Մեր ճամբարի ընթացքում կատարեցինք կենսաբանական փորձ, որտեղ ուսումնասիրեցինք տարբեր բաներ մանրադիտակի տակ, թե ինչ են դրանք և ինչպես են աշխատում:

Ամենակարևորը ուսումնասիրեցինք արյան ձևավոր տարրերը՝ էրիթրոցիտը, թրոմբոցիտը և լեյկոցիտը: Դրանք ապակու վրա էին և ներկված հատուկ ներկով, որպեսզի բոլոր տարրերը երևան: Մեծ մանուշակագույն տարրերը լեյկոցիտներն են, միջինները՝ էրիթրոցիտները, իսկ մանր հատիկները՝ թրոմբոցիտները: Դրանք ունեին այսպիսի տեսք.

Էրիթրոցիտները հեմոգլոբինի միջոցով թոքերից թթվածին են մատակարարում մարմնի բոլոր բջիջներին և հետադարձաբար ածխաթթու գազը հեռացնում դեպի թոքեր՝ ապահովելով գազափոխանակությունը։ Լեյկոցիտները օրգանիզմի իմունային պաշտպանության համար են՝ պայքարելով վարակների, օտարածին մարմինների, բակտերիաների և վիրուսների դեմ։ Իսկ թրոմբոցիտները արյան մակարդման համար են։ Վնասվածքի դեպքում դրանք հավաքվում են վնասված տեղում՝ առաջացնելով խցան, որը կանխում է արյունահոսությունը և նպաստում վերքի բուժմանը։

Նաև ուսումնասիրեցինք տերևի հյուսվածքը, նայել ենք հերձանցքները, որոնք սուրճի հատիտի նման բջիջներ են, որոնք բացվելով և փակվելով կարգավորում են ջրի գոլորշիացման պրոցեսը՝ պաշտպանելով բույսը չորացումից և գերխոնավությունից։

Մոտավորապես 1000 տեսակի սնկային տեսակներ՝ Microsporidia, Chytridiomycota, Entomophthoromycota (կարգի՝ Entomophthorales), Basidiomycota և Ascomycota, հայտնի են միջատներին վարակելու և սպանելու ունակություններով։

Ինչպես են գործում այս սնկերը

Որոշ սնկային տեսակներ, մասնավորապես Ophiocordyceps unilateralis, ունեն յուրահատուկ մեխանիզմներ, որոնց միջոցով նրանք վարակում են միջատներին՝ օգտագործելով նրանց մարմինները որպես աճման միջավայր։ Այս սնկերը հայտնի են իրենց ունակությամբ՝ միջատներին դարձնելու «զոմբիներ»՝ վերահսկելով նրանց վարքագիծը՝ հանուն սնկի վերարտադրության։

Վարակումից հետո սունկը սկսում է աճել միջատի մարմնի ներսում՝ աստիճանաբար տարածվելով նրա հյուսվածքներով։ Միևնույն ժամանակ, այն արտադրում է քիմիական միացություններ, որոնք ազդում են միջատի կենտրոնական նյարդային համակարգի վրա։ Արդյունքում միջատը սկսում է անսովոր վարք դրսևորել՝ բարձրանում է բույսի վրա, ընտրում է ստվերոտ, խոնավ վայր ու ուժեղ բռնում է տերևին կամ ցողունին։

Այսպես կոչված «մահվան կծումից» հետո միջատը մահանում է, իսկ սունկը դուրս է գալիս նրա մարմնից՝ հաճախ գլխի հետևի մասից, ձևավորելով երկարաձիգ կառուցվածք, որն արտադրում է նոր սպորներ։ Այս սպորները տարածվում են օդով և վարակում նոր միջատների՝ շարունակելով ցիկլը։

Ինչպես է սունկը վարակում միջատին

Որոշ սնկեր վարակում են միջատներին շփման միջոցով՝ իրենց սպորները կպցնելով միջատի մարմնին։ Այս սպորները կա՛մ կրում են գործիքներ՝ միջատի կոշտ արտաքին թաղանթը (կուտիկուլը) ծակելու համար, կա՛մ արտազատում են ֆերմենտներ՝ այն քայքայելու համար։ Կուտիկուլը կազմված է խիտին-սպիտակուցային խառնուրդից՝ մոմային արտաքին շերտով, որը կազմում է միջատի էկզոսկելետը։

