نماتد چیست؟

نماتد چیست؟

نماتد ها یا کرم های کروی راسته از موجودات زنده هستند که در طیف وسیعی از محیط ها زندگی می کنند. از نظر تاکسونی همراه با حشرات و جانوران بدون مو و پوست طبقه بندی می شوند. برخلاف کرم  های پهن، نماتدها دارای سیستم گوارش لوله ای با دهانه ای در هر دو انتها هستند.

این موجودات میکروسکوپی، به عنوان یکی از بزرگترین گروه‌های حیوانات در جهان شناخته می‌شوند و نقش‌های متعددی در اکوسیستم‌های طبیعی و کشاورزی ایفا می‌کنند.

انواع نماتدها

تفکیک گونه های نماتد از یکدیگر دشوار است. به همین دلیل تخمین تعداد گونه های موجود و شناخته شده تا به امروز کار چندان آسانی نیست. نماتدها با موفقیت در اکوسیستم های مختلف سازگار شده اند، از اکوسیستم های دریایی شور تا آبهای شیرین، از مناطق سرد و قطبی تا گرم و استوایی و بالاترنی تا پایین ترین ارتفاع، نماتدها موفق به سازگاری شده اند.

نماتدها در ۲۲۷۱ جنس و ۲۵۶ خانواده طبقه بندی می شوند. بسیاری از گونه های انگلی پاتوژن گیاهان و حیوانات هستند. یک سوم از ۲۲۷۱ جنس ، انگل مهره داران هستند که از این میان ۳۵ جنس آن انگل انسان هستند.

ساختار بدنی نماتد

نماتدها دارای بدنی لوله‌ ای شکل هستند و اغلب به شکل کرم‌ های نخ‌ مانند دیده می‌شوند. آنها دارای یک سیستم گوارشی ساده با دهان، مری، و روده هستند. برخی نماتد ها دارای ساختارهای تخصصی مانند اسپیکول‌ ها (برای تولید مثل) و استایلت (برای سوراخ کردن و تغذیه از سلول‌های میزبان) هستند. 

پوست (Cuticle)

• لایه محافظ: پوست نماتدها یک لایه بیرونی سخت و انعطاف‌پذیر است که از آنها در برابر محیط محافظت می‌کند. این لایه به عنوان اسکلت خارجی نیز عمل می‌کند.
• ترکیب: پوست از کلاژن و سایر پروتئین‌ها تشکیل شده است و به طور دوره‌ای در طی فرآیندی به نام پوست‌اندازی (Ecdysis) تجدید می‌شود.

لایه زیرپوستی (Hypodermis)

• محل تولید پوست: زیر پوست یک لایه سلولی به نام هیپودرم وجود دارد که مسئول تولید و نگهداری پوست است.
• گسترش: این لایه همچنین حاوی غددی است که مواد لازم برای ساخت پوست را ترشح می‌کنند.

عضلات

• عضلات طولی: نماتدها دارای چهار باند طولی عضلات هستند که در زیر هیپودرم قرار دارند. این عضلات به حرکت جلو و عقب نماتدها کمک می‌کنند.
• بدون عضلات حلقوی: برخلاف بسیاری از کرم‌های دیگر، نماتد ها عضلات حلقوی ندارند. به جای آن، آنها به وسیله‌ی انقباض و انبساط عضلات طولی حرکت می‌کنند.

حفره بدنی (Pseudocoel)

• فضای پر از مایع: بدن نماتدها دارای یک حفره پر از مایع به نام سودوسل است که به عنوان یک سیستم هیدرواستاتیک عمل می‌کند و به حفظ شکل بدن و تسهیل حرکت کمک می‌کند. 
• عدم وجود دیواره سلومی (Coelom): برخلاف سایر جانوران با بدن کامل، نماتدها دیواره سلومی ندارند و سودوسل مستقیماً بین اندام‌ های داخلی و پوست قرار دارد.

دستگاه گوارش

• دهان و مری: دستگاه گوارش نماتدها از یک دهان کوچک آغاز می‌شود که ممکن است دارای ساختارهایی مانند استایلت باشد. مری (Pharynx) یک ساختار عضلانی است که غذا را به سمت روده هدایت می‌کند.
• روده: روده نماتدها یک لوله ساده و مستقیم است که از مری تا مخرج امتداد دارد. جذب مواد غذایی در این قسمت انجام می‌شود.
• مخرج: دستگاه گوارش با یک مخرج به پایان می‌رسد که مواد زائد را از بدن خارج می‌کند.

دستگاه تولید مثل

• تفکیک جنسی: اکثر نماتدها جداجنس هستند، یعنی نر و ماده جدا از هم وجود دارند. نرها معمولاً کوچکتر از ماده‌ها هستند.
• اندام‌های تولید مثلی: نماتدهای نر دارای اندام‌های تولید مثلی داخلی هستند که شامل اسپیکول‌ ها برای انتقال اسپرم به بدن ماده‌ها می‌شود. ماده‌ ها دارای تخمدان، اویدوکت و رحم هستند.

دستگاه عصبی

• سیستم ساده: سیستم عصبی نماتد ها ساده و مرکزی است، با یک حلقه عصبی دور مری که به عنوان مغز اولیه عمل می‌کند.
• اعصاب طولی: چندین عصب طولی از حلقه عصبی به سمت انتهای بدن کشیده می‌شوند و کنترل حرکت و واکنش‌های حسی را بر عهده دارند.

دستگاه دفعی

• سلول‌های غده‌ای: نماتدها دارای سلول‌های خاصی به نام سلول‌های رنفیت هستند که مسئول دفع مواد زائد نیتروژنی هستند.
• مجاری دفعی: این سلول‌ ها به مجاری دفعی متصل هستند که مواد زائد را از طریق منفذی به نام منافذ دفعی (Excretory pore) از بدن خارج می‌کنند.

دستگاه حسی

• ساختارهای حسی: نماتدها دارای ساختارهای حسی مانند آمفیدها در سر و فاسمیدها در قسمت انتهایی بدن هستند که به تشخیص تغییرات محیطی و شیمیایی کمک می‌کنند.

ساختار بدنی نماتدها با وجود سادگی، به طور موثری آنها را برای زندگی در محیط‌های متنوع و شرایط مختلف سازگار کرده است. این ساختار بدنی منحصر به فرد به آنها امکان می‌دهد تا در خاک، آب و حتی به عنوان انگل در بدن میزبان‌های مختلف زندگی کنند. با شناخت دقیق‌تر از ساختار بدنی این موجودات، می‌توان به درک بهتری از رفتار و نحوه کنترل آنها در کشاورزی و محیط زیست دست یافت.

پراکندگی

حدود ۹۰ درصد از نماتدها در عمق ۱۵ سانتی متری خاک زندگی می کنند، این موجودات مواد آلی را تجزیه نمی کنند، بلکه انگل هایی هستند که از موجودات زنده تغذیه می کنند. آنها تقریبا در همه جای سطح لیتوسفر زمین وجود دارند، حتی در معادن طلای آفریقای جنوبی در عمق ۴ کیلومتری داخل زمین نیز مشاهده شده اند. نماتدها تقریبا ۹۰ درصد از جمعیت جانوران کف اقیانوس ها را تشکیل می دهند و تراکم جمعیتی آنها بیش از یک میلیون در هر متر مربع است .

نماتدهای گیاهی

نماتدهای گیاهی گروهی از نماتدها هستند که به ریشه، ساقه، برگ، و حتی بذر گیاهان حمله می‌کنند. این نماتدها می‌توانند خسارات جدی به محصولات کشاورزی وارد کنند و موجب کاهش کمیت و کیفیت محصول شوند.

نماتدهای ریشه‌گره‌ای (Root-knot Nematodes)

گونه‌های جنس Meloidogyne از این دسته نماتدها، باعث ایجاد گره‌های ریشه‌ای می‌شوند که مانع جذب آب و مواد مغذی توسط گیاه می‌شوند.

نماتدهای سیست‌ساز (Cyst Nematodes)

جنس‌های Heterodera و Globodera از این دسته نماتدها، سیست‌هایی (کیسه‌های تخم) را در ریشه گیاهان ایجاد می‌کنند که منجر به کاهش رشد و زردی گیاهان می‌شود.

نماتدهای ساقه و برگ

برخی نماتدها مانند Aphelenchoides می‌توانند به ساقه و برگ گیاهان حمله کرده و باعث تغییر شکل و ضعف گیاه شوند.

همه نماتدها برای گیاهان مضر نیستند، بسته به نوع آنها، می توانند مفید یا مضر باشند. از دیدگاه کشاورزی و باغداری، دو دسته نماتد وجود دارند، دسته اول آنهایی که شکارچی هستند و آفاتی مانند کرم برنده (Cutworm) و پروانه corn earworm (Helicoverpa zea) را از بین می برند، دسته دوم آنهایی که آفت هستند و به ریشه گیاهان حمله کرده و علاوه بر اینکه از آنها تغذیه می کنند، ناقل نیز هستند و باعث انتقال ویروس های بیماری زای گیاهی به محصولات کشاورزی می شوند.

نماتدهای شکارچی را می توان با دستورالعمل های خاصی در مکان های تاریک و خنک پرورش داد و از آنها به عنوان روش مبارزه ارگانیک و بیولوژیک برای دفع آفات کشاورزی استفاده کرد.

پیشگیری و مبارزه با نماتد

تناوب در کاشت با استفاده از گیاهانی که مقاوم به نماتد هستند سبب جلوگیری از گسترش و آلودگی خاک به نماتد های بیماری زا می شود، برای مثال استفاده از گیاه Marigold از خانواده Asteraceae که مقاوم به نماتد است در کشت های متناوب می تواند از گسترش آلودگی به نماتد جلوگیری کند.

روش دیگر، استفاده از رقبای طبیعی ( آنتاگونیست) مانند قارچ  Gliocladium roseum است که سبب محدودیت دسترسی نماتد به منابع غذایی می شود.

کیتوزان هم یک زیست کنترل گر طبیعی (Natural biocontrol) است که پاسخ های طبیعی گیاه را برای از بین بردن نماتدهای کیست انگلی بر روی ریشه های سویا ، ذرت ، چغندرقند ، سیب زمینی و گوجه فرنگی بدون آسیب رساندن به نماتدهای مفید در خاک ایجاد می کند.nema

بخارپاشی خاک نیز روشی کارآمد برای از بین بردن نماتدها قبل از کاشت محصول است ، اما نکته منفی آن در این است که بطور انتخابی عمل نکرده و موجودات مضر و مفید خاک را از بین می برد.

کنترل و مدیریت نماتدها

برای کنترل و مدیریت نماتدهای پاتوژن، می‌توان از راهکارهای زیر استفاده کرد:

1. تناوب زراعی: کاشت متناوب گیاهان غیرمیزبان برای کاهش جمعیت نماتد ها.
2. استفاده از ارقام مقاوم: کاشت ارقامی از گیاهان که به نماتدها مقاوم هستند.
3. ضدعفونی خاک: استفاده از روش‌های شیمیایی و غیرشیمیایی برای کاهش جمعیت نماتدها در خاک.
4. مدیریت آبیاری: جلوگیری از آبیاری بیش از حد که می‌تواند محیط مناسبی برای نماتدها فراهم کند.
5. استفاده از میکروارگانیسم‌های مفید: بهره‌گیری از عوامل بیولوژیک مانند قارچ‌ها و باکتری‌های نماتدکش برای کنترل نماتدها.

جمع بندی

نماتد ها به عنوان یکی از متنوع‌ترین گروه‌های جانوری در جهان، نقش‌های مهمی در اکوسیستم‌ ها ایفا می‌کنند. با این حال، برخی از آنها می‌توانند به عنوان آفات کشاورزی خسارات زیادی به محصولات وارد کنند. با استفاده از روش‌ های مدیریت و کنترل مناسب، می‌توان تاثیرات منفی نماتدهای مضر را کاهش داده و بهره‌وری کشاورزی را افزایش داد.