اوگلنا چیست؟ – ساختار، شکل و تغذیه – به زبان ساده

«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.

اوگلنا گیاه است یا جانور؟

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 کجا زندگی می کند؟

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.

ساختار اوگلنا

اوگلنا شبیه چیست؟

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.

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.

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

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.

کلروپلاست در اوگلنا

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

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.

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.

اوگلنا چگونه تولید مثل می کند؟

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.

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.

• «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)

کاربرد اوگلنا

اهمیت در صنایع آرایشی ، سلامت پوست و مو

تولید سوخت

اوگلنا در صنایع غذایی

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

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.