هاگ و هاگ زایی چیست؟ – چگونگی هاگ زایی در جانداران

خواندن این مطلب 7 دقیقه زمان میبرد

هاگ و هاگ زایی سلول تولیدی و روش تولید مثلی و تکثیر در موجوداتی چون باکتری ها، قارچ ها و گیاهانی مانند خزه و سرخس می باشند. دیواره هایی با ضخامت بالا در ساختمان هاگ ها وجود دارد که مقاومت آن ها در برابر دمای بالا، رطوبت و تحولات محیطی دیگر زیاد می کند. هاگ و هاگ زایی موضوعاتی هستند که در کتاب های علوم پایه چهارم، ششم و هشتم و کتاب زیست پایه دهم بحث شده است. در علم زیست شناسی و باکتریولوژی، اسپور یا هاگ به عنوان ساختار تولید مثلی است که سازگار با تحولات محیطی بوده و برای بقای نسل آن ها مهم و ضروری است. بحث هاگ و هاگ زایی در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک، به طور مختصر مورد بررسی قرار می گیرد.

فهرست مطالب

فهرست مطالب :

۱- تولید مثل و انواع آن

۲- هاگ چیست؟

۳- هاگدان چیست؟

۴- هاگ و هاگ زایی چیست؟

۱-۴- هاگ و هاگ زایی در باکتری ها

۲-۴- هاگ و هاگ زایی در قارچ ها

۳-۴- هاگ و هاگ زایی تک سلولی ها

۵- هاگ و دانه چه تفاوت هایی با هم دارند؟

۱- تولید مثل و انواع آن :

یک جاندار برای جلوگیری از انقراض نسل خود و ادامه بقا نیاز به تکثیر شدن و تولید مثل دارد. دو نوع تولید مثل در جانداران اتفاق می افتد. تولید مثل جنسی و تولید مثل غیرجنسی. در تولید مثل جنسی که در برخی از جانداران اتفاق می افتد احتیاج به دو جنس نر و ماده از آن جاندار بوده که بتوانند عمل لقاح را بین کروموزوم های جنسی نر و ماده انجام دهند. در این روش گامت های نر و ماده با هم ترکیب شده و سلول تخم را تشکیل می دهند که با رشد و نمو این سلول، کم کم جاندار جدید تشکیل می شود.

اما در تولید مثل غیرجنسی روش های مختلفی چون دو نیمه شدن (در باکتری ها)، جوانه زدن (مانند مخمرها)، قطعه قطعه شدن (مانند خزه ها) و هاگ زایی (مانند کپک ها) وجود دارد. موضوع این مقاله ما روش هاگ زایی و معرفی هاگ می باشد.

۲- هاگ چیست؟

هاگ در چرخه زندگی بسیاری از گیاهان، قارچ ها، جلبک ها، برخی باکتری ها و بعضی از تک سلولی ها وجود دارد. این سلول ها، نقش مهمی در تولید مثل و بقای نسل داشته و همچنین در مقابل شرایط محیطی سخت و دمای بالا مقاوم هستند. به عنوان مثال هاگی که در قارچ ها وجود دارد، مقاومت زیادی در شرایط سخت دارد، اما به نسبت هاگ باکتری ها، دارای مقاومت کمتری است. همچنین هاگ باکتری ها در مقایسه با هاگ قارچ ها، در تولید مثل و بقای موجود نقشی ندارد. اما اسپور و هاگ باکتری ها به عنوان محاظ، در اطراف DNA سلول رویشی، در شرایط دشوار محیطی تشکیل می شود. اما وقتی شرایط مساعد شد با حل شدن این پوشش محافظتی هاگی، رویش این سلول ها دوباره آغاز می شود.

نکته :

مقاومتی که هاگ های باکتریایی دارد بسیار زیاد و حتی در شرایط PH کم و اسیدی، دمای بسیار بالا (باکتری های هاگ دار تا دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل می کنند) و خشکسالی نیز دوام داشته و به زندگی خود ادامه می دهند.

۳- هاگدان چیست؟

در گیاهانی که فاقد گل هستند، اندامی که می توان گفت به طور عمده به شکل دایره ای و کروی می باشد، تولید کننده هاگ ها می باشد و به آن هاگدان می گویند. این ساختار گیاهی یا قارچی که اسپورانژ نیز نامیده می شود در سرخس ها، خزه ها، جلبک ها، قارچ ها، گیاهان نهان دانه و بازدانه وجود دارد. با رشد کامل هاگ ها، خشک شدن هاگدان شروع و با افتادن نوک آن ها، هاگ ها از آن خارج شده و با عوامل محیطی مانند باد و آب می توانند جابجا شوند.

توجه :

به مجموعه ای از هاگ ها، هاگینه گفته می شود که برخی از آن ها با پوششی چترمانند نگه داری می شوند.

۴- هاگ و هاگ زایی چیست؟

همان طور که گفته شد، هاگ به عنوان سلولی که برای بقا و تولید مثل برخی از جانداران لازم است، تعریف شد. اما هاگ زایی به عنوان عملکردی تعریف می شود که می تواند هاگ یا اسپور تولید کرده و بقای نسل و تولید مثل را از طریق تولید هاگ، انجام دهد. به فرآیند هاگ زایی، اسپوروژنز نیز گفته می شود. هاگ ها بعد از رسیدن در هاگدان، باعث خشک شدن هاگدان و باز شدن سر آن و انتقال خود به نقاط دیگر می شوند که با مساعد بودن شرایط برای رشد، می توانند بزرگ شده و موجود جدیدی را به وجود آورند.

وقتی هاگ ها در نتیجه فرآیند هاگ زایی تولید می شوند، با لایه های حفاظتی که دارند، می توانند از محتوای ژنتیکی خود در برابر شرایط سخت محیطی مانند دمای بالا و شرایط اسیدی، محافظت کنند. البته این مقاومت در برخی از باکتری ها می باشد. هاگ های تولید شده احتیاج به استراحت و ساکن بودن در یک جا را دارند. اما وقتی شرایط مساعد و مناسب شد، هاگ های تولید و منتشر شده می توانند به دلیل داشتن محتوای سلولی چون آمینواسید خاص، ریبوزوم، سیتوپلاسم و آنزیم مناسب، جوانه زده و شروع به رشد کنند.

۱-۴- هاگ و هاگ زایی در باکتری ها :

هاگی که در باکتری ها وجود دارد، بیشتر در چرخه زندگی آن به حالت خاموش وجود داشته و نقش حفاظت کننده از آن ها را دارد. اندوسپور، هاگی است که در برخی از این باکتری ها تولید و از آن ها در مقابل شرایطی مانند کمبود غذا، خشکی و موارد دیگر محافظت می کند. چون دیواره ای که در این اسپورها وجود دارد با خاصیت ضد آبی که دارد می تواند تا زمان مساعد شدن برای رشد و جوانه زدن، از DNA باکتری در مقابل خشک شدن حفاظت کند. از جمله این باکتری ها که بیشتر نوع گرم منفی هستند باسیلوس (هوازی) و کلستریدیوم (بی هوازی) می باشد. برای هاگ زایی شرایطی چون محتوای ژنتیکی کامل برای باکتری، لازم است.

در باکتری ها انواع مختلفی از هاگ ها می تواند تولید شود که در زیر به برخی از آن ها اشاره می کنیم.

اندوسپورها : این نوع هاگ ها که معمول ترین می باشند، مقاوم ترین ساختارها برای بقا و حفاظت در مقابل شرایط بد محیطی هستند. باسیلوس و کلستریدیوم باکتری هایی هستند که این نوع از هاگ را تولید می کنند.

میکسوسپورها : این نوع از هاگ ها قادر به مقاومت در مقابل دماهای بالا، خشکی و اشعه ماوراءبنفش میی باشند و توسط میکسوباکتریوم آزاد می شود.

اگزوزپورها : این نوع از هاگ ها که مقاومت بالایی نسبت به سلول های رویشی دارند، با جوانه زدن میسلیوم تولید می شود.

۲-۴- هاگ و هاگ زایی در قارچ ها :

هاگ های تولید شده در قارچ ها از جهات گوناگونی مانند اندازه، شکل و قدرت پراکندگی متفاوت هستند. هاگ هایی که در قارچ ها تولید می شود و می تواند به دو شکل جنسی و یا غیرجنسی باشد، دو کار را می توانند انجام دهند. این هاگ ها یا می توانند با نهفتگی زنده بمانند و یا با منتشر شدن به تولید مثل بپردازند. انواع هاگ های جنسی قارچ ها در اسپورانژیا تولید شده و همچنین نگهداری می شود و هاگ های غیرجنسی در هیف (ساختارهای رشته ای) تولید می شود. قارچ های پیشرفته دارای هاگ های غیرجنسی درون زا هستند.

در قارچ های تولید کننده اسپورهای جنسی ترتیب به این شکل است که محتوای سیتوپلاسم در ساختارهای کیسه مانندی به نام اسپورانژیا، در قارچ های ابتدایی تبدیل به اسپور یا هاگ می شود. این وضعیت که به نام اسپورانژیوسپور می باشد، در قارچ های ابتدایی بدون دیواره اما تاژک دار می باشند که با استفاده از این تاژک ها می توانند در آب شنا کنند. بعد از مدتی این هاگ ها با از دست دادن تاژک خود، دارای دیواره ای شده و شروع به جوانه زدن می کنند. قارچ های پیشرفته ای چون کپک نان، هاگ های غیرمتحرک تولید می کند.

در ادامه :

هاگ ها و اسپورهای جنسی با تقسیم میوز حاصل می شوند (مانند آسکوسپور در آسکومیست ها) و به شکل نهفته می مانند. ولی هاگ های غیرجنسی با تولید از طریق تقسیم میتوز (مانند میتوسپورها) می توانند منتشر و پراکنده شوند. این هاگ های غیرجنسی با داشتن محتوای ژنتیکی یکسان، وقتی در محیط های مساعد قرار می گیرند در تولید مثل مؤثر می شوند. برخی از هاگ هایی که توسط قارچ ها تولید می شود عبارتند از :

زیگومیکوتا : این هاگ ها که به نام زیگومیست ها نیز می باشند، هم هاگ های جنسی (زیگوسپور) و هم هاگ های غیرجنسی (اسپورانژیوسپور) تولید می کنند.

آسکومیکوتا : این نوع از هاگ ها که به نام آسکومیست ها نیز معروفند، هم هاگ های جنسی (آسکوسپور) و هم هاگ های غیرجنسی (کندی) تولید می کنند.

بازیدیومیوکوتا : در بین انواع هاگ های تولید شده توسط قارچ ها، این نوع از هاگ ها جنسی می باشند. این هاگ های جنسی به نام بازیدیوسپور می باشد.

۳-۴- هاگ و هاگ زایی تک سلولی ها :

آمیب ها نوعی از تک سلولی هستند که می توانند به روش های مختلفی چون جوانه زدن، هاگ زایی و … تکثیر یابند. اما آمیب هایی که به شکل کلونی هستند، می توانند به هاگ زایی بپردازند. هاگ های تولید شده نیز به شکل تجمعی تشکیل و محل نگه داشتن آن در ساقه مخروطی است.

کیسه هایی به شکل دوک از تجمع سلول های آمیب تشکیل و با انجام حرکات حلزونی می تواند برای پیدا کردن غذا اقدام کند. بعد از قائم شدن ساختار حلزونی، لوله سلولزی در نوک این ساختار و توسط سلول های پیش ساقه تشکیل می شود. محکم شدن این لوله ها با کشیده شدن سلول های دیگر به داخل این لوله ها برقرار شده و با کامل شدن این ساقه، کپسولی شدن بدنه این ساختار اتفاق می افتد. هاگ های نهفته محافظت شده با پوشش های پروتئینی، با آزاد شدن، پخش می شوند. اگر شرایط محیطی برای رشد این هاگ ها فراهم باشد شروع به جوانه زدن و تشکیل آمیب های جدید می کنند.