נבגים: מאפיינים וסוגים - ביולוגיה - 2025

הנבגים הם מבנים מסוגלים שמקורם אנשים חדשים ללא צורך בתאי רבייה שמוזגו בעבר. אלה הם תוצר של רבייה א-מינית בחיידקים, פרוטוזואה, אצות וצמחים. בפטריות הם יכולים להיות מיוצרים על ידי רבייה מינית או א-מינית.

באופן כללי נבגי כל האורגניזמים הם מבנים עמידים מאוד, מוקפים בקיר תא עבה או כפול. ציפוי מסוג זה מאפשר להם לשרוד את התנאים הקיצוניים של הסביבה, שם הם נטולי כל מקלט.

נבגים של הפטרייה Psathyrella corrugis (מקור: תמונה זו נוצרה על ידי המשתמש קינגמן בונד גרהאם (קינגמן) ב- Mushroom Observer, מקור לתמונות מיקולוגיות. אתה יכול ליצור קשר עם משתמש זה כאן. אנגלית - ספרדית - צרפתית - איטליאנו - македонски - മലയാളം - Portuguese - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

הם יכולים לשרוד תקופות ארוכות וברגע שהם "תופסים" כי התנאים הסביבתיים הם אידיאליים, הם מפעילים ומקורם אדם חדש מאותו המין כמו האורגניזם שהוליד אותם.

מרבית הנבגים הם קטנים בגודלם וניתן לדמיין אותם רק באמצעות מכשירי הגדלה כגון זכוכית מגדלת או מיקרוסקופים. הגודל מאפשר להפיץ מבנה זה, להיות מסוגל "לנוע" באוויר, מים, בעלי חיים וכו '.

ננקטות אמצעי זהירות רבים הננקטים בתעשייה בכלל, אך בעיקר בתעשיית המזון, על מנת למנוע מנבגים להתיישב ולהזדהם של מוצרים מסחריים, שכן נביטתם יכולה להסתיים בייצור של אוכלוסיות גדולות של אורגניזמים. לא רצוי.

סוגי נבגים

נבגים פטרייתיים

לנבגים בפטריות יש פונקציה המקבילה לזו של זרעים בצמחים. מכל נבג ניתן לייצר mycelium חדש, ללא תלות בזה שהוליד את הנבג.

דוגמה לנבגי פטרייה (מקור: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) באמצעות ויקימדיה Commons)

עם זאת, זרעים ונבגים נבדלים זה מזה באופן משמעותי ביחס לייצורם, שכן זרעים מקורם רק בהתמזגות של גמטים זכריים עם גמטות נקביות, ואילו נבגים לא בהכרח מגיעים מההתמזגות של שני גמטים.

נבגי הפטרייה גורמים למספר רב של אלרגיות וזיהומים בבני אדם ובעלי חיים. עם זאת, נבגים משמשים גם להעתקה ולהפצת מינים פטרייתיים בעלי עניין במזון.

- רבייה

ברגע שכל נבג מגלה שלסביבה יש את התנאים הנכונים להתפתחותו, אלה מופעלים ומתחילים להשפיל את דופן התא הציטין שלה; בדיוק באותו הרגע מופיע המיסיליום הראשון שניזון מהסביבה הסובבת אותו.

בהתאם למאפייני הפטרייה, מקורו של אדם רב-תאיים בוגר לחלוטין. מינים מסוימים של פטריות כמו שמרים הם אנשים חד תאיים, ובמקרה זה הם יתרבו במספר ויוצרים מושבות של מיליוני תאים.

במינים פטרייתיים רב-תאיים גדל המיסיליום בגודל ובמספר התאים ומתפתח במבנה הנקרא ספורנגיום או ספורנגיופור, שם מתרחשים תהליכי ההתרבות התאיים ויוצרים נבגים חדשים.

התהליך, המבנים, הזמן והתכונות של הספורנגיום והנבגים משתנים בהתאם לקבוצת הפטרייה והמין.

- פונקציה

תפקידם העיקרי של נבגים בפטריות הוא להתרבות ולהפיץ מין. אלה, בתורם, מבנים עמידים מאוד שיכולים להישאר "רדומים" (לא פעילים) לפרקי זמן ארוכים עד שהם מגלים את הגירויים המתאימים לצמוח ולהתפתח.

- אימונים

לכל משפחה של פטריות דרכים שונות לייצר נבגים שלה. במקרה זה, יוסברו תהליכי היווצרות נבגים של ארבע מתוך חמשת הפילציות המרכיבות את ממלכת מיקוטה, כלומר:

Chytridiomycota : היפים מפתחים ומייצרים תולים או היפות תורניים. אצל אלה, תאלוס הופך לגמטנגיון נשי והשני לגמטנגיום זכר, המתמזג ויוצר היפה בה יתבגרו הספורנגיה ובהמשך גם הזואוספוריות.

אסקומיקוטה : היפה של הפטרייה מתארכת עד שהיא יוצרת עקמומיות ליצירת סוג של "חור" בין החלק הסופי של ההיפה לחלק פנימי. בקרס יש תא זכר ונקבה, אלה מצטלבים ומולידים את הגועל בו מקורם של האסקוספורות.

Basidiomycota : זהו תהליך שדומה ברוב המובנים לזה של פטריות אסקומיקוטה. עם זאת, חלק מההבדלים ביניהם נעשים בייצור basidiospores במקום ascospores וגופי הפרי גדולים יותר ומפותחים יותר.

Oomycota : אלה פטריות הפולשות לרקמות של אנשים חיים; לאחר שהזיהום התפשט דרך הרקמות, שני היפים עם תאי מין שונים, אחד זכר ואחד נקבה, מפרים ומייצרים oospores.

נבגים חיידקיים

נבגים חיידקיים מתרחשים לעיתים קרובות בחיידקים גראם חיוביים שיש להם תוכן נמוך של הבסיסים החנקניים גואנין וציטוזין ב- DNA שלהם. אלה מתחילים להיווצר כאשר הם תופסים מחסור בחומרים מזינים בסביבה.

מבנה נבג חיידקים (מקור: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) באמצעות Wikimedia Commons)

- רבייה

שלא כמו פטריות ואורגניזמים אחרים, נבגים בחיידקים אינם מבנה רבייה טיפוסי. מיקרובים אלה מגלים שינויים לא טובים בסביבתם ומתחילים לסנתז תא לא פעיל עם מאפיינים עמידים מאוד.

התנגדות זו מאפשרת לתא הלא פעיל לשמור על החומר הגנטי שלו על כנו לאורך זמן, בתנאים שיהרגו כל תא חיידקי. כמו נבגים פטרייתיים, הם נשארים פעילים עד שתנאים חיצוניים מתאימים להתפתחותם.

בחיידקים נקראים הנבגים אנדוספוריות , מכיוון שמדובר ב"גופים " פנימיים של התאים שמקורם בחלוקה א-סימטרית בתוך התא, כלומר הם ממוצא א-מיני.

- פונקציה

התפקיד העיקרי של endospores הוא להאריך ולשמור על חיי התא שהולידו אותם למשך זמן רב ככל האפשר, אפילו בתנאים שבהם הוא לא יכול לשרוד. ברגע שתנאי הסביבה משתפרים, האנדוספור יכול להיווצר ממצב ההפעלה שלו ומקורו בתא חיידקי חדש שווה מכל הבחינות לתא האבא שלו.

- אימונים

מין הדגם בו נחקר היווצרות מבנה זה הוא Bacillus subtilis. התהליך מורכב מארבעה או חמישה שלבים, תלוי בביבליוגרפיה שעליה התייחס. אלו הם:

- שלב 1 : התא מתחלק בצורה סימטרית ויוצר שני חללים; הגדול ביותר מכיל את כל מרכיבי פנים האם, ואילו החלק הקטן ביותר יהווה את האנדוספור.

- שלב 2 : מוקמת מערכת תקשורת בין תא האב לביני לבין מה שיהפוך לאנדוספור. מערכת זו מביאה לידי ביטוי גנים ספציפיים לחלקים המרכיבים את המבנה הפנימי של האנדוספור.

- שלב 3 : החלק של דופן התא שחילק את התא הגדול מהתא הקטן נעלם, מה שמעודד את התא הקטן יותר להישאר בסביבה התוך תאית של התא הגדול יותר.

- שלבים 4 ו -5 : במהלך שלבים אלה נוצרים המרכיבים החיצוניים של קליפת האנדוספור, הם מיובשים ומשתחררים לסביבה לאחר השפלת התא "האם".

האנדוספרור יופעל רק כאשר הוא יגלה עם הקולטנים החוץ תאיים שלו כי התנאים חיוביים להתפתחותו.

נבגים פרוטוזואיים

בפרוטוזואה ידוע רק תת-פילום אחד המייצר נבגים התואם לזה של אורגניזמים של אפיקומפלקסה, שהיו ידועים בעבר בשם ספורוזואה, בגלל מצבם הייחודי בייצור נבגים.

הרוב המוחלט של האורגניזמים הללו הם אנדופראזיטים של חוליות ויש להם מבנה המכונה "מתחם האפיקל" שהוא מבנה ייעודי לחדירה לתאים ורקמות של המארח.

- רבייה

לכל האנשים בקבוצה זו מחזורים ביולוגיים מורכבים, מכיוון שהם מתפתחים במארח אחד או יותר. כמו מיקרואורגניזמים רבים, גם במהלך מחזורי החיים שלהם הם מתחלפים בין שלבים מיניים לא-מיניים.

בשלב הספורוגוניה, מוצר זיגוטה של ​​היתוך התא הגנטי הקודם מתמיין לספורוזויט. זה מתבגר ומתחיל את שלב המירוגוניה בה הוא מתרבה דרך מחזורי חלוקת תאים רצופים (מיטוזה) ומייצר ריבוי נבגים, הנקראים sporozoites.

נבגים אלה מתפשטים דרך מחזור הדם של המארח ומתחילים להתיישב ולהרחיב את פניםו, פולשים למספר איברים ורקמות. המחזור ליצירת הספורוזויט והמירוגוניה חוזר על עצמו בכל רקמה מושבתת.

- פונקציה

נבגי אורגניזמים "מורכבים דבורים" הם גרסאות קטנות וארוזות היטב של אנשים בוגרים, העוברים בזרם הדם של חוליות טפיליות כדי ליישב כמה שיותר רקמות ואיברים.

כל הנבגים הם תוצר של חלוקת תאים לאחר היווצרות זיגוטה; לפיכך, הם תוצר של רבייה א-מינית שקודם אירוע של רבייה מינית. תפקידו העיקרי הוא להפיץ ולהפיץ את זיהום הטפיל בכל הרקמות האפשריות.

- אימונים

במהלך חלק אחר של המחזור, המוצר sporozoites של חלוקת תאים מוקף בכיסוי עמיד מאוד ליצירת ביציות. טופס זה מאפשר להם לצאת מהמארח לסביבה ולפלוש למארחים חדשים.

כאשר נקבוז ביצית על ידי מארח פוטנציאלי, הוא מופעל ומופנם בתא באמצעות המתחם האפיקי שלו. בפנים זה מתחיל להתחלק לספורוזואיטים כדי לפלוש לרקמות אחרות.

התאים הפלישים החדשים נשברים בגלל המספר הגדול של הספורוזואיטים שבתוכם, ובדרך זו ממשיכים בהתפשטותם. גם sporozoites וגם oocysts הם נבגים עם מאפיינים שונים.

נבגי אצות

אצות הינן קבוצה פוליפילטית המקבצת יחד מגוון גדול של אורגניזמים פוטנציאליים המייצרים חמצן. ארבע מתוך תשע החטיבות המסווגות בקבוצה מייצרות נבגים.

כל הנבגים שהם מסנתרים באצות הם תוצר של רבייה א-מינית. שני הנבגים וההתפשטות (הרחבות המתארכות ומתנתקות מהגוף) הם סוג נפוץ מאוד של רבייה א-מינית באצות רב-תאיות.

- רבייה

ההערכה היא כי הגירוי העיקרי להיווצרות ספורנגיה בקבוצת האצות הוא הווריאציה של הפוטו-אפ, כלומר של שעות האור שכל אחד מהם תופס. כששעות אור היום יורדות מתחת לרמה קריטית, האצות מתחילות להיווצר ספורנגיה.

הספורנגיום נוצר מתלתוס המבדיל במבנה הרבייה לסינתזה של נבגים. נבגים יכולים לנבוע מחטיבות פרוטופלסט פנימיות מרובות של תאי sporangium.

עם זאת, נבגים בכמה מינים של אצות מקורם לאחר הפרדת תא מהגוף העיקרי של האצות.

ניתן למצוא כל נבג במתלים במדיום או להתגייס עד שהוא מונח על מצע המכיל את התנאים הסביבתיים הנחוצים להתפתחות של אדם חדש.

- פונקציה

נבגי אצות מתמחים בכדי להרחיב ככל האפשר את אוכלוסיית האצות. לכל אחד מינים יש התמחויות שונות כדי ליישב מערכות אקולוגיות שונות. עם זאת, כולן סביבות מימיות או חצי-מימיות.

במגוון הגדול של מיני האצות הקיימות אנו יכולים לצפות במגוון שווה ערך של נבגים, מכיוון שלחלקם יש דגלים ההופכים אותם לניידים, לאחרים שכבת כיסוי עבה, אחרים הם כחולים, ואחרים לבנים, בין מאפיינים רבים אחרים שעשויים להשתנות.

- אימונים

כל הנבגים באצות נוצרים באמצעות חלוקות תאים קודמות. בתאלוס הווגטטיבי יש תאי פורה בו ייווצרו הנבגים. זה נקרא ספורנגיום.

בתוך אצות ניתן לסווג נבגים לשני סוגים שונים, אלה שמקורם בחלוקה מיוטית וכאלה שמקורם בחלוקה מיטוטית. באופן זה, בקבוצת האצות אנו מוצאים את המוצר meiospores של מיוזה ואת המוצר המיטוספור של המיטוזה.

נבגים צמחיים

כל הצמחים המסווגים כ"צמחים שאינם כלי הדם "(ברייופיטים, שרכים וזרונות סוס; האחרונים המסווגים כפטרידופיטים) מתרבים דרך נבגים ונחשבים" אבות קדומים ".

נבגי שרך או pteridophyte (מקור: לואיס מיגל בוגלו סאנצ'ס (למבוגה) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

- רבייה

רבייה דרך נבגים בצמחים מכונה "ספורולציה". במחלת הבירופיטים מחזור החיים שונה למדי מזה של הפטרידופיטים, מכיוון שיש להם מחזור דיגנטי מסוג ההאפל-דיפלופז.

המשמעות היא שלשלב הווגטטיבי יש עומס גנטי מפורסם ובאזור האפיקליים נוצרים הגמטנגיה (שם מקורם של הגמטות). הם בדרך כלל מינים דו-מזיקים, כלומר המינים מופרדים בצמחים שונים.

גשם ורוח הם הכוחות העיקריים המניעים את הגמטות הזכריות לסיבוב הנשי של צמח אחר. ברגע שהפריש את הגאמט הנשי, נוצר זיגוטה שמתבגר לספורופיט.

בספורופיט הבוגר, נבגים מסונתזים על מנת להוליד אנשים פרטיים חדשים.

אצל pteridophytes הספורנגיה ממוקמת בחלק התחתון של העלים (החלק התחתון). ספורנגיה אלה מייצרים נבגים קטנים אשר, כאשר הם מכניסים לתקשורת מתאימה, מייצרים גמטנגיה.

הגמטנגיה מייצרת גמטות נקבות וזכריות שמשתלבות בייצור עובר וצמח בוגר חדש.

- פונקציה

הנבגים במינים אלה מאפשרים להם להישאר במצב "סמוי" של החיים עד שהתנאים נכונים להתחיל להתפתח ולצמוח. בשונה מזרעי צמחי הדם, נבגים אינם מכילים עובר, והם גם אינם מכילים רקמות מילואים.

עם זאת, קבוצות צמחים אלה היו הראשונות שהשלימו את הסביבה היבשתית, מכיוון שהנבגים איפשרו להם לשרוד לאורך תקופות ארוכות עד שהלחות הייתה אידיאלית עבור הצמח להתפתח.

- אימונים

בבירופיטים נוצרים נבגים לאחר היווצרות הספורופיט. הרקמה הספורוגנית בתוך הספורופיט מתחילה להתחלק דרך מחזור של מיוזה ומחזורי מיטוזה מרובים. זה מייצר מספר גדול של נבגים שיולידו גמטופיטים חדשים.

משהו הדומה לבירופיטים מתרחש אצל pteridophytes; בחלק התחתון של העלה קבוצה של מיוספורנגיה הנקראת סיננגיה. בכל meiosporangium ישנם שלושה מגספורנגיה ומספר גדול של נבגים נמצאים בפנים.

הנבגים נוצרים במגספורנגיום, שם הנבג הראשון נובע מהבחנה של תא בפנים. זה הופך ומתבגר למגספורס ועובר תהליך של מיוזה ובהמשך מחזורים רבים של מיטוזה שמקורם במאות נבגים חדשים.

הפניות

1. Chaffey, N. (2014). עורב ביולוגיה של צמחים. Annals of botany, 113 (7), vii.
2. דיקון, ג'יי.וי (2013). ביולוגיה פטרייתית. ג'ון וויילי ובניו.
3. Feofilova, EP, Ivashechkin, AA, Alekhin, AI, and Sergeeva, I. (2012). נבגים פטרייתיים: רדום, נביטה, הרכב כימי, ותפקיד בביוטכנולוגיה (סקירה). Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 48 (1), 5-17.
4. הייג, דייוויד וילצ'ק, אמיטי. "קונפליקט מיני וסירוגין של דורות חסרי-דיפלויד". עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית ב: מדעים ביולוגיים 361. 1466 (2006): 335-343.
5. מגס, קליפורניה וקאלאו, מי (2001). נבגי אלגל. אל אס.
6. Smith, P., & Schuster, M. (2019). טובין ציבוריים ורמאות במיקרובים. ביולוגיה נוכחית, 29 (11), R442-R447.
7. Wiesner, J., Reichenberg, A., Heinrich, S., Schlitzer, M., & Jomaa, H. (2008). האורגנל דמוי פלסטיד של טפילים אפיקקומפלקסיים כמטרה תרופתית. תכנון תרופות נוכחי, 14 (9), 855-871.