Մտնելով ներս, սունկը փոխում է ձևը՝ արագ աճելով և խուսափելով միջատի իմունային համակարգից։ Այն տարածվում է միջատի մարմնով՝ վնաս պատճառելով, երբեմն՝ տոքսինների օգնությամբ։ Ի վերջո, միջատը մահանում է։ Դրանից հետո սունկը կարող է կամ աճել մարմնի վրա և արտազատել ավելի շատ սպորներ՝ ուրիշներին վարակելու համար, կամ կարող է ձևավորել ավելի մեծ կառուցվածք (ինչպես սունկ), որը ստեղծում է սեռական սպորներ։

Որոշ սնկեր կարող են նաև գոյատևել հողում՝ բույսերի արմատների հետ կապ ստեղծելով։ Նրանք միջատի մարմնից բույսին տալիս են ազոտ և փոխարենը ստանում ածխածին։ Սա օգնում է սնկին կենդանի մնալ նույնիսկ այն դեպքում, երբ վարակելու համար միջատներ չկան։

Ինչ է կատարվում միջատի վարքի հետ

Կորդիցեպս (լատ. Ophiocordyceps unilateralis) — սնկի տեսակ է, որն պարազիտ է ծառերի մրջյունների (Camponotus leonardi) վրա։ Այն հայտնաբերվել է 1859 թվականին բրիտանացի բնագետ Ալֆրեդ Ուոլեսի կողմից։ Տարածված է արևադարձային անտառներում։ Այս սնկի առանձնահատկությունն այն է, որ այն փոխում է օրգանիզմի վարքը՝ դրսևորելով պարազիտի ադապտիվ մանիպուլյացիա։

Պարազիտով վարակվելուց մոտ 2-3 շաբաթ անց վարակված մրջյունը լքում է մրջնաբույնը, բարձրանում բույսի վրա և ամրանում է տերևի վրա՝ սրանով սունկը ապահովում է իր սպորների տարածման լավագույն դիրքը։ Սա «զոմբիացման» փուլն է․ սունկը ղեկավարում է միջատի քայլերը իր կարիքների համար։

Սնկի այս վարքագիծը համարվում է «ընդլայնված ֆենոտիպ»՝ երբ օրգանիզմը փոխում է իր հյուրընկալի վարքը՝ իր սեփական վերարտադրությունը ապահովելու համար։ Այս տեսակին պատկանող պարազիտիկ սնկերը նույնիսկ 48 միլիոն տարի առաջ էին վերահսկում մրջյունների վարքը, ինչի մասին վկայում է Գերմանիայի Մեսելի կարիերից գտնված քարացած նմուշը։

Աղբյուրներ՝ 1, 2, 3, 4, 5, 6

^{Աշխատանքը կատարել են՝ Նանե Խաչատրյան, Իրինա Գյուրջինյան, Գոհար Բարսեղյան}

Երկրի վրա կյանքի մեծ մասը կախված է ֆոտոսինթեզից: Գործընթացն իրականացվում է բույսերի, ջրիմուռների և բակտերիաների որոշ տեսակների կողմից, որոնք էներգիա են վերցնում արևի լույսից՝ արտադրելու թթվածին (O₂) և գլյուկոզայի մեջ պահվող քիմիական էներգիա (շաքար): Այնուհետև խոտակերներն այդ էներգիան ստանում են բույսեր ուտելով, իսկ մսակերները՝ բուսակերներ ուտելով:

Ֆոտոսինթեզի ընթացքում բույսերը օդից և հողից ընդունում են ածխաթթու գազ (CO₂) և ջուր (H₂O): Բույսերի բջջի ներսում ջուրը օքսիդացված է, այսինքն՝ կորցնում է էլեկտրոններ, մինչդեռ ածխածնի երկօքսիդը կրճատվում է, այսինքն՝ ստանում է էլեկտրոններ: Սա ջուրը վերածում է թթվածնի, իսկ ածխածնի երկօքսիդը՝ գլյուկոզի։ Այնուհետև բույսը թթվածինը հետ է թողնում օդ և էներգիա է կուտակում գլյուկոզայի մոլեկուլներում:

Ֆոտոսինթեզը կարելի է բաժանել երկու գործընթացի. «Ֆոտո» մասը վերաբերում է լույսի կողմից առաջացած ռեակցիաներին: «Սինթեզը»՝ շաքարի պատրաստումը, առանձին գործընթաց է, որը կոչվում է Կալվինի ցիկլ:

Երկու գործընթացներն էլ տեղի են ունենում քլորոպլաստի ներսում: Սա մասնագիտացված կառուցվածք կամ օրգանել է բույսերի բջիջում: Կառուցվածքը պարունակում է թաղանթների: Այստեղ է սկսվում լուսային ռեակցիան։

Հանթինգթոնի հիվանդությունը (HD) ժառանգական խանգարում է, որը հանգեցնում է ուղեղի մասերի նյարդային բջիջների (նեյրոնների) աստիճանական քայքայման և մահացման: Հիվանդությունը ազդում է ուղեղի այն հատվածների վրա, որոնք օգնում են վերահսկել կամավոր (կանխամտածված) շարժումը, ինչպես նաև այլ հատվածներ։ Այս հիվանդությամբ ապրող մարդկանց մոտ զարգանում են պարային անկառավարելի շարժումներ (խորեա) և մարմնի աննորմալ կեցվածք, ինչպես նաև վարքի, հույզերի, մտածողության և անհատականության հետ կապված խնդիրներ:

Օրինակ՝ անձի մատների, ոտքերի, դեմքի կամ իրանի անվերահսկելի շարժումները: Այս շարժումները խորեայի նշաններ են։ Նրանք կարող են ավելի ինտենսիվ դառնալ, երբ մարդը նյարդայնացած է կամ շեղված:

Դրա ախտանիշները սովորաբար ի հայտ են գալիս միջին տարիքի մարդկանց մոտ։ Նրանք կարող են հայտնվել նաև երեխաների մոտ, սակայն դա հազվադեպ է լինում։ Հիվանդությունը ժամանակի ընթացքում վատանում է:

Ֆիզիկական փոփոխությունները կարող են ներառել խճճված խոսք և կուլ տալու, ուտելու, խոսելու և հատկապես քայլելու հետ կապված խնդիրներ: Հանթինգթոնի հիվանդություն ունեցող մարդիկ կարող են նիհարել կերակրման, կուլ տալու, խեղդվելու հետ խնդիրների և կրծքավանդակի վարակների պատճառով: Այլ ախտանիշները կարող են ներառել անքնություն, էներգիայի կորուստ, հոգնածություն և նոպաներ: Ի վերջո, մարդը պետք է մնա անկողնում կամ անվասայլակով:

Ժառանգությունը այն գործընթացն է, որով երեխան ստանում է գենետիկական տեղեկատվություն ծնողից՝ սերունդներին նմանեցնելով իրենց ծնողներին: 1856-1863 թվականներին Մենդելն ուսումնասիրել է ժառանգությունը ոլոռի բույսերի հետ փորձերի միջոցով՝ ընտրելով այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են հասակը և գույնը: Նա ընտրել է ոլոռը, քանի որ այն հեշտությամբ աճում է, ինքնափոշոտվում և ունի հստակ հակադրվող հատկություններ։

Մենդելը երկու հիմնական փորձ է անցկացրել՝ միահիբրիդ խաչասերում (մեկ հատկանիշ) և երկհիբրիդ խաչասերում (երկու հատկանիշ): Մոնոհիբրիդ խաչասերումում նա խաչեց բարձր և ցածր ոլոռները՝ պարզելով, որ առաջին սերունդը (F1) բոլորը բարձրահասակ էին, մինչդեռ հաջորդ սերունդը ցույց տվեց բարձրահասակների և ցածրահասակների 3:1 հարաբերակցությունը: Սա ստիպեց նրան առաջարկել տարանջատման և գերակայության սկզբունքները:

Մենդելը այս փորձն անցկացրեց այլ հակապատկեր հատկություններով, ինչպիսիք են կանաչ ոլոռն ընդդեմ դեղին ոլոռի, կլոր ընդդեմ կնճռոտի և այլն: Բոլոր դեպքերում նա գտավ, որ արդյունքները նման էին:

Դիհիբրիդ խաչասերումում նա խաչեց կնճռոտ-կանաչ և կլոր-դեղին սերմեր: F1 սերունդը կլոր դեղին էր, ինչը ցույց էր տալիս, որ դրանք գերիշխող հատկանիշներ են: Ինքնափոշոտվելիս հաջորդ սերունդը ցույց տվեց չորս համակցություն 9:3:3:1 հարաբերակցությամբ: Մենդելի աշխատանքը հիմք դրեց գեները որպես ժառանգական միավորներ հասկանալու համար: