Ջրային արջ
Hypsibiusdujardini.jpg
Ջրային արջ Eutardigrada դասի,
մարմնի երկարությունը ընդամենը 200 մկմ
Գիտական դասակարգում
Թագավորություն Կենդանիներ
Լատիներեն անվանում
Tardigrada

Ջրային արջ (լատ.՝ Tardigrada), միկրոսկոպիկ անողնաշարավորների տեսակ, մոտ է հոդվածոտանիներին:

Առաջին անգամ այս կենդանուն 1773 թվականին նկարագրել է գերմանացի քահանա Ի.Ա. Գյոցեն, որպես «փոքր ջրային արջ» (kleiner Wasserbär): 1777 թվականին իտալացի գիտնական Լաձարո Սպալանցանին տվեց նրանց «il tardigrado» անվանումը, որի լատիներեն տարբերակն է «Tardigrada» (1840 թվականից):

ԿենսաբանությունԽմբագրել

Ջրային արջի մարմնի չափերը հասնում են 0.1-1.5 մմ-ի, կիսաթափանցիկ է, կազմված չորս հատվածներից և գլխից: Ունի 4 զույգ կարճ և հաստ ոտքեր, վերջում մեկ ճյուղավորված ճանկիկով (որոշ տեսակների մոտ ճանկիկները գրեթե առանձնացած են իրարից), ընդ որում վերջին զույգ ոտքերը թեքված են հետ: Տեղաշարժվում են շատ դանդաղ մոտ 2-3 մմ րոպեում: Բերանային օրգանը մի զույգ «սվինադաշույն» է, որ ծառայում է ջրիմուռների և մամուռների բջջային թաղանթը ծակելու համար, որոնցով սնվում են ջրային արջերը: Ջրային արջերը ունեն մարսողական, արտազատման, նյարդային և սեռական համակարգեր, սակայն նրանց մոտ բացակայում է շնչառական և արյունատար համակարգերը: Նրանք ունեն մաշկային շնչառություն, իսկ մարմնի խոռոչի հեղուկը կատարում է արյան դեր: Ջրային արջերի համակարգային դասակարգումը միանշանակ չէ: Կենսաբաններից շատերը նրանց դասում են իրական հոդվածոտանիների (Euarthropoda) դասին: Բացի սրանից նրանք մոտ են նաև կամ կլոր որդերին (Nematoda), կամ օղակավոր որդերին (Annelida):

ԲազմացումԽմբագրել

Ջրային արջերը երկսեռ են: Արու ջրային արջերը չափերով ավելի փոքր են քան էգերը և հանդիպում են ավելի հազվադեպ, դրա համար էլ հնարավոր է կուսածնություն, այսինքն էգերի բազմացում առանց բեղմնավորման: Բեղմնավորման ժամանակ էգերի մոտ հասունանում է 1-ից 30 ձու: Բեղմնավորումը ներքին է կամ արտաքին, երբ արուն սերմադրում է ձվադրված ձվերը: Տեսակներից մեկը ձվադրում է հողի, մամուռի կամ ջրի մեջ իսկ մյուսները մաշկափոխման ժամանակ թողած մորթու մեջ: Զարգացումը ուղիղ է, փոքր ջրային արջերը մեծերից տարբերվում են միայն չափերով:

ԿենսակերպԽմբագրել

Ներկա պահին հայտնի են ավելի քան 900 տեսակի ջրային արջեր: Միկրոսկոպիկ չափերի և ոչ բարենպաստ պայմաններում ապրելու կարողության շնորհիվ նրանք տարածված են ամենուր, Հիմալայներից (մինչև 6000 մետր) մինչև ծովերի խորքը (4000 մետրից ավելի խոր): Ջրային արջեր հանդիպել են տաք աղբյուրներում, սառույցի տակ (օրինակ Շպիցբերգենում) և օվկիանոսի հատակին: Նրանք տարածվում են պասիվ՝ քամու, ջրի և տարբեր կենդանիների միջոցով: Բոլոր ջրային արջերը որոշ չափով համարվում են ջրային կենդանիներ: Ծովի բնակիչները կազմում են մոտ 10 %, մյուսները հանդիպում են քաղցրահամ ջրամբարներում, իսկ մեծամասնությունը բնակվում է մամուռների և քարաքոսերի բարձիկներն, գետնի, ծառերի, լեռների և քարե պատերի վրա: Ջրային արջերի քանակը մամուռների մեջ կարող է լինել շատ մեծ՝ 1 գրամ մամուռի մեջ հարյուրավոր, նույնիսկ հազարավոր: Ջրային արջերը սնվում են այն բույսերի և ջրիմուռների հեղուկով որոնց վրա նրանք ապրում են: Որոշ տեսակներ ուտում են մանր կենդանիների` անվաորդերի, կլոր որդերի և այլ ջրային արջերի: Իրենց հերթին որս են հանդիսանում տզերի և այլ միջատների համար:

ԴիմացկունությունԽմբագրել

Ջրային արջերը իրենց դիմացկունությամբ շատ գիտնականների ուշադրություն են գրավել: Ոչ բարենպաստ պայմանների դեպքում նրանք տարիներով կարող են ընկնել անաբիոզի մեջ, իսկ բարենպաստ պայմանների դեպքում բավականին արագ կենդանանում են: Ջրային արջերը հիմնականում գոյատևում են անհիդրոբիոզի, չորացման շնորհիվ: Չորացման ժամանակ նրանք մարմնի մեջ են ձգում վերջույթները, փոքրանում են ծավալով և ընդունում են տակառիկի ձև: Արտաքինից պատվում են մոմե շերտով, որն էլ կանխում է գոլորշիացումը: Անաբիոզի ժամանակ իրենց մետոբոլիզմը (նյութափոխանակությունը) ընկնում է մինչև 0.01%, իսկ ջրի պարունակությունը նորմալից ունակ է հասնել մինչև 1%:

Անաբիոզի ժամանակ ջրային արջերը դիմանում են անհավանական դժվարությունների:

Ջերմաստիճան
Մինչև 20 ամիս կարող են գոյատևել 193 °С հեղուկ թթվածնի մեջ, 8 ժամ 271 °С սառեցված հելիումի մեջ, 10 ժամ 60-65 °С ջերմաստիճանում և 1 ժամ 100  °С ջերմաստիճանի դեպքում:
Իոնացնող ճառագայթում
570 000 ռենտգեն չափաբաժինը սպանում է ճառագայթված ջրային արջերի մոտ 50 % -ը: Մարդու համար ռադիացիայի մահացու չափաբաժինը կազմում է ընդամենը 500 ռենտգեն:
Մթնոլորտ
Բավականի երկար կարող են գոյատևել ծծմբաջրածնի և ածխաթթու գազի մեջ:
Ճնշում
Ճապոնացի կեսաֆիզիկոսների փորձի ժամանակ «քնած» ջրային արջերը տեղադրվել են հերմետիկ պլաստիկ տարաների մեջ և սուզել են ջրով լցված բարձր ճնշմամբ խցիկի մեջ, աստիճանաբար հասցնելով այն 600 մպա (մոտ 6000 մթնոլորտ): Ընդ որում կարևոր չէ, թե ինչ հեղուկով է լցված տարան, ջրով թե թույլ թունավոր լուծիչով՝ C8F18, գոյատևման արդյունքները համընկնում էին:
Բաց տիեզերք
Շվեդ գիտնականների փորձի ժամանակ Richtersius coronifer և Milnesium tardigradum տեսակի ջրային արջերին բաժանեցին երեք խմբի: Նրանցից մեկը ուղեծիր հասնելուն պես հայտնվել է վակուումի պայմաններում և ենթարկվել է տիեզերական ճառագայթման: Հաջորդ խումբը բացի դրանից ենթարկվել է նաև A և B (280—400 նմ) ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման: Կենդանիների երրորդ խումբը ենթարկվել է ուլտրամանուշակագույն սպեկտորի լիարժեք ազդեցությանը (116—400 նմ): Բոլոր ջրային արջերը գնտվել են անաբիոզի վիճակում: Բաց տիեզերքում անցկացրած 10 օրերից հետո բոլոր կենդանիները գտնվում էին չորացած վիճակում, բայց տիեզերանավում ջրային արջերը վերադարձան իրենց նորմալ վիճակին: Կենդանիների մեծամասնությունը, որ ենթարկվել էին 280-400 նմ ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ապրել են և ունակ են եղել վերարտադրության: Սակայն ուլտրամանուշակագույն սպեկտորի լիարժեք ճառագայթումը ունեցել է կրիտիկական ազդեցություն, երրորդ խմբի միայն 12 % է ապրել, նրանք բոլորը պատկանում էին Milnesium tardigradum տեսակին: Այնուամենայնիվ ապրածները կարողացել են տալ նորմալ սերունդ, չնայած նրանց պտղատվությունը ավելի ցածր է եղել քան երկրի վերահսկվող խմբինը: Երկիր վերադառնալուց մի քանի օր անց երրորդ խմբի բոլոր կենդանիները մահացել են:
Խոնավություն
Հայտնի է, երբ անապատից վերցված մամուռը, որ չորացել էր 120 տարի շարունակ, ջրի մեջ տեղադրելուց որոշ ժամանակ անց նրա վրա հայտնաբերվել են բազմաթիվ սողացող ջրային արջեր: Սակայն կենդանության նշաններ ցույց տվող արարածներից ոչ մեկը ողջ չմնաց[1]:

Գեների հորիզոնական փոխանցումԽմբագրել

Ջրային արջի գենոմը համարվում է հարաբերականորեն մեծ, էվոլյուցիայի տոհմածառում իրենց զբաղեցրած դիրքի համեմատ, այն իր մեջ պարունակում է 215 մլն նուկլեոտիդ, որը մոտ 2 անգամ ավելի մեծ է քան կլոր որդերինը, որոնց գենոմը համարվում է տիպային փոքր անողնաշարավորների համար:

Հյուսիսային Կարոլինայի համալսարանի գիտնականների հետազոտությունների արդյունքում Չապել Հիլլեում (ԱՄՆ) հայտնաբերվել է, որ ԴՆԹ-ի 38 000 գեներից ավելի քան 6500 հատվածներ (մոտ 17 %) «փոխառնված » էին այլ օրգանիզմներից: Նրանցից մեծ մասը ստացել են էքստրեմոֆիլ բակտերիայից, բայց բացի դրանից ջրային արջի գենոմի մեջ կա նաև բույսերի, սնկերի և արքեաների գեներ[2]: Սակայն Մարկ Բլակստերի գլխավորությամբ Էդնիբուրգի համալսարանի գիտնականները հայտնաբերեցին, որ այլ գեների մասսայական փոխառնությունը, որ վերջերս իբրև հայտնաբերվել էր ջրային արջերի գենոմի մեջ, իրականում կարող է ԴՆԹ-ի աղտտոտվածություն լինի ուրիշի ԴՆԹ-ով, այս դեպքում՝ բակտերիալ[3]: Մարկ Բլակստերի խմբի հոդվածը չի ընդունվել հրապարակման ոչ մի գրախոսական ամսագրում:

Ջրային արջերը կարող են տանել ջրազրկման էքստրեմալ ձևեր, երբ իրենց օրգանիզմում ջրի բաժինը ընկնում է նորմայից մինչև 1-2%: Երբ վերջիններիս մարմինը չորանում է, Hypsibius dujardini-ի (ջրային արջերի տեսակ) ԴՆԹ-ն, ավելի շուտ բաժանվում է մեծ կտորների: Երբ էքստրոմալ պայմանների ժամանակը ավարտվում է, նրանց մարմինը նորց լցվում է ջրով, և հատուկ սպիտակուցները «կարում» և վերականգնում են վնասված ԴՆԹ-ն: Այդ պահին շնորհիվ լայնացած անցքերի, բջիջների մեջ կարող են ընկնել այլ ԴՆԹ-ի մասնիկներ, որնք «կարվում» են գենոմին և մնում են նրանց հետ, եթե նրանց հայտնվելը չի բերում ճակատագրական հետևանքների, ապա օգնում է ջրային արջերի գոյատևմանը: Շնորհիվ դրա ջրային արջերի ԴՆԹ-ն վերածվել է մի շարք սեփական և օտար մասնիկներից բաղկացած խճանկարի, այս կենդանիների էվոլյուցիայի 550 միլիոն տարիների ընթացքում:

Հաշվի առնելով այն, որ այս գենոմներից շատերը պատասխանատու են սթրեսի հակազդման, ԴՆԹ-ի վերանորոգման և մի շարք այլ տարբեր ծայրահեղ գործոնների հակազդման համար, լրիվ հնարավոր է որ այս կենդանիները տիեզերքում գոյատևելու ունակությունը ձեռք են բերել շնորհիվ գեների փոխազդեցության[4]:

ԴասակարգումԽմբագրել

Ջրային արջերի մեծ մասը պատկանում են երկու դասի՝ Heterotardigrada և Eutardigrada: Երրորդը`Mesotardigrada, բաղկացած է միայն մեկ ճապոնական տեսակից:

  • Heterotardigrada-ի արտաքին շերտը կարծրացված է, գլուխն ունի երկու բեղիկներ իսկ վերջույթներից յուրաքանչյուրն ունի չորսական մատ (կամ ճանկիկ):
  • Eutardigrada-ի չունեն բեղիկներ գլխին և արտաքին շերտը էլաստիկ է: Այս խմբին են պատկանում այն տեսակները, որոնք հարմարեցված են ծովային կյանքին (Halobiotus), և ջրային արջերից ամենախոշորը՝ Milnesium tardigradum, որի երկարությունը հասնում է 1,5 մմ:

Արտաքին հղումներԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել