زیست شناسی، علوم پایه ۱۲۷ بازدید

«اوگلنا» (Euglena) در یک طبقه‌بندی جنس از موجودات است که ویژگی‌های گیاهان و حیوانات را نشان می‌دهد. حرکت و ساختار اوگلنا منحصر به فرد است. این موجودات بر اساس داشتن ساختاری دارای تاژک و پوسته نازک حرکت می‌کنند. اوگلنا را می‌توان در زیستگاه‌های آب شیرین و شور و همچنین در خاک‌های مرطوب یافت. بیش از ۱۰۰۰ گونه در این جنس وجود دارد. در این مطلب به تعریف اوگلنا، نحوه تغذیه، حرکت، چرخه زندگی، تولیدمثل و کاربردهای آن می‌پردازیم.

اوگلنا چیست؟

اوگلنا را می‌توان به عنوان یک جنس شناخته شده متشکل از گونه‌هایی از تاژک‌داران تک‌سلولی که ویژگی‌های گیاهی و حیوانی را نشان می‌دهند، تعریف کرد. اگرچه اوگلنا در برخی از خصوصیات گیاهی و جانوری مشترک است، آن‌ها به عنوان گیاه یا حیوان دسته‌بندی نمی‌شوند، بلکه در گروه آغازیان جای می‌گیرند. آن‌ها با توجه به توانایی غذاسازی شبیه گیاهان بوده و از لحاظ داشتن توانایی حرکت شبیه به حیوانات هستند. اوگلنا به عنوان یک موجود تک‌سلولی با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود، از این رو، برای مشاهده و مطالعه آن‌ها، از میکروسکوپ استفاده می‌شود. اوگلنا پلاستید دارد و فتوسنتز را در حضور نور انجام می‌دهد، اما شب‌ها با استفاده از تاژک خود در جستجوی غذا به اطراف حرکت می‌کند.

عکس اوگلنا
در این تصویر اوگلنا و بخش‌های داخل سلولی آن قابل مشاهده هستند.

اوگلنا گیاه است یا جانور؟

اوگلنا یک گیاه یا حیوان نیست بلکه یکی از آغازیان است. پروتیست‌‌ها موجودات تک‌سلولی هستند که گیاه، حیوان یا قارچ نیستند. حتی اگر اوگلنا برخی از ویژگی‌های گیاهان و حیوانات را به اشتراک بگذارد، آن‌ها به عنوان گیاه یا حیوان دیده نمی‌شوند. آن‌ها ممکن است مانند گیاه باشند، زیرا می‌توانند غذای خود را تولید کنند، که ویژگی معمول یک گیاه است. از سوی دیگر، آن‌ها هنوز هم ویژگی‌های حیوانی را با داشتن توانایی حرکت نشان می‌دهند. آن‌ها همچنین می‌توانند غذا را مصرف کنند (هتروتروف باشند) که از ویژگی‌های معمول حیوانات است.

در گذشته، هم جانورشناسان و هم گیاه‌شناسان بر این عقیده بودند که اوگلنا در گروه مورد مطالعه آن‌ها جای دارد. گیاه‌شناسان گاهی آن‌ها را «اوگلنوفیتا» (Euglenophyta) می‌نامند در حالی که جانورشناسان گاهی اوقات آن‌ها را «اوگلنوزوآ» (Euglenozoa) می‌نامند. «فیتا» به گیاهان و «زوآ» به حیوانات اشاره دارد. اگرچه این موجودات در قلمرو پروتیست‌ها گروه‌بندی شده‌اند، مطالعات فیلوژنتیکی اخیر وجود دارد که آن‌ها را از سایر یوکاریوت‌ها به گروه‌های بسیار کوچکی از موجودات تک‌سلولی ناآشنا جدا می‌کند. ارگانیسم، Trypanosoma cruzi که باعث بیماری خواب و بیماری شاگاس می‌شود، برخی از خویشاوندان نزدیک اوگلنا هستند.

تغذیه اوگلنا چگونه است؟

اوگلنا به صورت اتوتروف و هتروتروف تغذیه می‌کند. اکثر گونه‌های اوگلنا در داخل سلول خود دارای کلروپلاست هستند که برای فتوسنتز استفاده می‌شود. این اندامک مسئول طبیعت تغذیه اتوتروف آن‌ها مانند انواع گیاهان است. اگرچه این موجودات فتوسنتزی هستند، برخی از آن‌ها غذا را مستقیماً از طریق سطح سلول جذب می‌کنند. آن‌ها به طور هتروتروف از طریق فرآیند فاگوسیتوز تغذیه می‌کنند، به این ترتیب غشای سلولی غذا را در یک واکوئل برای هضم به دام می‌اندازد.

اوگلنا در حال خوردن غذا
در این تصویر یک اوگلنا در حال غذاخوردن نشان داده شده است.

اوگلنا کجا زندگی می کند؟

اوگلنا در آب‌های شیرین و شور و همچنین در خاک‌های مرطوب زندگی می‌کند. آن‌ها در آب‌های غنی از مواد آلی زندگی می‌کنند. اوگلنا به عنوان بخشی از زیستگاه‌های آبی خاص، به عنوان یک تولیدکننده اولیه عمل می‌کند. در شبکه غذایی اکوسیستم آبی، به عنوان تولیدکنندگان اولیه، این موجودات توسط موجودات دیگر خورده می‌شوند. همچنین، آن‌ها می‌توانند تجزیه‌کننده‌هایی باشند که سایر ارگانیسم‌ها یا مواد آلی مرده در زنجیره غذایی را مصرف کرده و تجزیه می‌کنند.

در زیستگاه‌های اوگلنا مانند دریاچه‌ها یا برکه‌های با محتوای نیتروژن بالا، برخی از گونه‌ها مانند Euglena sanguinea و Euglena viridis به طور خاص در چنین آب‌هایی ساکن هستند و جمعیت‌های سمی زیادی از شکوفه‌های قرمز یا سبز را تشکیل می‌دهند. E.sanguinea به وفور سطح برکه‌ها و گودال‌ها را قرمزرنگ می‌کند در حالی که Euglena viridis سطح آب را سبزرنگ می‌کند. این گونه‌های اوگلنا می‌توانند در آب اطراف خود سمومی تولید کنند که ماهی‌ها را می‌کشد.

تاریخچه اوگلنا

اوگلنا ابتدا بیش از 500 میلیون سال پیش تکامل یافت و سپس در دهه 1660 توسط آنتونی ون لیوونهوک هلندی کشف شد. در طول سال‌ها، محققان تحقیقاتی را برای مطالعه در مورد اوگلنا انجام داده‌اند. تحقیقات آن در پروژه‌های ناسا و جایزه نوبل در شیمی به اوج خود رسید. تولید تجاری Euglena دشوار بود زیرا در انتهای زنجیره غذایی قرار دارد و در نتیجه در برابر موجودات دیگر آسیب‌پذیر است. پس از مطالعات گسترده، سرانجام در سال 2005، شرکت اوگلنا اولین شرکتی در جهان بود که موفق به کشت انبوه اوگلنا در فضای باز شد.

از آن زمان اوگلنا به عنوان یک منبع غذایی در قالب مکمل‌ها و نوشیدنی‌های بهداشتی، محصولات زیبایی مانند کرم‌های صورت و سرم‌های مو، کاربردهای زیست محیطی از جمله تصفیه آب و کاهش $$CO_{2}$$، حتی سوخت زیستی برای تحقیقات به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی رشد داده شده است.

ساختار اوگلنا

اوگلنا یک ارگانیسم تک‌سلولی با ساختار داخلی پیچیده‌ای بوده و شامل یک واکوئل انقباضی که می‌تواند آب را دفع کند و یک نقطه چشم قرمزرنگ است. ساختار سلول اوگلنا به شکل قطره اشک بوده که یک انتهای آن نوک تیز و انتهای دیگر آن صاف (سر) است. اندامک‌هایی که در سلول حیوانی و سلول گیاهی رایج هستند و در ساختار سلولی اوگلنا نیز یافت می‌شوند عبارتند از: دستگاه گلژی، ریبوزوم‌ها، هسته، شبکه آندوپلاسمی، واکوئل انقباضی، میتوکندری و لیزوزوم‌ها. ساختار منحصر به فرد دیگر سلول اوگلنا شامل یک لکه چشم، تاژک، پلیکول، پارامیلون و جسم تاژک‌دار است.

ساختار اوگلنا
در این تصویر اندامک‌ها و بخش‌های مختلف اوگلنا نشان داده شده است.

اوگلنا شبیه چیست؟

اوگلنا در زیر میکروسکوپ مانند سلول‌های اشکی‌شکل به نظر می‌رسد. اندازه اوگلنا بین ۱۵ تا ۵۰۰ میکرومتر با ساختار داخلی پیچیده است. این ارگانیسم به صورت یک سلول دراز با یک هسته مشخص می‌شود. هسته اوگلنا این موجودات را در گروه یوکاریوت‌ها جای می‌دهد. آناتومی سلول اوگلنا حاوی یک واکوئل انقباضی است که می‌تواند آب را دفع کند و سیتوپلاسم را تنظیم کند.

آن‌ها یک لکه چشم قرمز و کلروپلاست‌های حاوی کلروفیل متعدد برای فتوسنتز دارند. این اوگلنوئیدها دارای دو تاژک برای حرکت هستند. یکی از تاژک‌ها بلند و دیگری کوتاه است. تاژک‌های اوگلنا مسئول حرکت هستند. همچنین، این موجودات می‌توانند با تغییر شکل خود حرکت کنند. گونه‌های خاصی مانند E. rubra حاوی تعداد زیادی رنگ‌دانه کاروتنوئیدی هستند و بنابراین در نور خورشید قرمز به نظر می‌رسند. ساختار اوگلنا فاقد دیواره سلولی سفت و سخت بوده و دارای دانه‌های انعطاف‌پذیر است که آن‌ها را قادر به تغییر شکل می‌کند.

گونه
در این تصویر گونه E. rubra نشان داده شده که حاوی رنگدانه‌های کاروتنوئیدی است.

بخش های مختلف بدن اوگلنا

اوگلنا یک تک‌سلولی آغازی بوده که دارای بخش‌های عملکردی زیادی در بدن خود است که هر کدام وظایفی را بر عهده دارند. در ادامه به بررسی بخش‌های مختلف بدن اوگلنا و وظایف آن‌ها خواهیم پرداخت.

بدنی با شکل قطره اشک

ساختار اوگلنا، همانطور که در زیر میکروسکوپ نوری مشاهده می‌شود، به عنوان یک موجود تک‌سلولی دراز ظاهر می‌شود. آن‌ها به سرعت در حال حرکت در سطح زمین دیده می‌شوند. یکی از ویژگی‌های متمایز که در مورد شکل اوگلنا مشاهده می‌شود، قسمت انتهایی صاف (گرد) و ابتدای نوک‌تیز آن است که شکل قطره‌ای به آن می‌دهد. انتهای گرد صاف معمولاً به عنوان سر ارگانیسم در نظر گرفته می‌شود. با این وجود، توجه به این نکته مهم است که این حالت شکل همه گونه‌های اوگلنا نیست، اگرچه شکل قطره اشک رایج‌ترین شکل ظاهری گونه است.

تاژک اوگلنا

ساختاری شلاق‌مانند که به نام تاژک شناخته می‌شود، به انتهای گرد و صاف اوگلنا متصل است. به دلیل داشتن یک تاژک است که اوگلنوئیدها به عنوان تاژک‌داران طبقه‌بندی می‌شوند. این موجودات دارای دو تاژک هستند، اگرچه یکی از آن‌ها معمولاً دیده می‌شود. چراکه دیگری معمولاً در قسمتی از اوگلنوئید که به عنوان مخزن شناخته می‌شود، پنهان شده است. تاژک مرئی بلندتر اوگلنوئید در انتهای قدامی ارگانیسم قرار دارد و در زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است در حالی که تاژک پنهان بسیار کوتاه است و از سلول‌های اوگلنا بیرون نمی‌زند.

ساختار تاژک اوگلنا
در این تصویر ساختار تاژک اوگلنا و بخش‌های ساختاری آن نشان داده شده است.

در برخی گونه‌ها، دو تاژک پدیدار نمی‌شوند و کاملاً در مخزن سلول پنهان هستند، بنابراین با استفاده از میکروسکوپ نوری نمی‌توان آن‌ها (مانند E. mutabilis) را دید. حدود ۳۰۰۰۰ رشته ریز معروف به «ماستیگونم‌ها» ( Mastigonemes) وجود دارد که سطح تاژک را می‌پوشاند. این موجودات به دلیل بلندتر بودن تاژک قابل مشاهده، قادر به حرکت و شنا در سطح آب هستند. تاژک‌ها و مژک‌ها از نظر ساختاری مشابه هستند زیرا هر دو دارای یک دسته مرکزی از میکروتوبول‌ها بوده که به نام آکسونم شناخته می‌شوند. هر آکسونم دارای ۹ جفت میکروتوبول (دوگانه) است که قسمت بیرونی یک حلقه و همچنین دو میکروتوبول مرکزی را تشکیل می‌دهند. این میکروتوبول‌ها با اتصالات عرضی پروتئین‌هایی که هر دوتایی توسط پروتئین نکسین متصل می‌شوند به یکدیگر متصل شده‌اند.

جسم پارافلاژلار یا گیرنده نور

در قاعده تاژک یک ساختار متورم وجود دارد که به جسم پارافاژلار یا گیرنده نوری معروف است. این ساختار به دلیل حساسیت به نور به عنوان تشخیص‌دهنده نور در نظر گرفته شده است. از آنجایی که جسم پارافلاژلار و نقطه چشمی اوگلنوئید در نزدیکی تاژک قرار دارند، مجاورت آن‌ها باعث افزایش حرکت جهت هدایت‌شده با نور می‌شود.

پلیکل یا پوسته نازک

اوگلنا به جای یک دیواره سلولی سفت و سخت مانند گیاهان، دارای یک لایه سخت انعطاف‌پذیر است. این ساختار لایه‌ای اوگلنوئید منعطف و محکم است و در نتیجه حرکت انعطاف‌پذیر و انقباضی ارگانیسم را تسهیل می‌کند. سختی ساختار پلیکل شکل سلول‌های اوگلنا را حفظ می‌کند. انعطاف‌پذیری آن همچنین اجازه می‌دهد تا تغییراتی در شکل بدن ایجاد شود که به آن حرکت متابولیکی یا حرکت اوگلنوئیدی گفته می‌شود.

ساختار اوگلنا
در این تصویر ساختار دیواره اوگلنا یا پلیکل نشان داده شده است.

پلیکل زیر غشای پلاسمایی قرار دارد و بدن اوگلنوئید را می‌پوشاند. از لایه‌ای از پروتئین‌های الاستیک فیبری و میکروتوبول‌ها تشکیل شده است. لایه پروتئین توسط ساختارهای میکروتوبولی پشتیبانی می‌شود و میکروتوبول‌ها به صورت نواری به گونه‌ای تشکیل یافته‌اند که به صورت مارپیچی در اطراف سلول قرار می‌گیرند. همانطور که این نوارها روی یکدیگر می‌لغزند، انعطاف‌پذیری و انقباض غشا افزایش می‌یابد. به همین دلیل است که اوگلنوئیدها قادر به فشرده شدن و عبور از فضاهای کوچک هستند.

غشای اوگلنا

همانطور که قبلا گفته شد، گونه‌های اوگلنا دیواره سلولی ندارند. از این رو، اندامک‌ها و سیتوپلاسم موجودات زنده توسط یک غشای پلاسمایی (سلولی) متصل می‌شوند که امکان حرکت آسان‌تر را فراهم می‌کند. ساختار منعطف و مبتنی بر پروتئین که به عنوان پلیکول شناخته می‌شود، در خارج از غشای سلولی قرار می‌گیرد. وجود این لایه پروتئینی نازک در زیر غشای پلاسمایی از غشای پلاسمایی محافظت کرده و به حفظ شکل سلول کمک می‌کند.

اگرچه پلیکل اوگلنوئید به طور کلی به عنوان دیواره سلولی در نظر گرفته نمی‌شود، اما عملکردی مشابه با دیواره سلولی دارد. سفتی و استحکامی را فراهم می‌کند که غشای سلولی ارگانیسم قادر به ایجاد آن نیست. با این حال، بر خلاف اکثر دیواره‌های سلولی، پلیکل بسیار انعطاف‌پذیرتر است و امکان تغییر شکل حرکت اوگلنوئید را می‌دهد. این ماهیت انعطاف‌پذیر این لایه تزئینی است که حرکت را تسهیل می‌کند.

چشم ابتدایی اوگلنا

در قسمت قدامی Euglenoid یک نقطه چشم قرمز روشن وجود دارد که به آن لکه چشمی نیز می‌گویند. این اندامک از دانه‌های رنگدانه کاروتنوئیدی تشکیل شده است. عملکرد لکه چشمی در اوگلنا به عنوان یک چشم واقعی نیست، بلکه به فیلتر کردن طول موج نوری که به گیرنده نوری در پایه تاژک می‌رسد کمک می‌کند. بنابراین، لکه چشمی اوگلنا به عنوان عینک آفتابی برای گیرنده‌های نوری نیز به نام جسم پارافاژلار عمل می‌کند. این بدان معنی است که عملکرد لکه چشمی در Euglenoid این است که به ارگانیسم بگوید منبع نور از کجا می‌آید. در پاسخ به این، اوگلنوئید به سمت منبع نور برای فتوسنتز حرکت می‌کند. این حرکت بدن اوگلنا به سمت منبع نور معمولاً به عنوان نورگرایی (فوتوتاکسی) مثبت شناخته می‌شود.

لکه چشمی در اوگلنا
در اینم تصویر محل لکه چشمی در اوگلنا نشان داده شده است.

کلروپلاست در اوگلنا

به غیر از لکه چشمی قرمز، نقاط تیره (سبز) در اطراف بدن اوگلنوئیدها وجود دارد. برخی از این لکه‌ها کلروپلاست اوگلنا هستند. این کلروپلاست‌ها حاوی کلروفیل برای تولید قند از طریق فتوسنتز هستند. دو نوع کلروفیل وجود دارد: کلروفیل A باعث ایجاد رنگ سبز مسئول فتوسنتز می‌شود و کلروفیل B رنگ سبز مایل به آبی تولید می‌کند که جذب نور مورد نیاز برای فتوسنتز را افزایش می‌دهد. برخی از موجودات دارای کلروفیل A هستند در حالی که برخی دارای هر دو کلروفیل A و B هستند.

عملکرد اصلی کلروپلاست‌های اوگلنوئید به دام انداختن نور خورشید است که برای تولید غذا از طریق فتوسنتز استفاده می‌شود. این اندامک دارای یک محفظه درون‌سلولی است که به نام پیرنوئیدها شناخته می‌شود که برای تولید محیطی غنی از دی‌اکسیدکربن برای ریبولوز دی‌فسفات‌کربوکسیلاز عمل می‌کند. ریبولوز دی‌فسفات‌کربوکسیلاز یکی از آنزیم‌های تثبیت کربن در فتوسنتز است. در نتیجه فتوسنتز، یک کربوهیدرات نشاسته مانند، پارامیلون تولید می‌شود که به عنوان ذخیره غذا عمل می‌کند، به طوری که وقتی نور در دسترس نیست، اوگلنوئیدها می‌توانند زنده بمانند.

از آنجایی که این موجودات در حضور نور خورشید توانایی تولید غذای خود را دارند، گفته می‌شود که موجودات اتوتروف هستند. بنابراین، اوگلنوئیدها می‌توانند با نور حتی بدون تغذیه به روش هتروتروف زنده بمانند. همچنین توجه به این نکته مهم است که اگرچه آن‌ها اتوتروف هستند، اما با مصرف غذا از طریق فاگوسیتوز نیز می‌توانند هتروتروف باشند.

میتوکندری در اوگلنا

در حضور اکسیژن، میتوکندری در Euglena بسیار شبیه به میتوکندری پستانداران عمل می‌کند. تحت شرایط بی‌هوازی، میتوکندری E. gracilis یک سنتز مستقل از مالونیل-CoA از اسیدهای چرب را انجام می‌دهد که منجر به تجمع استرهای مومی می‌شود که به عنوان مخزن الکترون‌های ناشی از سنتز گلیکولیتیک ATP و اکسیداسیون پیرووات عمل می‌کنند. برخی از اجزا آن مانند آنزیم‌ها و کوفاکتورهای متابولیسم بی‌هوازی اوگلنا در میان میتوکندری‌های بی‌هوازی بی‌مهرگان یافت می‌شوند، برخی دیگر مرتبط با هیدروژنوزوم‌ها (میتوکندری‌های بی‌هوازی تولیدکننده $$H_{2}$$ در آغازیان) یافت می‌شوند.

میتوکندری در اوگلنا
در این تصویر میتوکندری و ساختار آن در اوگلنا نشان داده شده است.

واکوئل در اوگلنا

حتی اگر اوگلنوئیدها فتوسنتزی هستند، برخی از آن‌ها غذا را مستقیماً از طریق سطح سلول جذب می‌کنند. آن‌ها به طور هتروتروف از طریق فرآیند فاگوسیتوز تغذیه می‌کنند، به این ترتیب غشای سلولی غذا را در یک واکوئل برای هضم به دام می‌اندازد. همانطور که اوگلنا ذرات غذا را در یک واکوئل برای هضم فرو می‌برد، سپس آنزیم‌ها در واکوئل آزاد می‌شوند تا ذرات غذا را هضم کنند.

واکوئل انقباضی در اوگلنا چیست؟

ساختار اوگلنا از یک واکوئل انقباضی تشکیل شده است که به جمع آوری و حذف مایعات اضافی از سلول کمک می‌کند. این اندامک به سلول کمک می‌کند تا آب زیادی را جذب نکند زیر آب اضافی می‌تواند منجر به پارگی سلول شود.

پارامیلون

غذا در اوگلنوئیدها به عنوان پارامیلون، یک کربوهیدرات پیچیده تخصصی ذخیره می‌شود. این کربوهیدرات ذخیره‌شده آن‌ها را قادر می‌سازد در شرایط کم‌نور زنده بمانند.

اجسام پارامیلون
در این تصویر اجسام پارامیلون در اوگلنا نشان داده شده است.

اوگلنا چگونه حرکت می کند؟

اوگلنا با چرخاندن و پیچ دادن تاژک یا با استفاده از پوسته آن برای حرکت پریستالتیک حرکت می‌کند. در ادامه انواع حرکات اوگلنوئیدی و حرکت با تاژک را در اوگلنا بررسی می‌کنیم.

حرکت با تاژک

در این نوع حرکت، اوگلنوئید می‌چرخد و تاژک را می‌پیچاند تا حرکت کند. شلاق زدن و چرخش تاژک باعث می‌شود که اوگلنوئید مانند یک پروانه کشتی حرکت کند. از کوبیدن تاژک دو حرکت ایجاد می‌شود. یکی از حرکات، حرکت انتقالی است که در آن اوگلنا به جلو حرکت می‌کند. حرکت دیگر حرکت چرخشی است که در آن جسم اوگلنوئید می‌چرخد.

حرکت اوگلنوئیدی

در این نوع حرکت، اوگلنوئیدها از پلیکول برای حرکت پریستالتیک استفاده می‌کند. همانطور که قبلا توضیح داده شد، این موجودات می‌توانند شکل خود را به دلیل وجود یک لایه انعطاف‌پذیر تغییر دهند. فرآیندی که در آن شکل موجود تغییر می‌کند و مانند یک نوار الاستیک به شکل اولیه خود باز می‌گردند، حرکت متابولیکی یا حرکت اوگلنوئیدی نامیده می‌شود. این حرکت اوگلنا نتیجه امواج پریستالتیک است.

همانطور که امواج پریستالتیک از بدن اوگلنا عبور می‌کنند، ابتدا بدن در انتهای قدامی بسیار کوتاه‌تر و پهن‌تر می‌شود، سپس بدن میانی و در نهایت انتهای خلفی دنباله‌روی می‌کنند. این حرکت صاف تنها به دلیل یکی از قسمت‌های منحصر به فرد اوگلنا به نام پلیکل امکان‌پذیر است. همان‌طور که بیان شد پلیکل یک ساختار منحصر به فرد است که به حرکت اوگلنوئید کمک می‌کند.

حرکت اوگلنوئیدی در اوگلنا
در این تصویر نحوه حرکت اوگلنوئیدی نشان داده شده است.

اوگلنا چگونه تولید مثل می کند؟

تولید مثل اوگلِنا غیرجنسی است. نحوه تولیدمثل آن‌ها از طریق نوعی تقسیم سلولی به نام شکافت دوتایی است. تولیدمثل در اوگلنا با میتوز هسته سلول شروع می‌شود که به دنبال آن سلول خود تقسیم می‌شود. این تقسیم به صورت طولی است و از انتهای جلویی سلول شروع می‌شود. این موجودات برای تولیدمثل سلول خود را به صورت طولی تقسیم می‌کنند. آن‌ها از طریق تقسیم سلولی با تقسیم طول خود به صورت غیرجنسی تولیدمثل می‌کنند. زائده‌های تاژک‌دار، گولیت (حلق) و لکه چشمی اوگلنا (نقطه چشم) در این فرآیند تکثیر می‌شوند. در طول فرآیند تولیدمثل در اوگلنوئید، شکافی در قسمت قدامی اوگلنا ایجاد می‌شود و یک انشعاب V شکل به تدریج به سمت خلفی حرکت می‌کند تا اینکه دو نیمه کاملاً از هم جدا شوند.

چرخه زندگی اوگلنا

چرخه زندگی اوگلنوئیدها شامل یک مرحله شنای آزاد و یک مرحله غیر متحرک است. هنگامی که شرایط محیطی نامطلوب است، آن‌ها غیرفعال می‌شوند و یک کیست محافظ در اطراف خود تشکیل می‌دهند. رطوبت کم یا کمبود غذا، زنده ماندن را برای آن‌ها دشوار می‌کند، در نتیجه کیست محافظ دیواره ضخیم تشکیل می‌دهند و تا زمانی که شرایط مساعد شود، به حالت خواب می‌روند. تشکیل کیست محافظ از ویژگی‌های مرحله غیرمتحرک است.

بسیاری از اوگلنوئیدها تاژک‌های خود را ترک می‌کنند، با هم جمع می‌شوند و توده‌ای را تشکیل می‌دهند که در یک ماده ژلاتینی محصور می‌شود. اوگلنای تنها یک کیست تولید کرده که سلول‌های دختر را با شکافت دوتایی تولید می‌کند. در مرحله پالملوئید چرخه زندگی، این سلول‌های دختر تحت شرایط مساعد تاژک‌دار شده و از توده خارج می‌شوند.

تولیدمثل در پارامسی
در این تصویر نحوه تولیدمثل و تکثیر اوگلنوئید نشان داده شده است.
فیلم آموزشی مرتبط

رده بندی علمی اوگلنا

در گذشته، اوگلنوئیدها را به عنوان تک‌یاخته طبقه‌بندی می‌کردند، زیرا فاقد دیواره سلولی، دارای پوسته و متحرک هستند. با این وجود، اوگلنا به عنوان آغازیان تک‌سلولی که فتوسنتزی هستند، یا در شاخه جلبکی Euglenophyta یا در شاخه Euglenozoa قرار می‌گرفتند، زیرا می‌توانستند مانند حیوانات به صورت هتروتروف تغذیه کنند. از آنجایی که گونه‌های اوگلنا گیاه یا حیوان نیستند، ویژگی‌های گیاه‌مانند و حیوان‌مانند بودن اوگلنا آن‌ها را در قلمرو آغازیان طبقه‌بندی می‌کند. مانند بسیاری دیگر از موجودات تک‌سلولی مشابه، آن‌ها در این فرمانرو دسته‌بندی می‌شوند زیرا نمی‌توان آن‌ها را در زیر قلمرو گیاهی یا حیوانی دسته‌بندی کرد.

شاخه شناخته شده اوگلنا، Euglenozoa است، حتی اگر برخی آن‌ها را در زیر شاخه Euglenophyta قرار دهند. از این رو، فرمانرو اوگلنا که Protista است، آن‌ها را آغازیانی می‌سازد که ارگانیسم‌های یوکاریوتی هستند و قارچ، گیاه یا حیوان نیستند. اکثر آغازیان تک‌سلولی بوده به جز جلبک‌هایی که چندسلولی هستند. نمونه‌های دیگر از موجودات متعلق به فرمانرویی که اوگلنا در آن قرار دارد، شامل آمیب و پارامسی هستند. جنس Euglena از یوکاریوت‌ها بوده و بنابراین شناخته‌شده ترین و گسترده‌ترین عضو طبقه Euglenoidea هستند. رده Euglena- Euglenoidea، یک گروه طبقاتی متنوع است که حدود ۵۴ جنس و حداقل ۸۰۰ گونه دارد. در زیر ترتیب طبقه‌بندی اوگلنا را بیان کرده‌ایم.

  • «دامنه» (Domain): «یوکاریوتا» (Eukaryota)
  • «فرمانرو» (Kingdom): «آغازیان» (Protista)
  • «دسته» (Super phylum): «دیسکوبا» (Discoba)
  • «راسته» (Phylum): «اوگلنوزوآ» (Euglenozoa)
  • «طبقه» (Class): «اوگلنوایدا» (Euglenoidea)
  • «رده» (Order): «اوگلنالس» (Euglenales)
  • «خانواده» (Family): «اوگلناسآ» (Euglenaceae)
  • «سرده» (Genus): «اوگلنا» (Euglena)
طبقه بندی اوگلنا

کاربرد اوگلنا

اوگلنا دارای کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف است، به عنوان مثال یک مکمل غذایی، Euglena حاوی یک ترکیب طبیعی منحصر به فرد به نام Paramylon (β-گلوکان) است که به حذف مواد نامطلوب مانند چربی‌ها و کلسترول کمک می‌کند، سیستم ایمنی را تقویت و سطح اسیداوریک در خون را کاهش می‌دهد. در ادامه انواع کاربردها و مزایای دیگر اوگلنا را در صنایع مختلف مورد بررسی قرار خواهیم داد.

اهمیت در صنایع آرایشی ، سلامت پوست و مو

Euglena به عنوان جزئی در محصولات آرایشی و زیبایی، به صاف‌تر، انعطاف‌پذیری و درخشندگی پوست کمک می‌کند. در صنایع آرایشی یک عصاره آرایشی که از طریق هیدرولیز Euglena با استفاده از آنزیم‌ها سنتز می‌شود به نام Rejuna وجود دارد که دارای خاصیت شاداب‌کنندگی و تغذیه‌کنندگی بوده و اثرات بسیار چشم‌گیری دارد. این ماده تولید فیبروبلاست‌های پوستی را افزایش می‌دهد، که دفاع اضافی در برابر اشعه ماوراء بنفش ایجاد کرده و به حفظ جوانی پوست کمک می‌کند. همچنین باعث تشکیل کلاژن می‌شود که یک عنصر مهم برای مراقبت از پوست انعطاف‌پذیر و ضدپیری است. اوگلنا همچنین در محصولات مراقبت از مو و پوست سر استفاده می‌شود تا موهای آسیب‌دیده را ترمیم کند و باعث ایجاد رطوبت و جهش برای ایجاد موهایی شاداب و سالم شود.

تولید سوخت

با تحقیق و توسعه فعلی، سوخت‌های زیستی مبتنی بر اوگلِنا به زودی می‌توانند جایگزین سوخت‌های فسیلی برای تامین انرژی هواپیماها و خودروها شوند. اوگلنا این پتانسیل را دارد که فشار بر منابع زمین را کاهش دهد و یک «جامعه کم کربن» پایدار ایجاد کند. پروژه‌های تحقیق و توسعه مختلفی برای توسعه سوخت‌های زیستی مبتنی بر ریزجلبک‌ها در حال انجام است. شرکت Euglena امیدوار است سوخت زیستی هوانوردی را برای استفاده عملی توسعه دهد. به عنوان یک برنامه زیست‌محیطی، Euglena توانایی رشد با تبدیل $$CO_{2}$$ به زیست‌توده از طریق فتوسنتز را دارد، به این معنی که حجم زیادی از Euglena می‌تواند $$CO_{2}$$ منتشر شده از تاسیسات مانند نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌های فولاد را جذب کند.

کاربرد اوگلنا در تولید سوخت زیستی
از اوگلنا در تولید سوخت‌های زیستی استفاده می‌شود.

اوگلنا در صنایع غذایی

این موجود تک‌سلولی به عنوان فیبر غذایی غیرقابل هضم با ساختاری اسفنج‌مانند برای سم‌زدایی است و از بتا-۱-۳-گلوکان برای حمایت از سیستم ایمنی تشکیل شده است. اوگلنا یک ویژگی زیستی قابل توجه دارد، که آن عدم وجود دیواره سلولی است. به عنوان یک مکمل غذایی، اوگلنا حاوی پارامیلون (β-گلوکان) است که به حذف مواد نامطلوب مانند چربی‌ها و کلسترول کمک می‌کند، سیستم ایمنی را تقویت کرده و سطح اسید اوریک در خون را کاهش می‌دهد.

اوگلنا دیواره سلولی ندارد. سلول آن توسط غشایی که عمدتاً از پروتئین ساخته شده احاطه شده است و در نتیجه ارزش غذایی بالا و جذب موثر مواد مغذی برای تقویت و بازیابی فعالیت سلولی دارد. اوگلنا برای تنظیم حرکات روده، بهبود سطح انرژی و مکمل برای کسانی که وقت برای تهیه وعده‌های غذایی مغذی ندارند توصیه می‌شود.

اوگلنا در غذا
از اوگلنا در صنایع غذایی مختلف استفاده می‌شود.

تولید کود

می‌توان از اوگلنوئید برای تغذیه دام و آبزیان با پروتئین بالا و مشخصات تغذیه‌ای بالا استفاده کرد. خوراک دادن با اوگلنا ممکن است میزان مرگ و میر ماهیان جوان را کاهش دهد و باقی‌مانده آن پس از استخراج سوخت زیستی می‌تواند به عنوان خوراک و کود استفاده شود و از ضایعات غیر ضروری جلوگیری شود.

نقش اکولوژیکی اوگلنا

یکی از نقش‌های اصلی اکولوژیکی اوگلنا جذب دی‌اکسیدکربن و خروج اکسیژن در طول فرآیند فتوسنتز است. اکسیژن آزاد شده در جو توسط سایر موجودات موجود در اکوسیستم استفاده می‌شود. همچنین یکی دیگر از نقش‌های اکولوژیکی اوگلنوئید مصرف و تجزیه سایر موجودات یا مواد آلی مرده در زنجیره غذایی است.

جمع بندی ویژگی های اوگلنا

در این قسمت تمامی ویژگی‌های اوگلنوئید را به صورت موردی خلاصه کرده‌ایم تا هر آن‌چه تا مروری کوتاه از بخش‌های مطالعه شده صورت گیرد.

  • آن‌ها میکروارگانیسم‌های تک‌سلولی تاژک‌دار با ویژگی‌های گیاهی و حیوانی هستند.
  • این موجودات دارای دو تاژک هستند. یکی تاژک بلند و دیگری کوتاه.
  • تاژک مرئی بلندتر در انتهای قدامی ارگانیسم قرار دارد و زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است در حالی که تاژک پنهان بسیار کوتاه است و از سلول اوگلنا بیرون نمی‌زند.
  • یکی از ویژگی‌های اصلی اوگلنوئید این است که فاقد دیواره سلولی، اما دارای غشای سلولی و پوسته است.
  • اوگلنوئیدها می‌توانند با هر دو روش اتوتروف و هتروتروف مواد مغذی دریافت کنند.
  • آن‌ها می‌توانند بدون نور با تغذیه هتروتروف، که شامل تغذیه از رژیم غذایی حاوی مواد آلی مانند پپتون، عصاره گوشت گاو، کربوهیدرات یا اتانول است، زنده بمانند.
  • یکی از ویژگی‌های اصلی اوگلنوئید این است که در حضور نور خورشید، از طریق فتوتروفی با استفاده از کلروپلاست‌های خود  کهحاوی کلروفیل هستند برای تولید قند از طریق فتوسنتز تغذیه می‌کنند.
  • در مقایسه با کلروپلاست گیاهان و جلبک سبز که تنها با ۲ غشاء احاطه شده است، کلروپلاست اوگلنا توسط ۳ غشاء احاطه شده است.
  • اوگلنا برای حرکت تاژک را می‌چرخاند و می‌پیچاند یا از پوسته کمک می‌گیرد.
  • یک ویژگی منحصر به فرد اوگلنوئید شامل وجود پیرنوئیدها در کلروپلاست‌های اوگلنا است که این جنس را از سایر اوگلنوئیدها مانند Lepocinclis و Phacus متمایز می‌کند.
  • این موجودات از طریق شکافت دوتایی به صورت غیرجنسی تولیدمثل می‌کنند.
  • ویژگی‌های استثنایی انعطاف‌پذیری و انقباض اوگلنا به دلیل ساختار لایه‌ای زیر غشای سلولی است.
  • Euglenoid دارای یک ساختار متورم حساس به نور است که به عنوان جسم پارافاژلار یا گیرنده نوری شناخته می‌شود که در پایه تاژک قرار دارد.
  • آن‌ها یک لکه چشم قرمز روشن دارند که از دانه‌های رنگ‌دانه کاروتنوئیدی تشکیل شده است که به فیلتر کردن طول موج نوری که به گیرنده نوری در پایه تاژک می‌رسد کمک می‌کند.
  • ویژگی‌های اوگلنا شامل شکل قطره اشک آن‌ها است که در آن یک انتهای آن صاف (گرد) و انتهای دیگر نوک تیز است.
  • در شرایط نامساعد، اوگلنا یک دیوار محافظ در اطراف خود تشکیل می‌دهد و تا زمانی که شرایط محیطی مساعد شود، خاموش می‌ماند.
  • اوگلنا در آب‌های شیرین، آب‌های شور و خاک‌های مرطوب زندگی می‌کند. آن‌ها در آب‌های غنی از مواد آلی زندگی می‌کنند.
  • چرخه زندگی اوگلنوئید شامل یک مرحله شنای آزاد و یک مرحله غیر متحرک است.
عکس اوگلنا

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

بر اساس رای ۱۲ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«نسیم حسینی» فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد در رشته بیوتکنولوژی از پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک است، فعالیت علمی و کاری وی در زمینه ژنتیک مولکولی و بهبود عملکرد پروتئین‌های آنزیمی بوده است. او مطالب آموزشی و تخصصی مجله فرادرس را در حوزه‌های زیست‌شناسی و بالینی می‌نویسد.