Էկոլոգիական գործոնը ցանկացած, այլևս չբաժանվող, բնակության միջավայրի պայման է, որը օնտոգենեզի գոնե մեկ շրջանի ընթացքում ազդեցություն է ունենում օրգանիզմի վրա։ Միջավայրը իր մեջ պարունակում է բոլոր մարմիններն ու երևույթները, որոնց հետ օրգանիզմը գտնվում է ուղղակի կամ անուղղակի հարաբերությունների մեջ։ Էկոլոգիական գործոնները՝ ջերմաստիճան, խոնավություն, քամի, մրցակիցներ և այլն, տարբերվում են զգալի փոփոխականությամբ ժամանակի և տարածության մեջ։ Այդ գործոններից յուրաքանչյուրի փոփոխականության աստիճանը կախված է բնակության միջավայրի առանձնահատկություններից։ Օրինակ, ջերմաստիճանը ուժեղ տատանվում է ցամաքի մակերևույթին, բայց համարյա նույնն է օվկիանոսի հատակին կամ քարանձավների խորքում։ Համատեղ ապրող օրգանիզմների կյանքում միևնույն գործոնը տարբեր նշանակություն ունի։ Օրինակ, ընդերքի աղիության չափը առաջնային դեր է կատարում բույսերի միներալների սնման ժամանակ, բայց անտարբեր է շատ վերերկրյա կենդանիների համար։ Լույսի լուսարձակման ինտենսիվությունը և կազմը բացառապես կարևոր են ֆոտոտրոֆ բույսերի կյանքի համար, իսկ հետերոտրոֆ օրգանիզմների (սունկեր և ջրային կենդանիներ) կենսագործունեության վրա լույսը նկատելի ազդեցություն չի ունենում։ Էկոլոգիական գործոնները օրգանիզմների վրա տարբեր կերպ են ազդում։ Նրանք կարող են հանդես գալ որպես գրգռիչներ՝ ֆիզիոլոգիական գործառույթների հարմարվողականության փոփոխություններով պայմանավորված, որպես սահմանափակիչներ՝ պայմանավորված այս կամ այն օրգանիզմների գոյության անհնարինությամբ, որպես մոդիֆիկատորներ՝ օրգանիզմի մորֆոլոգիական և անատոմիական փոփոխությունները որոշող։ Էկոլոգիան կենսաբանական գիտություն է…

Էվոլյուցիա, կենսաբանական պոպուլյացիաների հաջորդական սերունդներում ժառանգական հատկանիշների փոփոխությունը։ Էվոլյուցիոն գործընթացի արդյունքում կյանքի կազմավորման բոլոր մակարդակներում՝ տեսակներից, անհատական օրգանիզմներից մինչև մոլեկուլներ առաջանում է կենսաբազմազանություն։

Կյանքի էվոլյուցիոն պատմության ընթացքում նոր տեսակների առաջացման շարունակական գործընթացը՝ տեսակառաջացումը, տեսակների ներսում ընթացող փոփոխությունները՝ անագենեզը և տեսակների ոչնչացումը նկարագրվել են ձևաբանական և կենսաքիմիական հատկանիշների ընդհանուր գծերի, այդ թվում՝ ԴՆԹ֊ի հաջորդականությունների միջոցով։ Այս ընդհանուր հատկանիշները ավելի շատ են և նման՝ ավելի մոտիկ ընդհանուր նախնի ունեցող օրգանիզմների մոտ, որը թույլ է տալիս կենդանի և ոչնչացած օրգանիզմների՝ էվլոյուցիոն փոխհարաբերությունների՝ ֆիլոգենետիկայի ուսումնասիրությամբ կառուցել «կյանքի ծառը»։ Բրածո մնացորդները ներառում են վաղ կենսածին գրաֆիտից, միկրոբային խսիրի մնացորդներից մինչև բրածոյացված բազմաբջիջ օրգանիզմները։ Կենսաբազմազանությունը ձևավորվել է տեսակառաջացման և ոչնչացման արդյունքում։

19-րդ դարի կեսին Չարլզ Դարվինը սահմանեց բնական ընտրության միջոցով տեղի ունեցող էվոլյուցիոն տեսությունը, որը տպագրեց «Տեսակների ծագումը» (1859) գրքում։ Բնական ընտրության միջոցով տեղի ունեցող էվոլյուցիան ապացուցվում է նրանով, որ ստեղծվում են ավելի շատ սերունդներ, քան կարող են գոյատևել ինչպես նաև՝ 1) տեսակները միմյանցից տարբերվում են ձևաբանական, ֆիզիոլոգիական և վարքային հատկանիշներով (ֆենոտիպային փոփոխականություն), 2) տարբեր հատկանիշներ ապահովում են գոյատևման և վերարտադրման տարբեր հաճախականություն (տարբերակող հարմարողականություն), 3) հատկանիշները կարող են ժառանգվել մի սերնդից մյուսը (հարմարողականության ժառանգում)։ Այսպիսով, պոպուլյացիայի հաջորդող սերունդները, որոնք փոխարինում են ծնողական ձևերին այն կենսաֆիզիկական միջավայրում, որտեղ տեղի է ունենում բնական ընտրությունը, ավելի հարմարված են լինում և ավելի լավ են գոյատևում և բազմանում։

Անհատական զարգացում կամ օնտոգենեզ, յուրաքանչյուր անհատի զարգացումը՝ սկսած ձվաբջջի բեղմնավորումից մինչև նրա մահը։ Բեղմնավորումից առաջացած զիգոտը, ինչպես անսեռ բազմացման ժամանակ մայրական օրգանիզմից առաջացած ժառանգը, սկիզբ է դնում նոր օրգանիզմի անհատական կյանքին։

 

Օնտոգենեզը իրենից ներկայացնում է օրգանիզմի բջիջների բազմացման, տարբերակման, հյուսվածքների, օրգանների կազմավորման, նրանց գործառնությունների կարգավորման, մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական ձևավորման բարդ պրոցեսների մի ամբողջ համալիր։ Այդ պրոցեսներն ընթանում են՝ մի կողմից ընդօրինակելով (կրկնելով) նախնիների առանձնահատկությունները, մյուս կողմից պայմանավորվում են այն միջավայրով, որում հանդես է գալիս ձևավորվող օրգանիզմը։

 

Օնտոգենեզը տվյալ օրգանիզմի արտաքին միջավայրի կոնկրետ պայմաններում ժառանգական հնարավորությունների դրսևորումն է։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր պատմական անցյալը։ Բնության մեջ սկիզբ առնելով և պատմական երկար ժամանակաշրջանում փոփոխությունների ենթարկվելով, այն հասել է իր ներկա վիճակին։ Տեսակի անցած այդ երկար ուղին՝ ճանապարհը, կոչվում է ֆիլոգենեզ։ Օնտոգենեզը և ֆիլոգենեզը սերտ կապի մեջ են և միմյանցով պայմանավորված։ Օնտոգենեզի մասին ուսմունքը կենսաբանական բնագավառ է, որն ուսումնասիրում է կենդանի էակի զարգացման պրոցեսը նրա ծնվելուց սկսած մինչև մահը։

 

Միաբջիջ էուկարիոտների մոտ, որոնք բազմանում են վեգետատիվ ճանապարհով, այդ փոփոխություններն անհամեմատ շատ են հատկապես բազմաբջիջ էուկարիոտների մոտ, որոնք օժտված են սեռական բազմացումով։

 

Բազմաբջիջ օրգանիզմներում օնտոգենեզը բաժանվում է երկու շրջանների՝ սաղմնային (էմբրիոնալ) և հետսաղմնային (պոստէմբրիոնալ)։ Առաջինը բեղմնավորումից մինչև ծնվելն է, երկրորդը՝ ծնվելուց հետո (սաղմնային թերթիկներից դուրս գալուց հետո), մինչև մահը։

Սաղմնային զարգացում, էմբրիոգենեզ, բազմաբջիջ կենդանիների զարգացումը ձվային կամ սաղմնային թաղանթներում։ Ընթանում է մայրական օրգանիզմում կամ օրգանիզմից դուրս։ Սաղմնային զարգացմանը նախորդում է նախասաղմնային զարգացման շրջանը, երբ աճում, ձևավորվում և հասունանում է ձուն։ Սաղմնային զարգացման ընթացքում համեմատաբար մեկ պարզ ձվաբջջից առաջանում է բազմաբջիջ, տարբեր օրգաններից և հյուսվածքներից կազմված, ինքնուրույն գոյության ընդունակ օրգանիզմ։ Սաղմնային զարգացման հիմնական փուլերն են՝ բեղմնավորումը (կուսածնության ժամանակ՝ ձվի ակտիվացումը), տրոհման բաժանումները, գաստրուլյացիան, օրգանոգենեզը, թաղանթներից դուրս գալը կամ ծնունդը։ Տարբեր կենդանիների սաղմնային զարգացումը զգալիորեն տարբերվում է իրարից։ Որոշ կենդանիների սաղմնային զարգացոման ընթացշում զարգացման առանձին փուլեր բացակայում են։ Սաղմնային զարգացման պրոցեսն ինչ-որ չափով հիշեցնում է էվոլյուցիայի ընթացքը։ Սակայն սաղմնային նմանությունը հարաբերական է, քանի որ զարգացման ամեն մի փուլում սաղմերը հարմարվում են գոյության համապատասխան միջավայրին։ Սաղմնային զարգացումը կյանքի կարևորագույն շրջան է և պայմանավորում է օրգանիզմի հետսաղմնային զարգացումը։

Հետսաղմնային զարգացում

Օրգանիզմների անհատական զարգացման սաղմնային շրջանն ավարտվում է ձևավորված սաղմի ծնվելով, հետագա շրջանը հետսաղմնայինն է։

 

Սաղմնային շրջանն անցկացրած նորածին կենդանին, մայրական օրգանիզմից անջատվելով կամ ձվից դուրս գալով, հանդես Է գալիս զարգացման նոր պայմաններում, որտեղ նրա գոյությունը և հետագա զարգացումը պայմանավորված են միջավայրի գործողներով։ Օրգանիզմների հետսաղմնային զարգացումը բաժանվում Է երեք շրջանների։

 

Առաջինը՝ աճի և ձևավորման շրջանն է, որը բնութագրվում է դեռ սաղմնային շրջանում սկսված օրգանոգենեզի շարունակությամբ և մարմնի չափերի մեծացմամբ։ Այդ շրջանի հենց սկզբում բոլոր օրգանները հասնում են տարբերակման այն աստիճանի, որում երիտասարդ կենդանին կարող է գոյություն ունենալ և զարգանալ մոր օրգանիզմից անկախ կամ ձվի թաղանթներից դուրս։ Այդ ժամանակաշրջանում արդեն գործում են ստամոքս-աղիքային ուղին, շնչառական, զգայական օրգանները։ Նյարդային, արյունատար, արտաթորության համակարգերն իրենց գործունեությունը սկսում են դեռ սաղմում։

 

Աճի և ձևավորման շրջանում վերջնականապես հիմք Է դրվում օրգանիզմի տեսակային և անհատական առանձնահատկություններին, և անհատը հասնում Է տեսակին բնորոշ չափերի։

 

Բոլոր օրգան համակարգերից ուշ ձևավորվում է սեռական համակարգը, երբ ավարտվում է նրա ձևավորումը, սկսվում է հետսաղմնային կյանքի երկրորդ՝ հասունացման շրջանը, որի ընթացքում տեղի է ունենում բազմացումը։ Այդ փուլի տևողությունը տարբեր տեսակների մոտ տարբեր է։ Որոշ տեսակների մոտ այն տևում Է մի քանի օր, շատերի մոտ՝ երկար տարիներ։

 

Հասունացման շրջանին հաջորդում է երրորդ՝ ծերացման շրջանը, որը բնութագրվում է նյութափոխանակության լարվածության իջեցմամբ, օրգանների ինվոլյուցիայով (պարզեցում). ծերացումը հանգեցնում է անհատի բնական մահվան։

 

Տարբերվում են հետսաղմնային զարգացման երկու տեսակ՝

 

ուղղակի զարգացում

անուղղակի զարգացում

Ուղղակի զարգացման ժամանակ կենդանու աճն ու զարգացումը չեն ազդում մարմնի մասերի դիրքավորման, փոխադարձ հարաբերությունների վրա։ Ձվից դուրս եկած կենդանին նման Է հասուն անհատին (թռչուններ, կաթնասուններ, մարդ), միայն այլ համամասնություններով, նյարդային համակարգի պարզունակ ձևերով, ֆիզիկական փոքր ուժով, որոշ օրգանների (սեռական) թերգարգացմամբ։

 

Անուղղակի զարգացումը ընթանում է մարմնի աչքի ընկնող կերպարանափոխություններով (միջատներ, որդերից շատերը, աղեխորշավորներ, որոշ ողնաշարավորներ (երկկենցաղներից)։

 

Անուղղակի զարգացման ժամանակ սաղմում ձևավորված օրգանները ծառայում են միայն հետսաղմնային կյանքի վաղ փուլերում թրթուրների մոտ, որից հետո փոխարինվամ են նորերով՝ հետսաղմնային շրջանում առաջացածներով։ Դա տեղի է ունենում կերպարանափոխությամբ մետամորֆոզով, որը նույնպես ուղեկցվում է աճով և անցնում է մի շարք փուլերով։

 

Անողնաշարավորների մետամորֆոզը հաճախ հանդիպող երևույթ է. շատ միջատներ, թիթեռներ, բզեզներ, ճանճեր, մեղուներ զարգանում են այդ ճանապարհով։

 

Այս դեպքում ձվից հետո առաջին փուլը թրթուրայինն է (larva)։ Դրանք շատակեր են. ուտում են իրենց մարմնի քաշից 200 անգամ ավելի սնունդ և մեծանում են մարմնի չափերով։

 

Թրթուրին հաջորդող փուլը հարսնյակն է (puppa)։ Նա չի սնվում, չի աճում, նրա բոլոր օրգանները ամուր խիտինային ծածկի տակ լրիվ վերակառուցվում են։ Սկզբում լուծվում են. մնում են միայն նյարդային համակարգը, հատուկ սկավառակներ, որոնցից սկիզբ են առնում հասուն օրգանիզմին հատուկ օրգանները։ Հարսնյակը թրթուրի համեմատությամբ կորցնում է քաշի կեսը։

 

Երբեմն մինչև հարսնյակի առաջանալը թրթուրը գործում է մետաքսյա բոժոժ, որը կազմված է մեկ երկար (600-800 մետր) թելից. դա հատուկ մետաքս արտադրող գեղձի արտադրանքն է։ Այդ թելից մարդը ստանում է բնական մետաքս։

 

Միջատի հասուն շրջանը կոչվում է իմագո (imago), որի տևողությունը երբեմն շատ կարճ է։ Այդ փուլում կենդանին սնվում է այլ ձևով, երբեմն էլ չի սնվում, բեղմնավորված ձվեր է դնում և մահանում։

 

Շատ միջատների հատուկ է ոչ լրիվ կերպարանափոխություն, որի ժամանակ բացակայում է հարսնյակի փուլը. սրա կենսաձևը, սնման եղանակը նման են իմագոյին։

 

Այս ձևով է զարգանում ճանճը։ Նրա դրած ձվից դուրս է գալիս որդանման թրթուրը։ Վերջինս սնվում է, աճում է և 5-7 օր հետո հասնում է հասուն ճանճի չափի՝ պահպանելով իր մարմնի որդանման ձևը, որից հետո չի սնվում և չի շարժվում։ Նրա մարմինը ձեռք է բերում տակառիկի ձև։ Թրթուրը վեր է ածվում բոժոժի, որում տեղի է ունենամ կերպարանափոխությունը։ Բոժոժի մարմնում առաջանում են ֆերմենտներ, որոնք քայքայում են թրթուրային օրգանները, հյուսվածքները և դրանց մնացորդները վերածվում են ֆագոցիտների։

 

Հիստոլիզի չեն ենթարկվում միայն նյարդային համակարգը, սեռական օրգանների սկզբնակները և իմագինալ սկավառակները՝ սաղմնային բջիջների հատուկ կուտակումները։ Այդ բջիջներից նորից սկսում են զարգանալ հասուն անհատի օրգանները (իմագո)։ Շուտով բարենպաստ պայմաններում 5 օրվա ընթացքում ավարտվում է մետամորֆոզը, և բոժոժից դուրս է գալիս հասուն միջատը։ Դրանից հետո ճանճը չի աճում և մեկ օր հետո արդեն ընդունակ է բազմանալու։ Գորտը թրթուրային փուլում (շերեփուկ) հարմարված է ջրային պայմանների կյանքին։ Նա ունի ջրային միջավայրի շնչառական օրգաններ՝ խռիկներ, շարժման օրգան ծառայում է լողակով ապահովված պոչը։ Արյունատար համակարգը, ձկների նման ունի արյան մեկ շրջանառաթյուն։ Սիրտը միախորշ է։ Բույսերով սնվելու հետ կապված՝ շերեփուկի մոտ զարգանում է երկար ծավալուն աղիքը։

 

Կերպարանափոխությունը սկսվում է անմիջապես ձվից դուրս գալուց հետո։ Ամենից շուտ սկսում են զարգանալ թոքերը, խռիկները լուծվում են (հիստոլիզի են ենթարկվում). ձևափոխվում է արյունատար համակարգը, հանդես է գալիս արյան երկու շրջանառությունը, և սիրտը դառնում է երկխորշ։ Ավելի ուշ սկսում են զարգանալ շարժման օրգանները՝ առջևի և հետին վերջույթները։ Նրանց ձևավորումից հետո պոչը փոքրանում է և անհետանում։ Կենդանական սննդին անցնելու հետ կապված՝ զարգանում և կարճանում է աղիքը։ Զարգացման ուղղակի և անուղղակի բաժանումների միջև սահմանը պայմանական է։ Կերպարանափոխության ժամանակ թրթուրային օրգանների ոչ բոլոր համակարգերն են վերակառուցվամ։ Ինչպես արդեն նշել ենք, օրինակ՝ ճանճի նյարդային համակարգը, սեռական օրգաններն անընդհատ զարգանում են։

 

Ուղղակի զարգացումը նույնպես կարող է ընթանալ կերպարանափոխություններով։ Նրանց մոտ նույնպես տարբերությունը ձագի, երեխայի և հասունացած օրգանիզմի միջև միայն քանակական չէ։ Տեղի են ունենում որակական խոր փոփոխություններ ամբողջ օրգանիզմում, նրանց որոշ օրգան համակարգեր նույնպես ենթարկվում են արմատական վերակառուցման։ Հատկապես կաթնասունների և մարդու մոտ առանցքային կմախքը ձևավորվում է քորդայի ձևով, իսկ հետո փոխարինվում է սկզբում կռճիկային, այնուհետև ոսկրային կմախքով։

 

Զարգացման երկու ձևերն էլ հանդիպում են կենդանական աշխարհի բոլոր տիպերում։

 

Տափակ որդերի մոտ գերիշխում է անուղղակի զարգացումը, քաղցրահամ ջրերում ապրող թարթիչավոր որդերի զարգացումը ուղղակի է, իսկ ծովային որոշ ձևերինը՝ անուղղակի։ Հոդվածոտանիների և սարդերի մոտ գերիշխում է ուղղակի զարգացումը, իսկ միջատների մոտ անուղղակի։ Ողնաշարավորների, ձկների և բոլոր երկկենցաղների զարգացումն ուղեկցվում է կերպարանափոխություններով։

Միաբջիջ օրգանիզմներ

Կորիզակիսում, կարիոկենեզ կամ միտոզ, բջջի անուղղակի բաժանում, որի դեպքում կորիզում և ցիտոպլազմայում տեղի են ունենում մի շարք միմյանց հաջորդող, կանոնավոր գործընթացներ, որոնք ի վերջո բերում են բջջի գենետիկական նյութի հավասար բաշխմանը առաջացած դուստր բջիջների միջև։ Վերոհիշյալ բոլոր պրոցեսներն ընթանում են միտոտիկ ցիկլի ընթացքում։ Կորիզակիսումը օնտոգենեզի կարևոր գործընթացներից մեկն է։ Միտոտիկ բաժանումը ապահովում է բազմաբջիջ էուկարիոտ օրգանիզմների աճը հյուսվածքային բջիջների հաշվին։

• Հնարավոր է դառնում որոշել քրոմոսոմների չափսերը, ձևը, կառուցվածքը, քանակը : Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ երկարավուն, խիտ մարմնիկ է, որը կազմված է սեղմվածքներով միմյանցից սահմանազատված մի քանի մասերից : Տարբերում են առաջնային սեղմվածքը կամ ցենտրոմերը (հուն․՝ μερος-մաս): Ցենտրոմերն այն տեղն է, որին բաժանման ժամանակ միանում են բաժանման իլիկի թելիկները: Քրոմոսոմի վրա կարող է լինել երկրորդային սեղմվածք:
• Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ բաղկացած է պարուրաձև ոլորված ԴՆԹ-ի երկու թելից (մոլեկուլ), որոնք կոչվում են քրոմատիդներ կամ դուստր քրոմոսոմներ:

Բջջի կենսական կամ միտոտիկ ցիկլում տարբերում են.

1. ինտերֆազ կամ նախապատրաստական շրջան. դա երկու բաժանումների միջև ընկած ժամանակահատված է, որի ընթացքում բջիջն աճում է, գործում և նախապատրաստվում բաժանման,
2. բջջի բուն բաժանման շրջան։

Բջջի բուն բաժանումը ընթանում է միմյանց հաջորդող չորս փուլերով՝ պրոֆազ, մետաֆազ, անաֆազ, թելոֆազ։

Պրոֆազ

Պրոֆազի ժամանակ քրոմոսոմները սկսում են պարուրվել, կարճանալ և հաստանալ, ընդունում են բարակ թելի տեսք, և պրոֆազի վերջում բոլոր քրոմոսոմները լավ տեսանելի են դառնում լուսային մանրադիտակի տակ: Այդպիսի փաթեթավորման հետևանքով ԴՆԹ-ից տեղեկատվության արտագրումը դադարում է: Քրոմոսոմների պարուրումը պարտադիր է դուստր բջիջների միջև ժառանգական ինֆորմացիայի հաջող բաժանում իրականացնելու համար:

• Պրոֆազի ժամանակ ցենտրոիլները (իսկ դրանք յուրաքանչյուր բջջում երկուսն են ) իրարից հեռանում են դեպի բջջի հակադիր բևեռները, և դրանց միջև գոյանում է բաժանման իլիկ: Պրոֆազի վեջում կորիզաթաղանթը լուծվում է, իսկ քրոմոսոմներն ազատ դասավորվում են ցիտոպլազմայի մեջ, կորիզակները վերանում են:

Մեյոզ (հին հուն․՝ μείωσις՝ կրճատում) կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանում, էուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Բջիջների շրջակա միջավայրից վերցնելով իրենց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ հարաբերականորեն պարզ մոլեկուլներ՝ և դրանցից սինթեզում են տվյալ բջջին բնորոշ յուրատահուկ ավելի բարդ միացություններ։ Այսպես, տարբեր ամինաթթուներից սինթեզվում են բազմաթիվ սպիտակուցներ, մոնոսախարիդներից կազմում են պոլիսախարիդներ, ազոտային հիմքերն անցնում են նուկլեոտիդների մեջ, դրանցից սինթեզվում են նուկլեինաթթուներ և այլն։ 

Երկաթաբակտերիաները Շոտլանդիայում։ Նիտրիֆիկացնող բակտերիաների ցիկլը։

Քեմոսինթեզ, անօրգանական նյութերից օրգանական նյութեր սինթեզելու ընդունակությունը, որով օժտված են բակտերիաների որոշ տեսակներ։ Այն եղանակը, որի շնորհիվ դրանք էներգիա են կուտակում սինթեզի ռեակցիաների համար, սկզբունքորեն այլ է բուսական բջիջների համեմատությամբ։ Փոխանակության այս տիպը հայտնաբերել է ռուս գիտնական, մանրէաբան Ա.Ն. Վինոգրադսկին։

Վիրուս (լատ.՝ virus՝ թույն), ոչ բջջային կառուցվածք ունեցող հարուցիչ է որը բազմանում է միայն կենդանի բջիջների ներսում։ Վիրուսները վարակում են կյանքի բոլոր բջջային ձևերը՝ կենդանիներից ու բույսերից մինչև բակտերիաներ և արքեաներ։

 

Նոր վիրուս թե՞ SARS-ի վերադարձ

Վիրուսներն առաջին անգամ նկարագրվել են 1892 թվականին Դմիտրի Իվանովսկու կողմից որպես՝ ծխախոտի բույսերը վարակող ոչ բջջային ախտածիններ։ Ծխախոտի խճանկարի վիրուսը հայտնաբերել է Մարտին Բեյերինկը 1898 թվականին։ Այդ ժամանակից ի վեր հայտնաբերվել և մանրամասն նկարագրվել են շուրջ 5000 տեսակի տարբեր վիրուսներ։ Վիրուսներ հայտնաբերվել են գրեթե բոլոր էկոհամակարգերում և կենսաձևերից ամենաբազմաքանակն են։ Վիրուսների մասին գիտությունը վիրուսաբանությունն է, որը մանրէաբանության (միկրոբիոլոգիա) ենթաճյուղերից է։

 

Վիրուսները բաղկացած են երկու կամ երեք մասերից (վիրիոններից)։

 

բոլոր վիրուսներն ունեն գենետիկական նյութ՝ ԴՆԹ կամ ՌՆԹ։ Սրանք երկար մոլեկուլներ են, որոնք կրում են գենետիկական տեղեկատվությունը,

բոլոր վիրուսներն ունեն սպիտակուցե կապսիդ, որը պաշտպանում է գեները,

որոշ վիրուսներ ունեն նաև լիպիդային պատյան, որը շրջապատում է կապսիդը բջջից դուրս գտնվելու ժամանակ։

Վիրուսների ձևերը տարբեր են՝ հասարակ պարուրաձևից և իկոսաեդրից (քսանանիստից) մինչև ավելի բարդ կառույցներ։ Վիրուսի միջին մեծությունը կազմում է բակտերիայի մեծության մոտ 1/100-րդը։ Վիրուսների մեծ մասը շատ փոքր են լուսային մանրադիտակով հայտնաբերվելու համար:

 

Կանխարգելում և բուժում

Վիրուսի ոչնչացումը հիմնականում զուգորդվում է տեր բջջի վրա բացասական ազդեցություն ունենալով։ Վիրուսային հիվանդությունների կանխարգելման ամենաարդյունավետ մոտեցումը պատվաստումն է, որը հիվանդության հանդեպ ձևավորում է իմունիտետ և հակավիրուսային դեղամիջոցների օգտագործումը։

 

Գիտնականները հերպեսի վիրուսը հաղթահարելու միջոց են գտել

Պատվաստումներ

Պատվաստումը վիրուսային վարակների կանխարգելման էժան և արդյունավետ եղանակ է։ Պատվաստումները վիրուսային հիվանդությունների կանխարգելման համար օգտագործվել են վիրուսների հայտնաբերումից շատ ավելի վաղ։ Պատվաստումների միջոցով բուժվել են շատ մահացու հիվանդություններ, ինչպիսիք են՝ կարմրուկը, խոզուկը և կամրախտը։ Բնական ծաղիկի վարակն այժմ ամբողջությամբ վերացված է։ Պատվաստումը կարող է կազմված լինել կենդանի-ապաակտիվացված կամ մահացած վիրուսային սպիտակուցներից։ Ակտիվ պատվաստումները պարունակում են վիրուսի թուլացված ձևը։ Այն հիվանդություն չի հանգեցնում, սակայն առաջացնում է իմունիտետ։

 

Այս պատվաստանյութերը կարող են վտանգավոր լինել թուլացած իմունիտետով մարդկանց համար, քանի որ հավանական է հիվանդության զարգացումը։ Դեղին տենդի վիրուսի պատվաստանյութը, որը անվանվել է «17D», ամենայն հավանականությամբ, երբևէ ստեղծված ամենաապահով և արդյունավետ պատվաստանյութն է։

 

Հակավիրուսային դեղամիջոցներ

Հակավիրուսային դեղամիջոցները հաճախ նուկլեոզիդին նման նյութեր են, որոնք կրկնապատկման ընթացքում վիրուսները սխալմամբ ընդգրկում են իրենց գենոմում։ Ընդգրկելուց հետո վիրուսի կյանքի ցիկլը կանգ է առնում, քանի որ նոր սինթեզվող վիրուսային ԴՆԹ-ները ոչ ակտիվ են հիդրօքսիլ խմբերի անբավարարության հետևանքով։ Ֆոսֆորի ատոմներին միանալով հիդրօքսիլ խմբերն առաջացնում են ԴՆԹ-ի մոլեկուլի ամուր կմախքը։ Այս պրոցեսը կոչվում է շղթայի տերմինացիա։ Նուկլեոզիդին նման նյութերից է ացիկլովիրը՝ հերպեսի վիրուսի և լամիվուդինը՝ ՄԻԱՎ-ի և հեպատիտ B-ի վիրուսի համար։ Ացիկլովիրը ամենահին և ամենից հաճախ նշանակվող հակավիրուսային դեղամիջոցն է։

 

Հեպատիտ C-ի հարուցիչը ՌՆԹ վիրուս է։ Այս հիվանդությամբ վարակված մարդկանց 80%-ի մոտ հիվանդությունը քրոնիկական է, չբուժվելու դեպքում այն մնում է ամբողջ կյանքի ընթացքում։ Այն այժմ բուժվում է հակավիրուսային դեղամիջոց ռիբավիրինի և ինտերֆերոնի համակցմամբ։

Նախակորիզավորները հանդիսանում են կյանքի կազմավորման բջջային մակարդակի առաջին ներկայացուցիչներ: Նրանք երկրագունդը գրաված առաջին օրգանիզմներն են: Նախակորիզավորները տարբերվում են մյուս օրգանիզմներից և շատ բազմազան են: Այդ պատճառով նախակորիզավորներն ունեն դասակարգման սեփական աստիճանակարգը կենդանի օրգանիզմների մեջ:

Նախակորիզավորներն ունեն հետևյալ կարգաբանական դիրքը կենդանի օրգանիզմների բազմազանության մեջ.

Նախակորիզավոր օրգանիզմների կառուցվածքի և կենսագործունեության հետ հարմար է ծանոթանալ բակտերիաների օրինակով:

Բակտերիաները հանդիսանում են երկրագնդի հնագույն բնակիչները, որոնք ձևավորվել են մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ: Բակտերիա հունարեն նշանակում է ձողիկ — «բակտերիոն»: Բակտերիաները միաբջիջ, անզեն աչքով անտեսանելի պարզագույն օրգանիզմներ են:

Բակտերիաների կառուցվածքը համարժեք է բջջի կառուցվածքին, սակայն ունի որոշակի առանձնահատկություններ:

Բակտերիալ բջիջը բաղկացած է ցիտոպլազմայից, որի մեջ գտնվում են.

բջջի կենսագործունեության համար անհրաժեշտ օրգանոիդը` ռիբոսոմները,

տարատեսակ պիտանի օրգանական մոլեկուլներ` ներառուկներ, օրինակ` սպիտակուցներ,

նյութափոխանակության արգասիքներ,

ժառանգական նյութ:

Բակտերիաների բջջում բացակայում է լավ կազմավորված և հատուկ առանձնացված կորիզը: Կորիզի փոխարեն նրանում պարունակվող ժառանգական նյութը ուղղակի տեղակայված է ցիտոպլազմայում` առանց որևէ սահմանազատման: Այդ պատճառով այս օրգանիզմները կոչվում են նախակորիզավորներ կամ պրոկարիոտներ:

Բակտերիալ ցիտոպլազման պատված է բջջաթաղանթով, որը կոչվում է ցիտոպլազմատիկ թաղանթ: Արտաքինից բակտերիալ բջիջը պատված է բավականին հաստ և ամուր բջջապատով: Այն կազմված է հատուկ ածխաջրերից և ապահովում է բակտերիաների բջջի կայուն ձևը:

Բակտերիաների բջջապատը հիմնականում արտաքինից պատված է լորձաթաղանթով: Այն պաշտպանում է բջիջը արտաքին միջավայրի անբարենպաստ ազդեցությունից` չորացումից, ցրտահարումից, քիմիական ազդեցությունից և այլն:

Բակտերիաները կարող են լինել անշարժ և ակտիվ շարժվող: Շարժուն բակտերիաների բջջապատի արտաքին մակերեսին առկա են մտրակներ և թարթիչներ, որոնք ծառայում են շարժման համար:

Բակտերիաները՝ որպես հնագույն օրգանիզմներ, կենսագործում են ամենուրեք` օդում, ջրում, հողում, այլ կենդանի օրգանիզմներում: Մեկ գրամ հողում հաշվվում է մոտավորապես 3 միլիարդ բակտերիալ բջիջ:

Բակտերիաներն ունեն բազմազան ձևեր: Բակտերիալ բջջի ձևից կախված` նրանց տրվում են տարբեր անվանումներ.

Գնդաձև բակտերիաները կոչվում են կոկեր,

Զույգերով գոյակցող կոկերը կոչվում են դիպլոկոկեր,

Շղթա կազմողները՝ ստրեպտոկոկեր,

Ողկույզի պես խմբավորվածները՝ ստաֆիլոկոկեր,

Ցուպիկաձև կամ ձողիկաձև բակտերիաները կոչվում են բացիլներ,

Պարուրաձև ձգվածները` սպիրիլներ,

Ստորակետաձև, աղեղնաձև կամ կոր բակտերիաները կոչվում են վիբրիոններ:

Բակտերիաները բազմանում են բջջի ուղղակի կիսման միջոցով: Յուրաքանչյուր 20−30 րոպե պարբերականությամբ՝ մեկ մայրական բջիջը կիսվելով առաջացնում է 2 դուստր բջիջ և այսպես շարունակ: Աճելով երկրաչափական պրոգրեսիայով և շատ արագ` բակտերաները 5 օրում ամբողջովին կլցնեին երկրագունդը: Այնուհանդերձ, նրանք արագ ոչնչանում են, քանի որ անկայուն են արևի ուղղակի ճառագայթների, բարձր ջերմաստիճանի և սննդի բացակայության նկատմամբ:

Բակտերիաները ձևավորել են մեխանիզմ, որի միջոցով հաղթահարում են անբարենպաստ պայմանները: Բջջի պարունակությունը սեղմվում է և հեռանում բջջաթաղանթից, իսկ դրա տակ գոյանում է նոր պատիճ՝ հաստ և բազմաշերտ: Առաջացած բջիջը կոչվում է սպոր: Այն բավական դիմացկուն է և կարող է գոյատևել տարաբնույթ անբարենպաստ պայմանների առկայության դեպքում:

Սպորներում բջջի ակտիվությունը գրեթե դադարում է, ինչի շնորհիվ դրանք կարող են դիմակայել բազում տարիներ: Տարածվելով և հայտնվելով բարենպաստ պայմաններում` սպորը վերականգնում է ակտիվ կենսագործունեությունը և վերաճում սովորական բակտերիալ բջջի:

Սպորագոյացումը բակտերիալ բջջում անբարենպաստ պայմաններին հարմարվելու մեխանիզմ է:

Բակտերիաները, որոնց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ է թթվածին, կոչվում են աերոբ: Առանց թթվածնի գոյատևող բակտերիաները կոչվում են անաերոբ