Euglena — vienšūnu euglenīdes ar augu un dzīvnieku īpašībām
Euglena — vienšūnas ar augu un dzīvnieku īpašībām: hloroplasti, fotosintēze un bārkstiņu kustība, vairāk nekā 1000 sugu un to izcelsmes un daudzveidības noslēpumi.
Euglena ir liela vienšūnu protistu ģints: tām piemīt gan augu, gan dzīvnieku īpašības. Tās parasti sastopamas saldūdens vidē (dīķos, upēs, peļķēs), bet dažas sugas dzīvo arī sāļākos ūdeņos vai mitrās augsnēs.
Morfoloģija un uzbūve
Euglenīdes parasti ir spolveida vai olveida formas un to izmēri var svārstīties — atkarībā no sugas, tie var būt apmēram no 15 līdz dažiem simtiem mikrometru garumā. Visām tām ir virsūdens slānis, nevis stingra šūnas siena: vietā, kur citām aļģēm būtu šūnas siena, euglenīdēm ir elastīgs pelikuls — proteīnu plāksnīšu slānis, kas ļauj mainīt formu.
Visas tās dzīvo ūdenī un pārvietojas ar bārkstiņu palīdzību. Tā ir dzīvnieku īpašība. Bārkstiņš parasti ir viens vai divi; tas kustina šūnu un ļauj tai peldēt. Dažas sugas spēj arī veikt raksturīgu rāpojošu kustību — euglenoīdo vai metaboly, kad pelikula lokāli saraujas un izplešas.
Lielākajai daļai ir hloroplasti, kas raksturīgi aļģēm un augiem. Hloroplasti satur hlorofilu a un b un karotinoīdus; tie ļauj veikt fotosintēzi. Pie šūnas priekšgala parasti atrodas redzes punktveida orgāns (stsigma), kas, sadarbojoties ar gaismas receptoru, nodrošina fototaksiju — spēju pavilkties pret gaismu vai no tā prom.
Uzturs un dzīvesveids
Euglena sugas var būt mixotrofiskas: tās fotosintetizē, izmantojot kloroplastus, bet vietām, kur nav gaismas vai barības, spēj pāriet uz heterotrofu barošanos, uzsūcot organiskās vielas vai fagocitozējot. Šī plastiskā metabolisma stratēģija ļauj tām izdzīvot mainīgos apstākļos.
Saglabāšanai un enerģijas krāšanai euglenīdes izmanto specifisku polisaharīdu paramilonu (β-1,3-glikāns), kas uzkrājas šūnas vakuolās.
Reprodukcija
Euglena parasti vairojas aseksuāli ar bināru dalīšanos (mitoze), kad šūna sadalās divās pēctecēs. Seksuāla vairošanās nav dokumentēta vai ir ļoti reti novērota, un tās reproduktīvā bioloģija lielākoties balstās uz dalīšanos un apstākļu izraisītu fenotipu pārmaiņu.
Taksonomija un izcelsme
Tiek uzskatīts, ka euglenīdi ir cēlušies no priekšteča, kas sekundārās endosimbiozes ceļā uzņēma zaļās aļģes. Šī endosimbioze skaidro, kā euglenīdēm radās kloroplasti ar hlorofilu a un b — tie ir radušies no zaļo aļģu organellām.
Ir aprakstītas vairāk nekā 1000 Euglena sugu, un vēl ir daudz jaunu, kas vēl tiks atklātas. Tiek veikti molekulāri pētījumi, lai noskaidrotu to radnieciskās attiecības un skaidrotu taksonomiju; daļa klasifikācijas joprojām mainās, jo ģenētiskie dati dažkārt neatbilst klasiskajām morfoloģiskajām pazīmēm.
Ekoloģiskā un cilvēku nozīme
- Euglenīdes ir svarīgas kā primārie producenti ūdens ekosistēmās, ražojot organisko vielu un skābekli fotosintēzes ceļā.
- Tās dažkārt veido ziedēšanu (blooms), īpaši eutrofizētos ūdeņos, un var signalizēt par ūdens piesārņojumu vai barības vielu pārmērību.
- Dažas sugas, piemēram, Euglena gracilis, tiek pētītas kā modeļorganismi bioķīmijā, šūnu fizioloģijā, flagellas kinētikā un fotosintēzes mehānismos.
- Biotehnoloģijā euglenīdes interesē par iespēju ražot biomāskas, biomasu biokurināmajam un kā barības piedevas vai pārtikas papildinājumi; komerciāli piemēri tiek attīstīti dažās valstīs.
Piezīmes un interesanti fakti
- Tām nav cietas šūnas sienas kā augiem — pelikuls padara šūnu elastīgu un ļauj to deformēt.
- Redzes punktveida orgāns un fotoreceptors palīdz orientēties gaismā, kas būtiski fotosintētiskām sugām.
- Paramilons kā glikogēna analogs ir raksturīga uzkrāšanas viela euglenīdēm.
Coproduktīva zinātniskā interese turpina palielināties: tiek pētīta gan to ekoloģiskā loma ūdens biocenozēs, gan iespējama rūpnieciska izmantošana. Tajā pašā laikā euglenīdu lielā sugu daudzveidība nozīmē, ka daudzas sugas joprojām gaida precizētas morfoloģiskas un ģenētiskas diagnostikas.
Euglena diagramma
Forma un funkcija
Euglēna, darbojoties kā heterotrofs (dzīvnieks), ieskauj barības daļiņu un, izmantojot fagocitozi, to patērē. Ja euglēna darbojas kā autotrofs, tai ir hloroplasti, kas fotosintēzes procesā ražo cukurus. Hloroplasti izmanto pigmentus hlorofilu a un hlorofilu b.
Hloroplastu skaits un forma Euglena organismā ir ļoti atšķirīga. Euglena spēj pārvietoties ūdens vidē, kustībai izmantojot lielu bārkstiņu. Lai noteiktu gaismu, šūnai ir acu plankums - primitīva organelle, kas filtrē saules gaismu gaismu uz gaismu uztverošām, gaismjutīgām struktūrām. Šīs struktūras, kas atrodas pie bārkšķa pamatnes, ļauj reģistrēt tikai noteikta viļņa garuma gaismu. Izmantojot šo fotojutīgo zonu, euglēna var mainīt savu pozīciju, lai panāktu labāku fotosintēzi.
Euglena mobilitāte ļauj arī medīt. Lielākā daļa euglēnu tiek uzskatīti par mixotrofiem: autotrofiem saules gaismā un heterotrofiem tumsā. Euglena nav augu šūnu sieniņu, to vietā tām ir pelikulas. Pelikula sastāv no olbaltumvielu joslām, kas spirālveidīgi stiepjas euglēnas garumā un atrodas zem plazmas membrānas.
Euglena var izdzīvot gan saldūdenī, gan sālsūdenī. Maza mitruma apstākļos Euglena ap sevi izveido aizsargsienu un atrodas miera stāvoklī kā sporas, līdz vides apstākļi uzlabojas. Euglena var izdzīvot arī tumsā, uzkrājot hloroplasta iekšienē cietes tipa paramilona granulas.
Vēl viena Euglena diagramma
Reprodukcija
Euglenas vairojas bezdzimuma ceļā ar bināro dalīšanos. Nav pierādījumu par dzimumvairošanos. Vairošanās ietver šķērsgriezuma dalīšanos un garengriezuma dalīšanos, kas notiek gan aktīvajās, gan encistedu formās.
Kā pārtikas avots
No 2005. gada Tokijā bāzētā Euglena Company tagad tirgo uz Euglena bāzes ražotus pārtikas produktus un dzērienus. Par Euglena piemērotību cilvēku uzturā tika domāts jau agrāk, taču šis ir pirmais mēģinājums to kultivēt un audzēt. Uzņēmuma galvenā ražotne atrodas Ishigaki salā, Okinavā, kur ir labvēlīgs klimats.
Euglena Company arī eksperimentē ar Euglena kā potenciāla degvielas avota izmantošanu.
Jautājumi un atbildes
J: Kāda veida organisms ir Euglena?
A: Euglena ir vienšūnu protists.
J: Vai euglēnai piemīt gan augu, gan dzīvnieku īpašības?
A: Jā, euglēnai piemīt gan augu, gan dzīvnieku īpašības.
J: Kā Euglena pārvietojas?
A: Euglena pārvietojas ar bārkstiņu palīdzību.
J: Kas ir hloroplasts?
A: Hloroplasts ir šūnas organolele, kas raksturīga aļģēm un augiem.
J: Vai lielākajai daļai euglēnu ir hloroplasti?
A: Jā, lielākajai daļai Euglena ir hloroplasti.
J: Kā, domājams, cēlušies euglenīdi?
A: Uzskata, ka euglenīdi ir cēlušies no priekšteča, kas sekundārās endosimbiozes ceļā uzņēma zaļās aļģes.
J: Cik Euglena sugu ir aprakstītas līdz šim?
A: Līdz šim ir aprakstītas vairāk nekā 1000 Euglena sugas.
Meklēt