريدة من نوعها، والتي تستحق وصف بالتفصيل.

صعوبات في معرفة

وبصفة عامة، يصعب جدا دراستها، لأنها تمثل تعايشا للكائنات الحية المختلفة تماما. يتم تشكيل كل حزاز من قبل تكافل الطحالب ذاتي التغذية والفطريات التغايرية. ومن الواضح أن علينا أولا دراسة الكيمياء الحيوية والنشاط الحيوي لكل كائن على حدة. مثل هذه الطريقة لدراسة فسيولوجيا يعطي العديد من الأخطاء والأخطاء، وبالتالي العلماء لديهم عدد كبير من الأسئلة، وليس كل منها لديه إجابات. ومع ذلك، لا يزال الباحثون تمكنوا من تحديد أنماط مشتركة.

الهيكل الداخلي

بشكل عام، فإن الجسم كله من حزاز هو تداخل واسع النطاق من الفطريات الفطريات، داخلها هناك مستعمرات الطحالب ذاتي التغذية. اليوم في العلوم تميز الأنواع التالية من الأشنات:

• هوموم الأصناف (كوليما). وتنتشر خلايا المستعمرات فوتوبيونت (الطحالب) على طول الجسم بطريقة فوضوية.
• هيتيروميريك (بلتيجيرا كانينا). في القسم المستعرض، فمن الممكن أن نرى بوضوح طبقات من ثالوما (هيفاي) والطحالب.

الأهم من ذلك كله هناك الأشنات، وهيكل الذي يقوم على المبدأ الأخير. في هذه الحالة، يتم تشكيل الطبقة العليا بأكملها من قبل شبكة كثيفة بشكل خاص من أنسجة الفطر، الذي يحمي الجسم المسطح من الآثار السلبية للبيئة الخارجية. وبالإضافة إلى ذلك، فطر يمنع التجفيف المفرط بسرعة (ولكنها لا تساعد دائما).

الطبقة التالية تحتوي على مستعمرة الطحالب ذاتي التغذية. في المركز هو جوهر الحزاز، وهو حبل ضيق من خيوط متشابكة من الفطر ومستعمرة ذاتي التغذية. هذا "قضيب" لديه وظيفة مزدوجة: من ناحية، والمسطح مخازن المياه في جوهرها. من ناحية أخرى، فإنه هو هيكل عظمي غريب من كائن معين. في الجزء السفلي هناك الجذير. هذا هو نوع من الربط، التي من خلالها المسطح تتشبث الركيزة. وينبغي أن نتذكر أن مجموعة كاملة غير موجودة في جميع الأنواع.

وتتميز بعض الأنواع من الأشنات (السيانوليبرات) بحقيقة أنه في بنيتها هناك مستعمرات مترجمة للغاية من سيانيدرات. في هذه الأنواع، والانقسام إلى طبقات هو واضح بشكل خاص. فكيف أكل الأشنة؟ الجواب على هذا السؤال يرتبط ارتباطا مباشرا بخصوصيات عملية التمثيل الضوئي فيها.

على عملية التمثيل الضوئي

هناك الآلاف من الدراسات التي تكرس خصيصا لخصائص التمثيل الضوئي في هذه الكائنات التكافلية. منذ حوالي 10-15٪ من حجمها تحتلها الطحالب، والتي تعطي لهم عمليا جميع العناصر الغذائية، وهناك العديد من الأسئلة حول شدة العملية. غريبا كما قد يبدو، أبسط القياسات أظهرت بشكل لا لبس فيه أن كثافة التمثيل الضوئي في الأشنات هو أقل بكثير بالمقارنة مع النباتات ذاتي التغذية. لذلك، عند إجراء مقارنة مع البطاطا العادية، فإن النسبة ستكون 1:16.

ولكن كيف لشرح حياة مريحة جدا في مثل هذه الظروف المتقشف؟ بشكل عام، لا شيء معقد بشكل خاص في هذا. والحقيقة هي أن الكائنات الحية النباتية أعلى ذاتي التغذية هي "مستيقظا" بالنسبة لمعظم حياتهم، في حين أن الأشنات في بعض المناطق تقريبا كل عام في حالة نصف المجففة، في أنابيوسيس. وبطبيعة الحال، لديهم ما يكفي من كميات بائسة من العناصر الغذائية لدعم الحياة.

وهنا كيفية أكل الأشنات. يمكن للصف السابع في مدارس البيولوجيا دراسة هذا الموضوع بمزيد من التفصيل، ولكن في هذه الحالة لا يوفر البرنامج التعليمي القياسي إجابات على العديد من الأسئلة الهامة. على سبيل المثال، عندما تكون عملية تكوين المواد العضوية للغذاء أبطأ، وعندما - أسرع قليلا؟

ما الذي يحدد كثافة التمثيل الضوئي في الأشنات؟

وتجدر الإشارة إلى أن شدة هذه العملية تتوقف على مجموعة متنوعة من العوامل المتنوعة جدا. ومن المهم أيضا أن تكون كلوروبلاستس، عندما تغطيها طبقة كثيفة من الخيط، تتلقى ضوءا أقل بكثير من التشكيلات المماثلة في النباتات ذات التغذية التلقائية العالية وحتى الطحالب. من حيث المبدأ، الفرق ليس كبيرا جدا.

وتجدر الإشارة إلى أن القيمة القصوى لعملية التمثيل الضوئي ويلاحظ عندما تكون الإضاءة داخل 4000-23000 لوكس. ويمكن العثور على هذا في الموائل الرئيسية من الأشنات: التندرا، الغابات السهوب والغابات الخفيفة شمالا. في المناطق التي تكون فيها كثافة الإضاءة أعلى بكثير، يبدأ الإنتاج المكثف من الصباغ العضوي الداكن (الباريتين) في جسم الكائن التكافلي، وكذلك المواد الخاصة بالأشنات (أترانورين، على سبيل المثال).

المواد العضوية التي تم الحصول عليها نتيجة لعملية التمثيل الضوئي مماثلة تماما لتلك التي من النباتات العليا. وهي تستخدم للأغراض الغذائية. وهنا كيفية أكل الأشنات. الصف السابع من مدرسة التعليم العام يدرس عمليات نشاط حياتهم سطحية جدا، على الرغم من أن هذا الموضوع هو كبير ومثيرة للاهتمام للغاية. نلفت انتباهكم إلى معلومات موسعة قد لا تكون مثيرة للاهتمام فحسب، بل مفيدة أيضا.

عملية التنفس

فمن السهل تخمين أن إنتاج المواد الغذائية يعتمد مباشرة على التنفس. على النقيض من التمثيل الضوئي في الأشنات، فإنه مكثف: 0.2-2.0 ملغ CO₂ في الساعة تنتج غراما واحدا فقط من الكائنات الحية التكافلية. إذا كنت تقرأ بعناية المعلومات في الجزء العلوي من هذه المادة، وربما كنت أدرك أن حوالي 85-90٪ من كتلة المسطح هو في وزن الفطرية. ببساطة، في الأكسجين، الجزء الفطري هو في حاجة أكثر من الطحالب ذاتي التغذية. منذ الأشنات تأكل في ظل الظروف العادية ليست منتظمة جدا (السبب هو الظروف المناخية الشديدة)، يتم تخزين جزء كبير من المواد الغذائية في أنسجة.

مثل عملية التمثيل الضوئي، تعتمد عملية التنفس مباشرة على نسبة المياه.

يجب أن تعرف أن الحد الأدنى من التنفس، وهو أمر ضروري للحصول على كمية معينة من الطاقة من المواد المغذية، الحزاز يحتفظ تقريبا تحت أي ظروف (مناسبة للحياة، وبطبيعة الحال). هذه العملية ممكنة مع نطاقات درجة الحرارة التالية: -15 إلى +30، +50 درجة مئوية. ولكن نظام درجة الحرارة المثلى هو في نطاق من +15 إلى +20 درجة س. مع التبريد، واستخدام الأوكسجين يبدأ في الغالب. وعندما ترتفع درجة الحرارة فوق +35 درجة، تكون كلتا العمليتين متساويتين تقريبا.

هناك حالة معروفة حيث الحزاز (صورة من هذا النوع هو في هذه المادة)، جلبت إلى واحدة من المتاحف موسكو من قبل بعثة من الجمعية الأثرية الملكية، استعادة بهدوء نشاطها الحيوي، وضعها من قبل أحد الموظفين في وعاء من الزهور مع الأرض رطبة قليلا. ولكن بحلول ذلك الوقت كان في مربع جافة تماما، مغلقة للمعارض لمدة 90 عاما تقريبا، ومعظم الوقت كان محروما من الضوء حتى!

ليس من المستغرب أن البيولوجيا الحديثة مهتمة جدا بهذه الكائنات. الأشنات ربما لديها الكثير من الأسرار، والكشف عنها، ربما، سوف تحفز بشكل كبير على تطوير الطب.

وقد أثبت العلماء أن المبادئ الأساسية للتنفس الأشنات تخضع لنفس الأنماط كما في حالة النباتات ذاتي التغذية. ولكن هناك أيضا الاختلافات، وأهمها هو أولوية مختلفة قليلا بين امتصاص الأكسجين والإفراج عن ثاني أكسيد الكربون. وبالإضافة إلى ذلك، فهي مقاومة للظواهر الظاهرة، وانخفاض وانخفاض درجات الحرارة. ليس من دون سبب الطحالب والأشنات يمكن أن تنمو حتى في ظروف القطب الشمالي.

ظروف الحرارة

درجة الحرارة الأكثر ملاءمة لعملية التمثيل الضوئي في الأشنات هي من +10 إلى +25 درجة مئوية. ولكن يتم الحفاظ على القدرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون فيها حتى -25 درجة. هذا هو ميزة ملحوظة جدا من الأشنات، الذي يميزها عن النباتات العليا وحتى الطحالب. في درجة حرارة من -5 إلى -10 درجة، وشدة استيعاب ثاني أكسيد الكربون هو أكثر تقريبا من في ظروف أكثر راحة. في كثير من النباتات، في هذه الحالة، أشكال الجليد في الفضاء بين الخلايا، والتي ببساطة تمزق الخلايا.

في المقابل، الأشنات على الأشجار، التي جذوع كسر حرفيا المناخ الشمالي الشديد (تكسير الصقيع)، ويشعر كبيرة في بداية موسم دافئ.

ملامح تبادل المياه

توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أن الأشنات تختلف في نوع خاص جدا من تبادل المياه. والحقيقة هي أن المياه في جسدها واردة في مساحات بين هايف قوية. عندما تجمد، فإنه لا يجلب الكثير من الضرر، وعملية التمثيل الضوئي والتغذية لا تزال تحدث. ومع ذلك، حتى مع زيادة في درجة الحرارة إلى +35 درجة مئوية أو أكثر، وعملية التمثيل الضوئي توقف عمليا، والذي يميز بشكل حاسم الأشنات من النباتات.

كمية المياه التي ستكون كافية للحياة الطبيعية يعتمد على الأسرة. وهكذا، الأشنات كثيفة قادرة على التمثيل الضوئي وإنتاج المواد العضوية للأغذية المجففة تماما تقريبا. سمكا الجسم، وأكثر رطوبة يمكن أن تتراكم في ذلك، وأقل أنه يتبخر.

وهذا مهم بشكل خاص للأشنات، حيث أنه في معظم الحالات ينمو في ظروف صعبة للغاية، عندما لا يكون ضمان إمدادات المياه العادية تقريبا مضمونا على الاطلاق. وفي ظل هذه الظروف، كان أي نبات قد مات. الحزاز أيضا يشعر جيدة حتى في ظروف الصحاري الحقيقية والقطب الشمالي.

تنظيم الصرف السائل

يمكن للمرء أن يفهم أن وظيفة تنظيم استقلاب المياه في هذه الكائنات يتم ترتيب بطريقة مختلفة تماما مما كانت عليه في النباتات العليا. ولما كان لديهم تقريبا أي نظم متخصصة لهذا الغرض. على سبيل المثال، امتصاص الماء فيها يحدث بسرعة كبيرة، ولكن فقط بسبب امتصاصه المعتاد من قبل كامل سطح الجسم. يمكنك إجراء تجربة بسيطة: صب كمية صغيرة من الماء على الطاولة ووضع قطعة من الأنسجة أو ورق التواليت على البركة.

كما ترون، الماء يمتص على الفور، منذ هيكل ورقة لديه القدرة الممتزة جيدة. ويحدث الشيء نفسه في حالة الأشنات. لذلك، نظرنا في حلقة مع عينة المجففة منذ فترة طويلة، والتي كانت تأتي مرة واحدة من قبل البعثة. عندما وضع الموظف الحزاز في وعاء من الزهور، وقال انه ببساطة استوعبت على الفور مثل هذا الحجم من السائل، الذي كان لديه ما يكفي لاستعادة الحياة.

بعض الأشنات كثيفة قادرة على استيعاب كمية هائلة من السائل، ووزن الذي يصل إلى 300٪ من تلقاء نفسها. أنواع أخرى (الكليات، ليبتوجيومز) زيادة في حجم 400-3900٪! إذا كنا نتحدث عن الحد الأدنى من المحتوى المائي، فمن حوالي 2٪ من وزن المادة الجافة من حزاز. مثل هذا المسطح (الصورة التي سوف تجد في هذه المادة) لا تبدو كائن حي على الإطلاق.

حول معدل إطلاق المياه

كما هو الحال في ورق التواليت، والجسم يعطي الجسم هيئة تكافلية بسرعة كبيرة. في ساعة واحدة فقط، الحزاز المسطح، الذي استوعب ما يقرب من لتر من السائل، يمكن أن يجف إلى حالة هشة. وبالتالي، فإن "إنتاجية" هذه الكائنات هو دوري للغاية: تطوير المواد الغذائية يمكن أن تتغير جذريا ليس فقط خلال الموسم، ولكن أيضا لمدة ساعة أو ساعتين!

في السنوات الأخيرة، علم العلماء أن بعض الأنواع من الأشنات الذين يعيشون في التندرا (إيفرنيا بروناستري) يمكن أن تستخدم حرفيا "فتات" من أشعة الشمس، وأحيانا كسر من خلال طبقة من الثلوج. ببساطة، فإنها لا تنتهي مع التمثيل الضوئي حتى في فصل الشتاء.

استنساخ الأشنات

وبالإضافة إلى ذلك، فإن ملامح الأشنات تتكون في وجود ثلاث طرق التكاثر:

• الخضري.
• الجنسي.
• بارد جنسيا.

الفطر، أي، ميكوبيوتيك، يمكن أن تتكاثر في جميع الطرق، في حين أن الطحالب هي قادرة فقط من الانقسام اللاإرادي. وتقع جراثيم الفطر في أكياس خاصة. تستخدم الأشنات أسكوميسيت مجموعتين رئيسيتين من أجسام الفاكهة لموت الخلايا المبرمج: أبوثيسيا و بيريثيكا. خصائصها هي كما يلي:

• أبوثيسيا هو سرير عادي من شكل دائري. على أنها أكياس، والتي تقع بين العادي، لا نهاية لها خيوط. وتسمى هذه الطبقة المفتوحة هيمينيوم.
• بيريتيتيوم يشبه بنية مغلقة تقريبا تقريبا من شكل كروي. يتم نشر الأبواغ من خلال ثقوب خاصة، والتي تقع على سطح المجال الفاكهة.

بعض الأنواع يمكن أيضا أن تشكل الجراثيم الجنسية، بيكنوسبوريس (بيكنوكونيدية). مكان تكوينها هو بكنيدية. هذه الحقائب هي كروية أو على شكل الكمثرى إلى حد ما، والتي هي عالية التخصص هايفاي. بينيديا من السهل أن تعترف، لأنها تبدو وكأنها النقاط السوداء على السرير.

عندما تستيقظ الجراثيم، في ظل ظروف مناسبة أنها سرعان ما تؤدي إلى خيوط جديدة، والتي تشكل الجسم من المسطح الجديد. كما أنها تخترق خلايا الطحالب ذاتية التغذية، وبعدها ينتهي تشكيل كائن حي جديد.

قيمة

بشكل عام، الطحالب والأشنات ذات أهمية هائلة. في التندرا والصحراء القطبية، وغالبا ما تكون الكائنات الحية العضوية الوحيدة التي يمكن أن تتراكم المواد العضوية المغذية في ظل ظروف غير مواتية للغاية. ببساطة، هذه الكائنات التي هي مصدر الغذاء لتلك الحيوانات العاشبة القليلة التي يمكن أن تعيش في مثل هذه الأماكن القاسية. وبالإضافة إلى ذلك، إلا الأشنات على الأشجار، حتى في ظروف مناخنا، وغالبا ما تسمح لنا البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء، على سبيل المثال، موس ورو الغزلان.