Կենսաբանությունը բնության հետաքրքրաշարժ գիտություն է: Սովորելով նոր փաստեր բջիջների և օրգանիզմների մասին՝ դուք զարմանում եք կենդանի էակների իմաստուն և բարդ կառուցվածքի վրա: Դիտարկենք դրանց կառուցվածքի գաղտնիքներից մեկը՝ կապված գույնի և դրա փոփոխության հետ:
Ինչ են քրոմատոֆորները կենսաբանության մեջ
Կենդանի էակների բջիջները պարունակում են տարբեր օրգանելներ (օրգանելներ)՝ տարբեր գործառույթներով։ Քրոմատոֆորները բջջային օրգանելներ են, որոնք տեղակայված են ցիտոպլազմայում և տալիս են դրա գույնը: Դուք կարող եք անվանել բոլոր բջջային օրգանելները, որոնք ունեն նման գույն, բայց այս տերմինը վերագրվել է ջրիմուռների բջիջների գունավոր մարմիններին: Բարձրագույն բույսերի նման գոյացությունները կոչվում են քլորոֆիլային հատիկներ և քլորոպլաստներ:
Երբեմն քրոմատոֆորները կոչվում են ջրիմուռների քլորոպլաստներ: Բայց պետք է նշել, որ գունավոր պիգմենտ պարունակող ձկան բջիջները հաճախ անվանում են նաև քրոմատոֆոր, թեև դրանք ոչ մի կապ չունեն բույսերի հետ։ Այն նաև հանդիպում է որոշ այլ կենդանիների և ֆոտոսինթետիկ բակտերիաների մեջ։
Կա մեկ այլ եղանակ՝ բացատրելու, թե ինչ է քրոմատոֆորը: Իրենց կառուցվածքով քրոմատոֆորները պլաստիդներ են։ Ինչպես գիտեք, պլաստիդները կոչվում են բույսերի բջիջների օրգանելներ, որոնք դրսից ունեն հարթ թաղանթ, իսկ ներսում՝ ելքեր առաջացնող թաղանթ։Լեյկոպլաստները, քրոմոպլաստները և քլորոպլաստները պլաստիդներ են։ Իր հերթին, քրոմատոֆորը, որպես քլորոպլաստին նման գոյացություն, նույնպես վերաբերում է պլաստիդներին:
Քրոմատոֆորի ֆունկցիաներ
Ջրիմուռներում քրոմատոֆորները ներգրավված են ֆոտոսինթեզի մեջ, մինչդեռ ձկների և կենդանիների մոտ դրանք միայն տալիս և փոխում են գույնը:
Քրոմատոֆորի (էնդոպլազմա) պլազմային մարմնի ներսում շարժվում է գունավոր պիգմենտ պարունակող կինոպլազմը (օրգանոիդի ներքին շերտը):
Քրոմատոֆորների ձև
Նրանց ձևը տարբեր է, բայց ամենատարածվածներն են աստղաձև, սկավառակաձև, ճյուղավորված և այլն: Այնուամենայնիվ, այս ձևերը բնորոշ են միայն ակտիվության, ընդարձակման վիճակում գտնվող բջիջի համար, որը կոչվում է ընդլայնում:
Բույսերում այս օրգանելները սովորաբար կանաչ են, չնայած կարող են առաջանալ այլ գույներ: Կենդանիները կարող են ունենալ ցանկացած գույն։
Ջրիմուռների ակնարկ
Ջրիմուռները միաբջիջ և բազմաբջիջ են, կան նաև գաղութային ձևեր։ Ոմանք բջջում թաղանթ չունեն, այլ միայն պրոտոպլազմայի խտացված շերտ: Սա թույլ է տալիս ջրիմուռներին փոխել ձևը: Մյուս ջրիմուռների մեջ կեղևը խիտ է, ցելյուլոզայի բարձր պարունակությամբ, իսկ որոշներում նույնիսկ հագեցած է հանքանյութերով՝ կրաքարով, սիլիցիումով։
Ջրիմուռների բջիջները կարող են ունենալ մեկ կամ մի քանի միջուկ կամ ընդհանրապես չունենալ ձևավորված միջուկ: Այնուհետև պրոտոպլաստը նկատելի գույն ունի, և նրա կենտրոնը գունավոր չէ։
Ջրիմուռների որոշ ներկայացուցիչներ գունավորում ունենպիգմենտը պարունակվում է քրոմատոֆորներում, որոնք սովորաբար պարունակում են պիրենոիդներ (խիտ մարմիններ՝ սպիտակուցների բարձր պարունակությամբ), իսկ օսլայի պաշարները կուտակված են պիրենոիդների շուրջը։ Ջրիմուռների մեծ մասի սնուցման տեսակը ավտոտրոֆ է (ջրի սյունով թափանցող լույսի էներգիայի շնորհիվ):
Որո՞նք են քրոմատոֆորները սպիրոգիրայում և որոշ այլ ջրիմուռներում
Ջրիմուռներում քրոմատոֆորը սովորաբար ներգրավված է սնուցման մեջ, քանի որ այն ֆոտոսինթեզի և, համապատասխանաբար, սննդանյութերի ձևավորման գործընթացի մասնակից է։ Ո՞րն է ջրիմուռի քրոմատոֆորի ձևը:
- Spirogyra-ն ունի ժապավենի տեսքով քրոմատոֆոր, որը պարուրաձև պտտվում է բջջի պատերի շուրջը:
- Ulotrix-ը, ինչպես Spirogyra-ն, որը թելավոր բազմաբջիջ ջրիմուռ է, պարունակում է օղակաձև քրոմատոֆոր:
- Zignema chromatophores - աստղային մարմինների տեսքով.
- Դիատոմներում հայտնաբերված քրոմատոֆորները նման են հատիկների, թիթեղների և այլնի և պարունակում են շագանակագույն գունանյութեր, որոնք ջրիմուռներին տալիս են դեղնավուն, դեղնաշագանակագույն կամ շագանակագույն գույն:
- Կապաչաչ ջրիմուռները որպես այդպիսին չունեն քրոմատոֆորներ: Նրանց գունային պիգմենտները հավասարաչափ բաշխված են պրոտոպլազմայում՝ շրջանցելով միայն կենտրոնական մասը։ Պետք է նշել, որ կապույտ-կանաչ ջրիմուռները իրականում ցիանոբակտերիաների գաղութներ են։
- Պրոտոկոկային ջրիմուռների միաբջիջ ներկայացուցիչների մոտ քրոմատոֆորն ունի մեկ պիրենոիդ: Ավելի զարգացած գաղութային ձևերում, ինչպիսին է ջրային ցանցը, բջիջներն ունեն պատերի մոտ տեղակայված քրոմատոֆորներ և դրանցում բազմաթիվ պիրենոիդներ:
Կատարում է
Էուգլենա կանաչ քրոմատոֆորըֆոտոսինթեզի ֆունկցիա, մասնակցելով սնուցման գործընթացին, ինչպես շատ այլ ջրիմուռներ։
Երբ լույս չկա, այս զարմանահրաշ արարածը կարողանում է ուտել ինչպես կենդանին՝ մշակելով ջրում լուծված օրգանական նյութերը։ Եթե էվգլենան երկար ժամանակ ապրում է մթության մեջ, ապա քլորոֆիլը անհետանում է նրա քրոմատոֆորներից, ինչը նրան դարձնում է ֆոտոսինթեզ և գույն տալու հնարավորություն։ Այս դեպքում այն կորցնում է գույնը։
Քրոմատոֆորներ կենդանիների մեջ
Կենդանիների մեջ քրոմատոֆորները մելանոֆորներ են (չշփոթել մարդու մելանոցիտների հետ, դրանք բոլորովին այլ բջիջներ են): Երկու անուններն էլ օգտագործվում են։
Նրանք ներգրավված են գունային փոփոխության մեջ՝ արտաքին գործոնների ազդեցության տակ։ Քրոմատոֆորի էկտոպլազմը, որը որոշում է դրա ձևը, կցված է պինդ գոյացություններով՝ մանրաթելերով; այն մասնակցում է նյութափոխանակության գործընթացների կարգավորմանը, ինչպես նաև կարող է կապ հաստատել նյարդային համակարգի հետ՝ ազդանշանների ստացման արդյունքում, որոնցից քրոմատոֆորը սկսում է այլ կերպ գործել: Բոլոր քրոմատոֆորներից միայն մելանոֆորներն ունեն նյարդային վերջավորություններ։
Այսպիսով, հայտնի են կենդանիների բազմաթիվ տեսակներ, որոնք ընդունակ են միմիկրային՝ փոխելով գույնը՝ կախված ֆոնից և շրջակա առարկաներից: Գունային դանդաղ փոփոխությունները բնորոշ են որոշ թիթեռների և մի շարք արախնիդների թրթուրներին։ Գլուխոտանիների, երկկենցաղների, սողունների և խեցգետնակերպերի մոտ նկատվում է գույնի արագ փոփոխություն, որն իրականացվում է քրոմատոֆորներում պիգմենտային հատիկներ տեղափոխելու միջոցով։ Գույների տեսականին կարող է բազմազան լինել։ Օրինակ՝ աֆրիկյան գորտերից մեկը կարող է փոխվելգույնը սպիտակ, դեղին, նարնջագույն, շագանակագույն, մոխրագույն, կարմիր, վարդագույն և այլն: Գույնի փոփոխության նույն մեխանիզմն օգտագործվում է բոլոր հայտնի քամելեոնների կողմից:
Քրոմատոֆորներ ձկների մեջ
Ի տարբերություն այլ կենդանիների, ձկների գույնի փոփոխությունը պայմանավորված է քրոմատոֆորների քանակի փոփոխությամբ։ Դա տեղի է ունենում ոչ միայն նյարդային ազդանշանների ազդեցությամբ, այլեւ հորմոնների մասնակցությամբ։ Ամենայն հավանականությամբ, դա կախված է կոնկրետ իրավիճակից, և տարբեր պայմաններում տեղի է ունենում նյարդային կամ հորմոնալ կարգավորում։
Ձուկը, ինչպիսին է գոբին կամ թմբուկը, կարող են ճիշտ ընդօրինակել գետնի տեսքը: Այս դեպքում գլխավոր դերը պատկանում է նյարդային համակարգին։ Ձուկն աչքերի օգնությամբ ընկալում է գետնի նախշը, և այս նկարը, վերածվելով նյարդային ազդանշանների, մտնում է նյարդային «ցանց», որտեղից ազդանշանները գնում են դեպի մելանոֆորի նյարդերի վերջավորությունները։ Գույնի փոփոխությունը տեղի է ունենում անգիտակցաբար՝ սիմպաթիկ նյարդերի օգնությամբ։
Հորմոնալ ազդեցությունը նկատելի է ձվադրման ժամանակ՝ այն ժամանակահատվածում, երբ ձուկը պատրաստ է բազմացման։ Սեռական հասուն տղամարդիկ հորմոնների ազդեցության տակ էգերի համար գրավիչ երանգավորում են ստանում։ Այն ավելի պայծառ է դառնում, երբ էգը հայտնվում է տեսադաշտում: Այստեղ դրսևորվում է հորմոնալ և նյարդային համակարգերի խառը ներգործությունը. երբ արուն տեսնում է էգին, ազդանշանը տեսողական նյարդերի միջով անցնում է նյարդային համակարգ, այնուհետև դեպի քրոմատոֆորներ, որոնք, ընդլայնվելով, ավելի վառ են դարձնում գույնը։
Հարկ է նշել, որ բացի մելանոֆորներից, ձկներն ունեն նաև այլ քրոմատոֆորներ՝ գուանոֆորներ։ Այնուամենայնիվ, դրանք պաշտոնապես կարող են դասակարգվել որպես քրոմատոֆորներ, քանի որոր պիգմենտային հատիկների փոխարեն պարունակում են գուանին բյուրեղային նյութ, որը ձկներին տալիս է փայլուն արծաթագույն գույն։ Մելանոֆորներից երբեմն առանձնանում են նաև քսանթոֆորները և էրիթրոֆորները:
