ღრუბლები მარტივი მრავალუჯრედიანი ცხოველებია, რომლებიც ბინადრობენ საზღვაო გარემოში. ეს არის მჯდომარე ფილტრის მიმწოდებელი, რომლებიც წყალს ატარებენ სხეულში საკვებისა და ჟანგბადის მისაღებად. ღრუბლები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მარჯნის რიფის ეკოსისტემებში წყლის გაფილტვრით და საკვები ნივთიერებების გადამუშავებით.

სპიკულები არის მიკროსკოპული სტრუქტურული ელემენტები, რომლებიც გვხვდება უმეტეს ღრუბლებში. ისინი მზადდება კალციუმის კარბონატის ან სილიციუმის დიოქსიდისგან. სპიკულები უზრუნველყოფს ღრუბლის სტრუქტურულ მხარდაჭერას და დაცვას.

ღრუბლები მარჯნის რიფებზე ბენთური თემების ძირითადი ნაწილია. დიდი მოცულობის წყლის გაფილტვრის მათი უნარი ხელს უწყობს რიფის მთლიან ჯანმრთელობას ნაწილაკების მოცილებით და საკვები ნივთიერებების გადამუშავებით. სპიკულების როლის გაგება საშუალებას გვაძლევს უკეთ გავიგოთ ღრუბლების ეკოლოგია.

სპიკულების სახეები

ა. კირქოვანი სპიკულები მზადდება კალციუმის კარბონატისგან კალციტის ან არაგონიტის სახით. ისინი წარმოიქმნება სკლეროციტების უჯრედების მიერ და ხშირად აქვთ დახვეწილი ფორმები, როგორიცაა ვარსკვლავები ან ჯვრები. კირქოვანი სპიკულები გვხვდება ღრუბლებში Calcarea კლასში.

B. სილიციუმის სპიკულები შედგება სილიციუმის დიოქსიდისგან და წარმოიქმნება სკლეროციტების უჯრედების მიერ. მათ აქვთ უფრო მარტივი ფორმები, როგორიცაა ნემსები, წნელები ან ოვალები. სილიციუმური სპიკულები გვხვდება ღრუბლებში Hexactinellida და Demospongiae კლასებში.

სპიკულების ფუნქცია სპონგებში

ა პირველადი ფუნქცია სპონგური სპიკული არის ღრუბლის სხეულის სტრუქტურული მხარდაჭერა. ისინი ქმნიან შიდა ჩონჩხს, რომელსაც ეწოდება სპონგინი, რომელიც ინარჩუნებს ღრუბლის ფორმას. სპიკულები უზრუნველყოფს მოქნილი სპონგინის მატრიცას სიმტკიცეს და სიმტკიცეს.

B. Spicules ასევე გთავაზობთ დაცვას მტაცებლებისგან. მათ მკვეთრ, წვეტიან ბოლოებს შეუძლიათ შეაჩერონ პოტენციური მტაცებლები ღრუბლის მოხმარებისგან. ღრუბლის ზოგიერთ სახეობას აქვს სპიკულები, რომლებიც შეფუთულია ბოჭკოებად, რომელსაც ეწოდება სპიკულური ტრაქტები, რომლებსაც შეუძლიათ ადვილად გააღწიონ ან შეაღწიონ მტაცებლებს.

C. სპიკულები თამაშობენ როლს სპონგში წყლის ნაკადის რეგულირებაში. სპიკულების განლაგება ქმნის არხებს და კამერებს, რომლებიც წყლის ნაკადს მიმართავს ღრუბლის სხვადასხვა ნაწილს. სპიკულების ზომასა და სიმკვრივეს შეუძლია შეცვალოს წყლის ნაკადი, რათა მოერგოს ღრუბლის ფიზიოლოგიურ საჭიროებებს.

კვლევა სპიკულებზე

ა. სპიკულებზე ადრეული კვლევა მიზნად ისახავდა სპონგების სახეობებში ნანახი მრავალფეროვანი ფორმებისა და სტრუქტურების კლასიფიკაციას. სპონგების პიონერმა მკვლევარებმა, როგორიცაა ჰენრი ბოვერბანკი, დაადგინეს სპიკულების ტაქსონომიური სარგებლობა კლასიფიკაციაში  ღრუბლები. სარა ბიდერის შემდგომმა ნაშრომმა ხაზი გაუსვა სპიკულების როლს მიმდინარე ნაკადსა და გაზის გაცვლაში.

ბ. მიკროსკოპის მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა სპიკულის წარმოქმნისა და სტრუქტურის დეტალური შესწავლა. მეცნიერებმა აღმოაჩინეს სპეციალიზებული უჯრედები, სახელწოდებით სკლეროციტები, რომლებიც გამოყოფენ სპიკულებს. სპიკულის შემადგენლობისა და ულტრასტრუქტურის ანალიზმა მოგვცა იმის გაგება, თუ როგორ ეწინააღმდეგებიან სპიკულები ზღვის წყალში დაშლას და კოროზიას.

როგორ ეხმარებიან სპიკულები ღრუბლებს გადარჩენაში?

სპიკულები ეხმარება ღრუბლებს გადარჩენაში სხვადასხვა გზით:

- ისინი უზრუნველყოფენ ღრუბლის სხეულის სტრუქტურულ მხარდაჭერას, ინარჩუნებენ ღრუბლის ფორმასა და მთლიანობას, როდესაც წყალი მიედინება მასში. ეს ხელს უშლის ღრუბლის თავისთავად დაშლას.

- ისინი არეგულირებენ წყლის ნაკადს ღრუბლის მეშვეობით არხებისა და კამერების გავლით. ეს საშუალებას აძლევს ღრუბელს ეფექტურად გაფილტროს საკვების ნაწილაკები წყლიდან.

- მათი მკვეთრი, წვეტიანი ბოლოები იცავს ღრუბელს მტაცებლებისგან, რადგან ღრუბელს ძნელად ყლაპვა და მოუნელებელი ხდის.

- ზოგიერთ სპიკულას შეუძლია ღრუბლის დამაგრება ზღვის ფსკერზე, რათა თავიდან აიცილოს გადაადგილება.

- სილიციუმისგან დამზადებული სპიკულები ეწინააღმდეგება ზღვის წყალში დაშლას, რაც უზრუნველყოფს ღრუბლის ჩონჩხის ხანგრძლივ მდგრადობას.

- სპიკულის სხვადასხვა ფორმა და განლაგება საშუალებას აძლევს ღრუბლებს დასახლდნენ წყლის ნაკადის სხვადასხვა გარემოში.

როგორ იცავს სპიკულები ღრუბლებს?

სპიკულები იცავს ღრუბლებს რამდენიმე გზით:

- სპიკულების მკვეთრმა, წვეტიანმა ბოლოებმა შეიძლება გახვრეტის ან დაჭყლიტოს პოტენციური მტაცებლები, რომლებიც ცდილობენ ღრუბლის მოხმარებას, რაც არსებითად ხდის ღრუბელს მოუნელებელს.

- შეფუთული სპიკულებისგან შემდგარი სპიკულური ტრაქტები მუშაობს როგორც დამცავი წვერები, რომლებსაც შეუძლიათ შეაღწიონ მტაცებლურ უჯრედებსა და ქსოვილებში.

- სპიკულებმა შეიძლება ასევე გაართულონ მტაცებლებს ღრუბლის გადაყლაპვა და დაშლა.

- ზოგიერთ ღრუბელს აქვს გარე ზედაპირზე სილიციუმისებრი სპიკულების ქერქი, რომელიც უზრუნველყოფს დამატებით ჯავშანს მტაცებლების წინააღმდეგ.

- ტოქსიკური ქიმიკატები შეიძლება შევიდეს ზოგიერთ სპიკულზე ან მის შემადგენლობაში, რათა შემდგომში შეაჩერონ მტაცებლები.

- სილიციუმის სპიკულების მინერალური შემადგენლობა მათ მდგრადს ხდის ზღვის წყალში ან საჭმლის მომნელებელ მჟავებში დაშლის მიმართ.

- სპიკულებს ასევე შეუძლიათ ღრუბლის მტკიცედ მიმაგრება მყარ სუბსტრატებზე, რაც ხელს უშლის გადაადგილებას და ართულებს მათ ამოღებას მტაცებლებისთვის.

როგორ ქმნიან სპიკულები ღრუბლის ჩონჩხს?

- სპიკულებს გამოიყოფა სპეციალიზირებული ღრუბელი უჯრედები, რომლებსაც სკლეროციტები ეწოდება. სპიკულები დეპონირებულია სპონგინის მატრიცაში, ღრუბლის მოქნილ სტრუქტურულ ქსოვილში.

- სპიკულებს აქვთ სხვადასხვა ფორმები, როგორიცაა ნემსები, წნელები, ოვალები, ტრიაქსონები და ტეტრაქსონები. ფორმები ერთმანეთთან ჯდება, რათა შექმნან 3D ხისტი ჩონჩხი.

- ზოგიერთ ღრუბელში, გარკვეული სპიკულები ერწყმის ერთმანეთს შეფუთულ ტრაქტებში დამატებითი მხარდაჭერისთვის. ეს შეკვრა უზრუნველყოფს სიმტკიცეს კონკრეტული ღერძის გასწვრივ.

- სპიკულების მინერალური შემადგენლობა (სილიციუმის დიოქსიდი ან კალციუმის კარბონატი) ეწინააღმდეგება ზღვის წყალში დაშლას, რაც საშუალებას აძლევს ჩონჩხს შენარჩუნდეს.

- სპიკულები განლაგებულია სახეობის სპეციფიკურ ნიმუშებში, რომლებიც წარმოქმნიან არხებს და კამერებს წყლის ნაკადისთვის. ეს არქიტექტურა ხელს უწყობს ღრუბლების სხეულის უნიკალურ გეგმებს.

- ზრდის დროს სხვადასხვა ტიპის სპიკულების გამოყოფით, სკლეროციტებს შეუძლიათ შეცვალონ ჩონჩხის ფორმა და ზომა, როგორც სპონგი დაბერდება. ეს საშუალებას აძლევს ფორმაში მოქნილობას.

- გამძლე სპიკულის ჩონჩხი არის გასაღები სპონგების მჯდომარე არსებობისთვის ზღვის ფსკერზე და რიფებზე. ის უზრუნველყოფს სტაბილურობას წყლის მოძრაობის დროს.

რას აკეთებენ სპიკულები სპონგური კვიზლეტისთვის?

აქ მოცემულია სპიკულების რამდენიმე ძირითადი ფუნქცია Sponge Spicule ექსტრაქტი:

- უზრუნველყოს სტრუქტურული მხარდაჭერა - სპიკულები მოქმედებს როგორც შიდა ჩონჩხი ღრუბლის სხეულის ფორმისა და მთლიანობის შესანარჩუნებლად.

- ხელს უწყობს წყლის ნაკადს - სპიკულების განლაგება ქმნის არხებს და კამერებს, რომლებიც ხელს უწყობენ წყლის პირდაპირ დინებას ღრუბელში.

- დაიცავით მტაცებლებისგან - მკვეთრმა, წვეტიანმა სპიკულებმა შეიძლება შეაჩერონ მტაცებლები ღრუბლის მოხმარებისგან.

- ანკერის ღრუბელი - ზოგიერთი სპეციალიზებული სპიკული ხელს უწყობს ღრუბლის დამაგრებას სუბსტრატებზე.

- წინააღმდეგობა გაუწიოს დაშლას - სილიციუმის სპიკულები ეწინააღმდეგება ზღვის წყალში დაშლას, რაც უზრუნველყოფს ჩონჩხის მდგრადობას.

- ხელი შეუწყოს გაზის გაცვლას - სპიკულები გავლენას ახდენენ წყლის ნაკადზე გაზის გაცვლის ოპტიმიზაციისთვის.

- სხეულის ფორმის განსაზღვრა - სპიკულების ზომა და ფორმა განსაზღვრავს ღრუბლის მთლიან სტრუქტურასა და ფორმას.

- მიეცით მოქნილობა - სპიკულები შეიძლება შეიცვალოს დროთა განმავლობაში, რადგან ღრუბელი იზრდება და მისი საჭიროებები იცვლება.

დასკვნა

ა. მოკლედ, სპიკულები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ სპონგების ბიოლოგიაში. ისინი უზრუნველყოფენ სტრუქტურულ მხარდაჭერას, იცავენ ღრუბელს მტაცებლებისგან, არეგულირებენ წყლის ნაკადს და ხელს უწყობენ გაზის გაცვლას. სპიკულების დეტალურმა შესწავლამ მეცნიერებს საშუალება მისცა უკეთესად დაეხარისხებინათ ღრუბლები და გაეგოთ მათი ეკოლოგია. სპიკულების შემადგენლობა და განლაგება საშუალებას აძლევს ღრუბლებს განვითარდეს მრავალფეროვან საზღვაო ჰაბიტატებში.

B. სპიკულების შემდგომმა კვლევამ შეიძლება მოგვცეს დამატებითი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ იზრდება ღრუბლები, ადაპტირდებიან და რეაგირებენ მათ გარემოში არსებულ ცვლილებებზე. სპიკულების განვითარების ბიოლოგიის გაგებამ შეიძლება გამოავლინოს ბიომინერალიზაციის ახალი მექანიზმები. ნამარხ სპონგებში სპიკულის ფორმების ანალიზმა ასევე შეიძლება ნათელი მოჰფინოს ადრეული ცხოველების ევოლუციას. საბოლოო ჯამში, სპიკულის ფუნქციის უფრო ძლიერი გაგება გააძლიერებს ჩვენს ძალისხმევას ამ ეკოლოგიურად მნიშვნელოვანი საზღვაო არსებების შესანარჩუნებლად.

Hubei Sanxin Biotechnology Co., Ltd. აერთიანებს კვლევასა და განვითარებას, წარმოებას და გაყიდვებს მრავალი წლის განმავლობაში. ჩვენ ვართ თქვენი სანდოები Sponge Spicule ექსტრაქტი საბითუმო მოვაჭრე. ჩვენ შეგვიძლია მოგაწოდოთ მორგებული სერვისი თქვენი მოთხოვნის შესაბამისად.

ელ-ფოსტა: nancy@sanxinbio.com

წყაროები:

Uriz, MJ, Turon, X., Becerro, MA, Agell, G. (2003). სილიციუმის სპიკულები და ჩონჩხის ჩარჩოები ღრუბლებში: წარმოშობა, მრავალფეროვნება, ულტრასტრუქტურული ნიმუშები და ბიოლოგიური ფუნქციები. მიკროსკოპის კვლევა და ტექნიკა, 62 (4), 279-299.

Ehrlich, H., Maldonado, M., Spindler, KD, Eckert, C., Hanke, T., Born, R. (2007). პირველი მტკიცებულება ქიტინის, როგორც საზღვაო ღრუბლების ჩონჩხის ბოჭკოების კომპონენტის შესახებ. ნაწილი I. Verongidae (Demospongia: Porifera). ჟურნალი ექსპერიმენტული ზოოლოგიის ნაწილი B: მოლეკულური და განვითარების ევოლუცია, 308 (4), 347-356.

Weaver, JC, Aizenberg, J., Fantner, GE, Kisailus, D., Woesz, A., Allen, P., Fields, K., Porter, MJ, Zok, FW, Hansma, PK (2007). ჰექსაქტინელური ღრუბლის Euplectella aspergillum-ის სილიციუმის ჩონჩხის გისოსის იერარქიული შეკრება. ჟურნალი სტრუქტურული ბიოლოგიის, 158 (1), 93-106.

Müller, WE, Li, J., Schröder, HC, Wang, X. (2007). ფერმენტული ძირითადი რეაქციები სპონგური სილიციუმის ბიოსინთეზში. Microscopy Research and Technique, 70 (2), 172-183.

Keller-Costa, T., Janssen, ME, Lago-Leston, A., Cox, CJ, Kartal, B., Hu, Y., ... van Breugel, M. (2022). მოლეკულური ხელმოწერების ძიება, რომლებიც აკოდირებენ სპონგური სპიკულის ფორმებს. BMC Biology, 20 (31). https://doi.org/10.1186/s12915-022-01207-x