آموزش پرورش و تولید میگو

این مقاله اطلاعات كلی در مورد بیولوژی و تكثیر و پرورش میگوی آب شیرین ارائه می­دهد. میگو در چرخه زندگی خود دارای چهار شكل مشخص است: تخم ، لارو ، پست لارو ، و بالغ.

این مقاله اطلاعات كلی در مورد بیولوژی و تكثیر و پرورش میگوی آب شیرین ارائه میدهد. میگو در چرخه زندگی خود دارای چهار شكل مشخص است: تخم ، لارو ، پست لارو ، و بالغ.

در این مقاله به شرح مختصر هر یك از مراحل فوق و ویژگیهای آن ، خصوصاً ، كیفیت آب مورد نیاز ، وسایل و عملیات تفریخگاه (هچری)، تغذیه ، وسایل و روشهای پرورش ، استراتژی مدیریت استخرها ، انواع استخرها و روشهای پرورش ، بیماریها ، مشكلات پرورش میگوی آب شیرین پرداخته شده است.

● بیولوژی میگوی آب شیرین

▪ پراكنش

گونههای میگوی آب شیرین جنس Macrobrachium در سراسر مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری جهان پراكندهاند. اینگونهها در اغلب آبهای شیرین داخلی شامل دریاچهها ، رودخانــهها، باتلاقها ، نهرهای آبیاری ، كانالها و استخرها و حوزهها یافت میشوند. اغلب گونهها در مراحل نخستین چرخه زندگیشان به آب لب شور نیاز دارند و بنا بر این در آبهایی یافت میشوند كه مستقیم یا غیر مستقیم به دریا میپیوندند، هر چند بعضی از آنها چرخه زندگیشان را در دریاچههای داخلی آب شور یا آب شیرین كامل میكنند. بعضی از گونهها ، رودخانههایی با آب شفاف را ترجیح میدهند، در حالی كه بعضی دیگر در آبهای بسیار گلآلود یافت میشوند.

▪ چرخه زندگی :

برای رشد ، تمام میگوهای آب شیرین (مانند سایر سختپوستان) بطور منظم اسكلت خارجی یا پوسته خود را میاندازند. این فرآیند به پوست اندازی موسوم است و با افزایش ناگهانی در اندازه و وزن همراه است. چهار شكل مشخص در چرخه زندگی میگوی آب شیرین وجود دارد: تخم ، لارو ، پست لارو ، و بالغ .

این جانوران همه چیز خوارند و جیره غذایی آنها در نهایت شامل حشرات آبزی و لاروهایشان، جلبكها ، دانه گیاهان ، حبوبات ، بذر و گیاهان ، میوهها ، نرمتنان ریز و سخت پوستان ، گوشت ماهی و پس ماندههای ماهی و سایر جانوران است. به علاوه ممكن است همجنس خوار باشند.

● عملیات پرورشی كه شامل موارد زیر است

▪ مدیریت استخر

گیاهان امتداد دیوارههای استخر ، فرسایش آنها را به حداقل میرسانند و زیر خط آب نیز غذا و زیستگاهی برای میگوها فراهم می­كنند. به هر حال باید توجه داشت كه رشد آنها نباید چنان زیاد شود كه با برداشت كردن تداخل به وجود آید. از رشد گیاهان ریشه دار آبزی و جلبكهای كفزی نیز باید با اعمال مدیریتی جلوگیری كرد. استخرهای تازه باید آهك پاشی شوند. در عمل ، كاربرد استاندارد ۱۰۰۰Kg/ha سنگ آهك كشاورزی هر بار پس از تخلیه استخر پرورش میگوی آب شیرین توصیه میشود.

پس از آهك دهی استخرها بیش از میگودار كردن آنها پر میشوند. كود دهی در كشت میگوی آب شیرین به ندرت لازم میشود. در هر حال استخرهای ساخته شده در خاكهای شنیرسی ممكن است نیاز به كوددهی داشته باشند. اجرا كننده باید در طی مدت پرورش ، مراقب خوب نگه داشتن استخرها باشد . برای جلوگیری از فرسایش دیوارهها ، كنترل گیاهان ریشه دار آبزی ، تعمیر و نگهداری تجهیزات خروجی و ورودی آب به ویژه توریها بـاید مـراقـبت خـاصـی انجام گیرد. گیاهان Elodea spp. و Hydrilla spp. بستر خوبی برای میگوها میسازند.

▪ میگودار كردن:

پست لاروها را میتوان بلافاصله پـس از پـر آب شـدن اسـتخرهـا در آنها ریخت . معمولاً پست لاروهایی كه تنها ۴-۱ هفته سن دارند ( پس از دگردیسی ) برای میگودار كردن استخرها به كار برده میشوند كه تا زمان برداشت در آن باقی میمانند. به محض ورود پست لاروها به كناره استخر باید دقت شود كه در پی شناور كردن كیسههای انتقال در استخر به مدت ۱۵ دقیقه قبل از خالی كردن آنها در آب به درجه حرارت استخر عادت داده شوند.

اختلاف PH استخر و كیسه انتقال نیز موجب مرگ و میر میشود. میزان میگودار كردن استخر به اندازه بازاری مطلوب و مدیریت استخر ، خصوصاً روش برداشت ، بستگی دارد. در جاهایی كه اندازه مطلوب برای فروش حدود ۷۰ گرم ( سرزده ) است و بسیاری از استخرها به علت ذخیره آب فصلی دچار محدودیت فصلی در حدود ۸ ماه هستند ، پیشنهاد میشود میزان میگو ۵ پست لارو در متر مربع (۵۰۰۰/ha) باشد.

▪ تغذیه:

الف ) نوع تغذیه

كشت تجارتی موفق میگوی آب شیرین به غذای مكمل نیاز دارد. نوع این غذا بسیار متنوع است و مواد زیر را در بر دارد : مواد خام جانوری یا گیاهی ، مخلوطهای غذایی تهیه شده در كنار استخر و غذاهای تركیبی . در بعضی جاها نیز از برنـج و محـصولات فـرعـی بـرنـج به صـورت مـخلوط با غذاهای دیگر استفاده میشود. ضریب غذایی ۲:۱-۳:۱ برای جیره های تركیبی مورد انتظار است . ضریبب غذایی مواد تر همچون ماهیهای هرز به علت رطوبت بسیار آنها بالاتر است ( شاید ۷:۱-۹:۱ ) .

ب ) مقدار تغذیه :

تـوصـیه كلی و كار ساز برای مقدار تغذیه روزانه وجود ندارد زیرا این مقدار بستگی به اندازه و تعداد میگوها در استخر ، كیفیت آب و خاصیت غذا دارد. بهترین رهنمود برای مجریان استخر ، تغذیه تا حد تقاضاست . غذا به طور معمول در اطراف محیط استخر در محلهای كم عمق كه منطقه خوبی برای تغذیه است پخش میشود. در بعضی از مواقع غذا به " منطقه تغذیه " در چند متری كناره محدود میگردد. در هر دو مورد مجری استخر میتواند ببیند چه مقدار غذا مصرف شده است. اگر هیچ غذایی در روز بعد باقی نماند ، مقدار غذا باید افزایش یابد. اگر مقدار زیادی غذا بماند ، مقدار آن را باید كاهش داد و یا حتی به مدت یك روز قطع كرد.

مقدار اولیه غذای پیشنهادی با استفاده از جیره خشك ، همچون غذای تركیبی جوجه در یك استخر دارای ۵ عدد در متر مربع باید در حدود ۶/۲۵ Kg/ha در روز باشد.

میزان تغذیه روزانه به تدریج از مقدار اولیه ۶/۲۵ Kg/ha در روز ، به هنگام برداشت بسیار افزایش مییابد. به عنوان مثال احتمال می­رود كه میزان غذا در روزهای پیش از برداشت یكجای تولید استخر ۱۲۵۰ Kg به حد بالای ۳۷/۵ Kg/ha در روز برسد.(پس از ۸-۶ ماه ).

▪ برداشت :

زمان برداشت بستگی به میزان رشد و اندازه بازاری مطلوب و تا حدی تكنیك مدیریت استخر دارد. اصولاً در مدیریت استخر میگوی آب شیرین دو روش بسیار رایج وجود دارد. نخست ، تكنیك پرورش دستهای كه امكان میدهد جانوران تا اندازه بازاری متوسط یا تا هنگام تخلیه استخر به دلایل دیگر (مثلاً كمبود آب ، پایین بودن درجه حرارت) رشد كنند، و سپس تمام محصول برداشت میشود. تكنیك دیگر ، پرورش مداوم است به این ترتیب كه معمولاً یكبار در سال با تراكمی بسیار بیشتر از پرورش دستهای به میگودار كردن استخر میپردازند و معمولاً پس از ۷-۵ ماه بسته به میزان رشد ( درجه حرارت ) و اندازه قابل فروش محلی ، جانوران با اندازه بازاری به وسیله پره در فواصل زمانی منظم دستچین میشوند. استخرها را معمولاً به طور كامل هر ماه یكبار و یا نصف استخر را ماهی دو بار برای جلوگیری از گل آلودگی تمام استخر پره كشی میكنند.

▪ عملیات پس از برداشت :

اغلب میگوهای آب شیرین ، در نزدیكی محل پرورش در یخ یا زنده فروخته میشوند. میگوها را نیز میتوان در تانكهای حمل هوادار به مشتریان عرضه كرد. میگوهای آب شیرین خصوصاً در معرض صدمات آنزیمی پس از برداشت و مرگ هستند و بعضی پرورش دهندگان میگوها را در آب یخ فرو میكنند و آنها را در آب ۶۵ درجه سانتیگراد به مدت ۲۰-۱۵ ثانیه نگه میدارند تا سفید شوند و سپس آنها را در یخ به فروشگاه حمل میكنند.

● انواع استخرها و روشهای پرورش

▪ استخرهای پرستاری :

بعضی پرورش دهندگان استخرهای پرستاری را برای پرورش پست لاروهای تازه دگردیسی یافته به كار میبرند و جانوران در این استخر به مدت ۲-۱ ماه قبل از برداشت رشد میكنند. و در استخرهای تولیدی ذخیره میشوند. پست لاروها در استخرهای پرستاری با تراكم m۲ /۱۰۰۰ نگهداری میشوند و دو ماه و نیم قبل از شمارش و انتقال به استخرهای پرورشی رشد میكنند.

▪ پرورش در قفس و ماهیدان

ـ كشت توأم : همراه با كپور ماهیان چینی ، تیلاپیا ، كفال و شیرماهی

ـ كشت در تانك

▪ میگودار كردن آبهای باز:

میگوی آب شیرین ممكن است در مخازن آب ، رودخانهها و دریاچهها ذخیره سازی شود، به ویژه در جایی كه در پی صید بیرویه و عوامل فیزیكی ، شیلات آن رو به كاهش نهاده است.

● وسایل پرورش كه شامل موارد زیر است

▪ استخر

استخرهای مستطیلی برای نوع برداشت ( پره كشی ) كه معمولاً در استخرهای پرورش میگوی آب شیرین صورت میگیرد مناسب تر است . حداكثر عرض نباید بیش از مقداری باشد كه برای كشیدن یك پره از یك انتها به انتهای دیگر ، لازم است. طول استخر تا حدی به توپوگرافی محل و تا حدی به اندازه استخر و طرح استخر انتخاب شده بستگی دارد. اداره استخرهای باندازه بین ۰/۲-۱/۶ هكتار مناسب تر است . با در نظر گرفتن ۳۰ متر عرض ، یك استخر ۶/۰ هكتار ۲۰۰ متر طول خواهد داشت. عمق متوسط ۹/۰ متر حداقل ۷۵/۰ و حداكثر ۲/۱ متر خواهد بود.

▪ آب

هوادهی وسایل متفرقه از قبیل تورها ، وسیله اندازه گیری كیفیت آب ، وسیله حمل و نقل ، انبار ، مواد شیمیایی و غیره .

● نیازمندیهای محل پرورش كه مشتمل بر موارد ذیل است

▪ نزدیكی به مراكز فروش آب:

معمولاً برای پرورش میگوهای آب شیرین از مرحله پست لاروی تا اندازه بازاری ، آب شیرین به كار میرود . اما كشت موفقیت آمیز آن با آب كم شور ۰% - ۰ نیز گزارش شده است . میزان رشد در آبهای سخت خیلی كمتر است و باید از آب با سختی كمتر از ۱۵۰p.p.m استفاده شود.

▪ توپوگرافی و خاك:

بهترین مكان برای پرورش میگو ، شیب ملایمی است ( كمتر از ۲%) و استخرهای ساخته شده در آن را میتوان به طور طبیعی یا با احداث سد در اثر نیروی ثقل ، پر یا تخلیه كرد. در عمل بسیاری از استخرهای مطلوب در جاهایی وجود دارند كه تنها روش عملی برای پر كردن و تخلیه استخر ، استفاده از پمپ است . هزینه عملیات پر كردن و تخلیه استخر را ویژگیهای محل تعیین میكند و این ویژگیها را باید قبل از انتخاب محل مورد توجه قرار داد. استخر نباید در جایی ساخته شود كه در معرض عواملی همچون سیلاب ، طوفان ، لغزش زمین و غیره باشد . استخر در جایی باشد كه خاك حاصلخیز دارد. استخر در خاكهای با توان بالقوه اسید سولفات بنا نشود. خاكهایی كه خیلی شنی یا مخلوطی از سنگریزه و شن باشند ، نامناسبند ، مگر اینكه سطح آب ، بالا و مناطق اطراف همیشه آبدار باشد.

خاكهایی كه شامل سیلت پارس یا مخلوطی از اینها با نسبت كمی شن باشد ، معمولاً خاصیت نگهداری آب خوبی دارد. محتوای رس نباید بیش از ۶۰% باشد. خاكهای توربی مناسب نیستند.

● عملیات تفریخگاه

▪ تأمین تخم و تفریخ :

تخمهای میگوی آب شیرین در طرف زیرین شكم میگوی ماده بالغ ، حمل و به راحتی دیده میشوند. میگوهای بالغ در این مرحله " مادههای باردار" نامیده میشوند. مادههای تخم دار مناسب برای تفریخگاه را میتوان از رودخانهها ، استخرهای پرورشی یا مولدان نگهداری شده به دست آورد. آنها میتوانند در آكواریومها جفتگیری كنند. در شرایط طبیعی حداكثرهای (Peaks) فصلی در فعالیت مولدان معمولاً همراه با فصل بارندگی وجود دارد. اما مادههای تخمدار همیشه در یك استخر محتوی مولدان بالغ در دسترس هستند. تهیه مولدان تفریخگاه از استخرهای تولید آن از راه نگهداری یك استخر اختصاصی برای مولدان و یا از طریق ارتباط نزدیك با صاحبان استخرهای تولیدی ، صورت میگیرد و به دست آوردن مادههای تخمدار به هنگام نیاز چندان مشكلی ندارد. ارزش تكی آنها پایین است به ویژه از آن رو كه معمولاً پس از تفریخ تخمهایشان برای غذای انسان فروخته میشوند.

بنابراین صرفهجویی در تعداد مادههای تخمدار برای تفریخگاه ضرورتی ندارد. برای مصارف تفریخگاهی ، مادههای تخمدار باید به دقت انتخاب شوند. جانورانی باید انتخاب شوند كه آشكارا سالم و فعالند ، رنگ آمیزی خوب دارند و تودههای بزرگ تخم را حمل می­كنند. ماده های بزرگتر معمولاً تخمهای بیشتری حمل میكنند. تعداد مورد نیاز برای تأمین ذخیره یك تانك لارو ، به حجم تانك و تعداد تخمهایی كه هر ماده حمل میكند ، بستگی دارد. به هر حال اگر از تعداد زیادی ماده تخمدار استفاده شود ، پیشبینی دقیق در مورد تعداد تخمهای قرار داده شده در تانك لارو ضروری نیست. معمولاً این فرض مبنای عمل است كه از هر یك گرم وزن ماده تخمدار ۱۰۰۰ لارو تولید میشود. هر یك از مادههای تخمدار ۱۰-۱۲ cm ( از منقار تا دنباله شنا) معمولاً حدود ۳۰۰۰۰-۱۰۰۰ تخم را حمل میكنند.

از آنجایی كه تخمهای بسیاری در اثر صدمات فیزیكی و مصرف بالغها در طی انتقال مادهها ، از بین میروند و سایر تخمها عقیم می­مانند، پیشنهاد میشود كه سه ماده تخمدار با اندازه ۱۰-۱۲cm برای ذخیره هر متر مكعب حجم آب تانك لارو استفاده شود. بهتر است میگوهای با تخمهای خاكستری یا سیاه رنگ انتخاب كنید و نه نارنجی رنگ .

این تخمها در ۳-۲ روز تفریخ میشوند و اطمینان حاصل میشود كه تانك لارو ، محتوی لاروهای همسال خواهد بـود ، همـجـنس خـواری نـیز كاهش یافته و در نتیجه عملیات تغذیه تسهیل میگردد. هنگام ورود به تفریخگاه مادههای تخمدار را باید با قرار دادن در آب شیرین تهویه شده كه محتوی ۰/۲-۰/۵ p.p.m مس یا ۱۵-۲۰ p.p.m فورمالیس است به مدت ۳۰ دقیقه به روش قرنطینهای ضد عفونی كرد. سپس مادهها به تانك لارو منتقل میشوند. مادهها میتوانند از غذای مورد استفاده پست لاروها تغذیه كنند اما باید مواظب بود كه از غذا اشباع نشوند زیرا كه نتیجه این كار فقیر شدن كیفیت آب برای لاروهای تازه تفریخ شده است . غالب مادههای تخمدار در تمام مدت ۳-۲ روز اول تفریخ تخمها ، تغذیه نمیكنند.

توانایی تفریخ تخم در آب شور بهتر است تا در آب شیرین ، در بعضی از تفریخگاهها برای سهولت كار به تخمها در آب شیرین مجال تفریخ میدهند. پس از تفرییخ شوری را افزایش میدهند. در جاهای دیگر مادهها را در آب لب شور ۰%۵ قرار میدهند. ماده های تخمدار در مقابل شوك انتقال ناگهانی به شوری بیشتر ، مقاومت می كنندو میتوان آنها را بعد از ضد عفونی شدن مستقیماً به تانكهای لارو با آب شور پرورش لاروها (۰) منتقل كرد.

● محیط زیسست لاروها كه شامل موارد زیر است

الف ) شوری

بعضی از تفریخگاهها همواره با بزرگتر شدن لاروها شوری را كاهش میدهند. ما توصیه میكنیم شوری پرورشی ۰ تا زمان دگردیسی باقی نگهداشته شود.

ب ) درجه حرارت

در یك دامنه حرارت انتخاب ، با افزایش درجه حرارت ، لارو سریعتر رشد و پوست اندازی میكند . دامنه درجه حرارت مطلوب ۳۱-۲۶ درجه سانتیگراد است . در حرارت زیر ۲۶-۲۴ درجه سانتیگراد لارو به خوبی رشد نخواهد كرد. همین طور درجه حرارت بالای ۳۳ درجه سانتیگراد معمولاً كشنده است. از تغییرات ناگهانی در درجه حرارت آب باید جلوگیری كرد، زیرا كه ممكن است موجب شوك و مرگ و میر شود.

ج ) اكسیژن محلول

اكسیژن در آب پرورش لارو باید در حد امكان نزدیك به نقطه اشباع نگهداشته شود. سیستم هوادهی فقط باید به مدتهای كوتاه ( مثلاً برای معاینه لاروها) خاموش گردد.

د ) نور

قرار گرفتن در معرض نور مستقیم ، احتمالاً برای لاروها مضر است. به ویژه در سیستم پرورشی با " آب زلال " به هر حال ضروری است كه تا حدی به تانك لارو نور برسد. این نور باید نور آفتاب یا نوری با همان كیفیت طیفی باشد. به همین سبب توصیه میشود كه ۹۰% سطح تانك پوشیده شود.

هـ) بهداشت

بهتر است كه هیچگاه از وسایل دستی برای بیش از یك تانك استفاده نشود. بنابراین هر تانك باید برای خود دارای تور ، لوله های سیفون ، فیلترهای یدكی و غیره باشد. آب نباید هیچگاه از یك تانك به تانك دیگر منتقل شود. تانكهای لارو باید همیشه با نیروی ثقل یا سیفون به خوبی زهكشی شوند. بعضی از تفریخگاهها تمام وسایلشان را در محلول پرمنگنات پتاسیم در PH=۳ بین هر چرخه پرورش لارو ضدعفونی میكنند.

● تغذیه لاروها

تفریخگاههای گوناگون ، انواع مختلف غذاها را به كار میبرند كه مهمترین آنها عبارتند از : ناپلی ( نوزاد ) میگوی آب شور ، تخمهای ماهی ، گوشت اسكوئید ، آرتمیای بالغ یخ زده ، آرتمیای بالغ خرد شده ، گوشت ماهی ، فرنی تخم مرغ ، كرمها و غذاهای تركیبی

بیشتر لاروهای میگوی آب شیــرین در اولین روز زندگی ( روز تفریــخ ) تغذیه نمیكنند. در هر حال بعضی از آنها تغذیه میكنند و بهتر است كه مقداری B.S.N (نوزاد سخت پوستان كوچك ) در اولین روز نیز تهیه شود. از آن پس تا روز پنجم روزی دو بار در صبح و شام B.S.N داده میشود.

● برداشت و نگهداری پست لاروها

در عمل ، بیشترین سازگاری جانوران با آب شیرین ، در تانك لارو حاصل میشود. هنگامی كه اكثریت لاروها دگردیسی یافته اند ( حداقل در روز ۲۸ ) تانكها را باید برگرداند تا سطح حدود ۳۵cm تخلیه شوند و به تدریج با آب شیرین در طی مدت زمان ۳-۲ ساعت پر گردند. هوادهی نیز مانند همیشه باید در طی عمل پر كردن ادامه یابد. سپس لاروها را میتوان برداشت و منتقل كرد یا تانكهای لارو را میتوان تا ۷۰cm ببا آب شیرین مجدداً پر كرد تا جانوران در آن نگهداری شوند. بهترین روش برداشت پست لاروها از تانكهای لارو كاهش سطح آب و استفاده از تورهای مخروطی (ساچوك) است.

● انتقال لاروها

تانكهای انتقال ماهی كه سیستم سرمادهی و هوادهی دارند ، برای انتقال لارو میگوی آب شیرین از تانكهای نگهداری تفریخگاه به محل استخر مناسبند اما این تانكها به ندرت در دسترس یا قابل تهیهاند. برای حمل در فاصلههای تا یك ساعت به محل استخر میتوان از ظروف هوا دهی شده استفاده كرد. ظرف زباله صد لیتری محتوی ۴۰ لیتر آب ، ۳۰۰۰۰ پست لارو را نگه میدارد . در بین ظروف باید جدارههایی برای جلوگیری از حركات زیاد آب در طی انتقال جا سازی شود. برای مسافتهای طولانی تر میتوان تكنیك مشابه تكنیك رایج برای انتقال ماهیهای آكواریومی را به كار برد، یعنی انتقال در كیسههای پلاستیكی محتوی آب و هوا یا اكسیژن كه میزان انتقال ۲۵۰- ۱۲۵ پست لارو در لیتر عملی است.

● نیازمندیهای محل تفریخگاه

▪ آب

تأسیس تفریخگاه میگوی آب شیرین معمولاً نیاز به یك مكان ساحلی دارد، هر چند كه راههای دیگری نیز وجود دارد. آب شیرین فراوانی نیز باید در دسترس باشد. بهترین محل از جهت ذخیره آب كه اهمیت خاص فنی دارد جایی است كه با حفر چاه از اعماق مختلف ، هم آب شیرین و هم آب شور از زیر زمین به دست آید.

تعدادی از تفریخگاههای معروف میگوی آب شیرین ، آب شور را از چاههای حفر شده در سنگهـای مرجانی كه به طور طبیعی در زیر محلشان واقع است ، میكشند كه به نظر میرسد یك منبع بدون آلودگی را فراهم میسازد. اگر چنین محلی در دسترس نباشد، باید جایی را انتخاب كرد كه مستقیماً به ساحل شنی دسترسی داشته باشد. این ساحل باید در اندازههای مختلف شن مخلوط داشته باشد.

بهترین حالت برای تأمین آب شیرین تفریخگاه ، منابع زیر زمینی است . آب لوله كشی نیز كه دارای هوای بسیار است ، معمولاً مناسب است و باید حدود ۴۸-۲۴ ساعت قبل از استفاده ، برای آزاد شدن كلر ، دست نخورده باقی بماند آب چاه نیز باید هوادهی شود و با شیوه جاری كردن آبشاری ، میزان اكسیژن محلول در آب به حد یا نزدیك به اشباع برسد.

بسیاری از تفریخگاههای میگوی آب شیرین ، هم برای تأمین آب شیرین و هم آب شور از منابع سطحی ، استفاده میكنند، اما این كار ، توصیه شدنی نیست.

این تفریخگاهها آب دریا را از یك موج شكن غیر قابل تطبیق در دریا یا یك سیستم شناور قابل تطبیــق میكشند. یك توری درشت برای جلوگیری از ورود گیاهان و جانوران بزرگ لازم است. آب شـیرین نـیز اغـلب بـا نیروی ثقل یا پمپ از منابع سطحی همچون رودخانهها یا نهرهای آبیاری تأمین میگردد. این عمل تفریخگاه را در معرض تغییرات شدید كیفیت آب و خصوصاً تركیبات آب از نظر مواد شیمیایی كشاورزی قرار میدهد . شوری آب خورها هم بطور روزانه و هم به طور فصلی متغیر است.

اگر آب شیرین از دریا یا از صنایع سطحی كشیده شـود، بعـضی از اشكال تـصفیه ضـروری مـیگردد كه مـعمولاً شامـل بعضی از انواع فیلتر شنی سنگریزهای است. به علت مشكلات فوقالعاده و خطرات احتمالی ، محققان جای سازی تفریخگاههای میگوی آب شیرین را در مناطقی كه فقط منابع آب سطحی در دسترس است ، پیشنهاد نمیكنند. به هر حال تجربه نشان میدهد كه این مسئله مانع توسعه چنین تفریخگاههایی نخواهد شد. تعیین حداقل نیازمندیها باید در طی ارزیابی محل بر روی نقشه آبخیز و تجزیه آب خصوصاً برای آفتكشها صورت گیرد.

آب شیرین و آب دریای مورد استفاده برای مقاصد تفریخگاهی هر دو باید دارای PH در دامنه تغییرات ۵/۸-۷ باشند و درجه حرارت نیز باید تا حد امكان به دامنه مطلوب (۳۰-۲۸) درجه سانتیگراد محدود باشد. سولفید هیدروژن نباید وجود داشته باشد ، اگر از آب لوله كشی استفاده میشود باید كلر آن به وسیله هوادهی خارج گردد. پست لاروهای كوچك از بعضی از گونههای میگوهای دریایی در مقابل نیتریت و نیترات حساسیت بیشتری دارند، هم بر حسب مسمومیت حاد و هم مزمن ( دومی موجب رشد و توان كمتر می­گردد) . به طور آزمایشی ما پیشنهاد میكنیم كه مقدار نیتریت و نیترات آب ورودی تفریخگاه نباید بیش از P.P.m ۱/۰ (No۲-N) و P.P.m۲۰(NO۳-N) باشد.

آب دریا باید تا حد امكان ، تغییرات روزانه و فصلی كمی داشته باشد در تفریخگــاههای آب شیـرین بهتــر اسـت از آب شیریــن دارای سختـی كل كمتـر از Ca Co۳ ۱۰ P.P.m استفاده شود. تجزیه نمونهای آب لوله كشی دو تفریخگاه موفق نشان میدهد كه مقدار آهن و منگنز باید پایین باشد . واضح است كه جایی كه از آب سطحی استفاده میشود و منابع آب آن بر اثر آلودگی ناشی از تخلیه تانكرها ، پالایشگاه نفت ، دباغی، آفتكشهای كشاورزی و حشرهكشها یا مثلاً كارخانجات شیمیایی در معرض خطر قرار میگیرد، باید تفریخگاه ساخته شود.

هر چند مقدار زیاد آهن زیانآور به نظر میرسد ، پرورش موفقیت آمیز لارو میگو را با استفاده از آب چاه محتوی ۱۵-۲۰ p.p.m محلول آهن گزارش كردهاند.

كمیت آب شیرین و شور مورد نیاز برای تفریخگاه میگوی آب شیرین نه تنها به مقیاس عمل مورد نظر بلكه به شوری آب دریا نیز بستگی دارد. ظرفیت پمپاژ باید برای پر كردن تانك با آب لب شور در مدت یك ساعت برای تعویض آب در حداكثر سرعت ممكن ، كافی باشد. بنا بر این ، اگر چه هر تانك به طــور میانگین كمتر از ۴ لیتر در دقیقه مصرف میكند ، ظرفیت پمپاژ و لولههای انتقال باید برای ذخیره حداكثر تقاضای تقریبی ۱۷۰ لیتر در دقیقه به ازای هر تانك ۱۰m۳ كافی باشد . به عبارت دیگر تا ۱۸۰m۳ آب ۰  برای هر ۱۰۰۰۰۰ پست لارو تولیدی ، بدون هیچ مشكلی مصرف میشود. به علاوه ، باید آب شیرین بیشتری برای برقرار داشتن تانكهای نگهداری پست لاروها ، منظور گردد. برای یك تفریخگاه با ظرفیت ۵ تانك لارو ۱۰m۳ ، مصرف اضافی تا ۴۲m۳ در روز آب شیرین برای ذخیره تانكهای نگهداری پست لاروها باید فراهم گردد. به طور متوسط مصرف آب لب شور با این اندازه (۵ تانك ۱۰m۳ ) باید ۲۰-۳۰ m۳ در روز باشد.

● سایر نیازمندیها

محل یك تفریخگاه خوب باید دارای ویژگیهای زیر باشد:

الف ) ذخیره نیروی الكتریكی مطمئن كه تابع قطع و وصل برق شهری نباشد.

ب ) دسترسی به جاده چهار فصل برای وارد كردن مواد و خارج كردن پست لارو .

ج ) تا دورترین استخر بیش از ۱۶ ساعت فاصله زمینی وجود نداشته باشد.

د ) دسترس به كمكهای حرفهای بیولوژیكی مـوسسات دولتی یا سایر نهادها.

هـ ) دسترسی به منابع آب شور و شیرین .

و ) اقلیمی كه آب را در دامنه حرارتی مطلوب ۲۸-۳۰ درجه سانتیگراد نگهدارد.

ز ) دسترسی به منابع غذایی برای لاروها .

ح ) مهارتهای فنی و مدیریتی در سطح بالا.

● وسایل تفریخگاه كه شامل موارد زیر است :

▪ تانك لارو

انواع مختلف ظروف برای رشد لارو میگوی آب شیرین به كار میرود و شامــل تانكهای ته مسطح مدور ، تانكهای پلاستیكی ته مخروطی مدور ، تانكهای مستطیلی و غیره است . اندازه داخلی مناسب این تانكهای مستطیلی ۱۴m۲ است كه با ارتفاع ۷۰ cm تقریباً ۱۰m۳ آب را نگه میدارد. تانكها را میتوان در فضای باز قرارداد ، اما باید در سایه باشند.

▪ تانكهای نگهداری و اختلاط

برای نگهداری پست لاروها قبل از توزیع و برای اختلاط آب لب شور برای تفریخگاه نیز تانكهایی لازم است. در مورد تانكهای لارو ، روش ساختن ، اندازه و شكل ، بر حسب محل و مقیاس عمل فرق میكند. تانكهای ساخته شده از واحدهای ۵۰m۳ سیمانی یا بلوكهای سیمانی مناسب هستند. طرحشان شبیه تانكهای پرورش لارو است با این تفاوت كه به جای ۷m , ۲mعرض دارند و به جای ۷m ، ۱۰m طول دارند.

▪ پمپ هوا

● ▪ پمپ آب

وسایل اندازه گیری كیفیت آب

▪ لوازم متفرقه از قبیل انواع تورها ، داروها و غیره .

● مدیریت:

اغلب مشكلات تفریخگاهی از مدیریت ضعیف ناشی میشود. شایعترین علل از بین رفتن لاروها ، مرگ و میرهای واقعی ناشی از فقیر بودن كیفیت آب یا بیماریها نیستند ، بلكه از كمبودهای فیزیكی ناشی از خطاهای ساده مجری در طی تمیز كردن و سیفون كردن تانك ، تعویض آب و غیره سرچشمه میگیرد.

● بیماریها :

بیماریها معمولاً عامل ثانوی هستند و از نقص بهداشت تانك ، تعویض غیر كافی آب ، كمیت یا كیفیت غذا ، و اكسیژن محلول در شرایط بد ناشی میشوند.

تك سلولیها شایعترین عامل بیماریهای لارو میباشند. عفونتهای قارچی لاروها در مواردی مشاهده شده است اما غالباً در پی بهداشتی تر كردن غذا و كاهش تراكم لاروها رفع میگردد. فورمالین ۲۰۰-۲۵۰ p.p.m روزانه به مدت ۳۰ دقیقه ،عامل موثری برای درمان بیماریهای ناشی از تك سلولیها و قارچهاست. بیماری صدفی یا لكههای سیاه كه بدیهیترین بیماریهای پست لارو و میگوهای در اندازه بازاری هستند از تهاجم باكتریهای تجزیه كننده كیتین ناشی میشوند و در بعضی از مواقع با قارچها آلوده می­گردند. تاری یا سفیدی بافتهای عضلانی كه غالباً به طرف دم صورت میگیرد ، احتمال دارد كه واكنشی در برابر استرس باشد.

● صیادان:

صیادی را اصولاً سایر گونههای آبزی ، پرندگان ، مارها و انسان انجام میدهند. استفاده از تورهای با ارتفاع ۶۰ سانتیمتر با چشمه­های ریز در اطراف استخرها برای جلوگیری از ورود صیادان مشكلآفرین به استخرها مفید است. مشكلات ناشی از هیدروزوا به ویژه به هنگام استفاده از منابع آب سطحی نمایان میشود. استفاده از مواد شیمیایی نیز برای مبارزه با هیدروزوا به كار میرود. عمدهترین صیادان مشكل آفرین مارها و گربه ماهی رودخانهای هستند. خرچنگهای گرد نیز مشكلاتی را به وجود میآورند، به ویژه از آنرو كه سوراخهایی در دیواره استخرها ایجاد میكنند. البته میتوان آنها را با قرار دادن تلههایی در دیواره استخرها از بین برد.

● كیفیت آب :

▪ گیاهان آبزی

وجود گیاهان ریشهدار در استخرها به جز آنهایی كه برای ایجاد دیواره استخرها به كار میروند ، مشكلاتی در مدیریت استخر ایجاد میكنند. در حقیقت آنها برای میگوها مفید هستند و منبع غذایی را تشكیل میدهند اما وجودشان برداشت را مشكل میكند. برای مبارزه با گیاهان آبزی باید :

الف ) در استخرها مناطق كم عمق وسیع ایجاد نكرد.

ب ) هیچگاه یك استخر را مدت زیاد با آب كم نگه نداشت .

ج ) مقدار كافی توده فیتوپلانكتونی در استخر نگهداری شود.

د ) رویشهای غوطه ور كنده شوند.

▪ پیشگیری :

میتوان از داروهایی مانند استرپتو مایسین و بی پنیسیلین به آب پرورش لارو به مقدار ۱/۲۵ p.p.m تا ۲/۵ p.p.m هر دو یا سه روز در طی پرورش در تانكهای مخروطی اضافه كرد. در صورت مشاهده مرگ و میر ناشی از نكروز یا افزایش باكتریهای رشتهای تا P.P.m ۵ افزایش مییابد. دارو زدن یا درمان هنگامی صورت میگیرد كه سطح آب قبل از آغاز پر كردن مجدد در حداقل باشد. با این حال این روشها توصیه نمیشود زیرا ممكن است كه موجب مقاومت باكتریها در مقابل آنتی بیوتیكها گردد

آماده كردن تركيب آميلوز در برگهاي Arabidopsis

مكانيسم تركيب آميلوز را در برگ هاي Arabidopsis با استفاده از تكنيك هاي برچسب زني C بررسي كرديم. در ابتدا اين فرضيه را امتحان كرديم كه ممكن است malto – oligosaccharides (MOS) به عنوان چاشني (آستر) براي سنتاز 1 نشاسته اي كه داراي دانه هاي محدود است عمل كند. متوجه شديم تركيب افزوده شده آميلوز در دانه ها جدا شده نشاسته با گلوكز ADP تهيه مي شود و MOS تهيه مي شود و MOS كه با دانه ها مقايسه شده با گلوكز ADP تهيه مي گردد. علاوه بر اين، با استفاده از گياهان تغيير پذير (Matant) جمع آوري كننده MOS متوجه شديم كه نسبت به نوع وحشي آميلوز بيشتري تركيب گرديد كه به مقدار MOS  در Vivo ارتباط دارد. زماني كه گياهان تغيير پذير و نوع وحشي در موقعيت هايي كه هر دو خطوط داراي محتوي مشابه MOS هستند، آزمايش گرديدند، هيچ تفاوتي در تركيب آميلوز مشاهده نشده همچنين فرضيه اي را آزمايش كرديم كه ممكن است شاخه هاي آميلو پكتين به عنوان چاشني براي سينتاز 1 نشاسته اي كه داراي دانه هاي محدود است عمل كند. در اين مدل شاخه هاي كشيده آميلو پكتين براي شكل دادن آميلوز پشت سر هم شكافته مي شوند. آزمايشات تعقيب پالس (ضربه) را انجام داديم پالس گلوكز ADP براي دانه هاي جدا شده نشاسته يا CO2 را براي گياهان سالم به كار برديم، و با دوره تعقيب در اشكال فرعي بدون برچسب دنبال شد. هيچ انتقال برچسب را از قسمتي از آميلو پكتين به بخش آميلوز نشاسته در دانه هاي جدا شده نشاسته و برگ هاي سالم با وجود تنوع دوره زماني تجارب و با استفاده از مسير تغيير پذيري كه نشاسته با مقدار بالايي آميلوز در آن تركيب مي شود، كشف نكرديم. بنابراين هيچ مدركي در تركيب آميلوز آستر شده Arabidopsis  در Arabidopsis وجود ندارد. در نظر مي گيريم كه MOS آسترهايي براي تركيب آميلوز در برگ هاي Arabidopsis هستند.

نشاسته از دو پليمر گلوكان (glucan): آميلو پكتين و آميلوز تشكيل شده است % 70 يا بيشتر نشاسته گياهان نوع وحشي، آميلوپكتين است. آن مولكول بزرگي است كه به اندازه زيادي شاخه بندي شده در حالي كه آميلوز كوچكتر بوده و زياد شاخه بندي نشده است مولكول هاي آميلو پكتين براي شكل دادن ماتريكس نيمه بلوري سازماندهي شده اند و مولكول هاي آميلوز در حالت نامنظمي در اين ماتريكس قرار دارند. آميلوز و آميلو پكتين به طور همزمان در طور بيوسنتز دانه نشاسته تركيب مي شوند. بررسي ضد حسي و جهشي نشان داده كه ستياز نشاسته دانه محدود آنزيم 1 منحصرا مسئول تركيب آميلوز است. ايزو فرم هاي سيتاز نشاسته كه مسئول تركيب آميلو پكتين هستند اساسا به همراه بخشي از اين پروتئين هايي كه در ماتريكس دانه گنجانده شده اند در شكل قابل حل Plastid جاي گرفته اند. بنابراين، حتي زماني كه دانه ها محدود هستند اين ايزوفرم ها آميلوز را تركيب نمي كنند.

GPSS انتقال باقيمانده گلوكزي يك ADP-GlC را در انتهاي كاهش ناپذير آستر گلوكان كاتاليز ميكند، اما نوع اين آستر در Vivo مشخص نيست. در ابتدا، ممكن است MOS قابل حل به عنوان استر براي تركيب آميلوز عمل كند. زماني كه با دانه هاي مجزاي نشاسته نخود فرنگي، سيب زميني و جلبك سبز غير سلولي Chlamydomonas reinhardtii تهيه مي شود، MOS بين دو و هفت واحد گلوكز در طول براي شكل دادن آميلوز در حدود ماتريكس دانه از طريق افزودن گلوكز از گلوكز ADP كشيده مي شوند دوما ممكن است شاخه هاي آميلو پكتين در حدود ماتريكس از طريق GBSS كشيده و سپس براي شكل دادن آميلوز شكافته شوند. كار اخير با دانه هاي نشاسته كه از C. reinhardtii جدا شده اين ايده را تضمين كرده است. Vandewal و همكارانش دريافتند كه گلوكز  گلوكز ADP داخل بخشي از آميلو پكتين ادغام مي شود اما در طول رشد نهفته دانه ها،  به بخش آميلوز انتقال مي يابد. در طي اين رشد نهفته نيز محتوي آميلوز در دانه ها افزايش مي يابد. اين نتايج مطابق ايده اي است كه آميلو پكتين براي GBSS آستر است و آميلوز از طريق شكافتن زنجيره طولني توسط فعل و انفعال آنزيمي نامشخص شكل مي يابد.

GBSS در حدود دانه هاي نشاسته اي كه از سيب زميني، سيب زميني شيرين و embryos نخود فرنگي جدا شده نيز مي تواند گلوكز از گلوكز ADP به شاخه هاي آميلو پكتين انتقال دهد. بنابراين براي اين گونه هايي كه شاخه ها براي شكل دادن آميلوز شكافته مي شوند مدركي وجود ندارد.

هر دو مدل برا چيدن برگ و تركيب آميلوز براساس آزمايشاتي است كه در Uitro (مايع زجاجيه) انجام شده اگر چه با فراهم آوردن سرنخ هاي حياتي، چنين آزمايشاتي نمي تواند نوع آستر را براي تركيب آميلوز در Vivo آنزيم هاي قابل حل تركيب نشاسته ساير اجزاي Plastid شسته شده و تركيبات آميلوز در انزوا روي مي دهد. اين ممكن است شامل فاكتورهايي نشود كه بر تركيب آميلوز در Vivo برگ هاي Arabidopsis را به كار برديم. به خاطر اين كه نشاسته برگ مستقيما از كربني كه از طريق فتو سنتز جذب گرديده ساخته شده تركيباتش مي تواند با تهيه CO₂¹⁴ در طول دوره نور مورد بررسي قرار گيرد.

آزمايش كرديم كه آيا ممكن است تركيبات آميلوز آستر شده MOS با استفاده از مسير تغيير Arabidopsis كه MOS را جمع آوري مي كند روي مي دهد. اين مسير تغيير پذير فاقد آنزيم نامناسبي است كه در طول افت نشاسته در گير متابوليسم MOS  شود متعاقبا MOS  تا 15 بار در طول به حركت درآوردن نشاسته در شب برگ هاي نوع وحشي را جمع آوري مي كند و سپس در طول 4 ساعت اول روز بعد به سطح نوع وحشي افت مي كند MOS  كوتاه كه در طول افت نشاسته توليد شده براي فراهم آوردن MOS بزرگتر به عنوان اشكال فرعي براي ساير آنزيم هاي كاهش دهنده نشاسته توسط آنزيم نامناسبي دگرگون مي شود بنابراين سطح MOS در سرتاسر چرخه روزانه كم است. گياه تغيير پذير 1 dpe نشاسته را با محتوي آميلوز بيشتري نسبت به نشاسته اي كه در برگ هاي نوع وحشي توليد شده، توليد مي كند. اگر MOS به عنوان آستر براي تركيب آميلوز عمل كند، ممكن است اين مقدار بالاي آميلوز از طريق MOS زياد موجود در برگ تغيير پذير در چند ساعت اول روز محاسبه شود. پالس CO₂¹⁴ را براي گياهان تغيير پذير تحت شرايطي كه آن ها MOS كم يا زياد داشتند فراهم كرديم و ادغام CO₂¹⁴ داخل آميلوز در اين گياهان و در گياهان وحشي تحت شرايط مشابه مقايسه شد. همچنين بررسي كرديم آيا ممكن است تركيب آميلوز آستر شده آميلوپكتين با استفاده از آزمايشات تعقيب پالس براي جستجوي انتقال برچسب از آميلو پكتين به آميلوز روي دهد.

نتايج مان مطابق اين عقيده است كه MOS مي تواند به عنوان آستر براي تركيب آميلوز عمل كند اما هيچ مدركي براي تركيب آميلوز آستر شده آميلو پكتين در برگ هاي Arabidopsis فراهم نمي كند.

نتايج

تركيب آميلوز در دانه هاي مجزاي نشاسته

در آزمايشات اوليه، بررسي كرديم آيا دانه هاي نشاسته از Arabidopsis كه تركيب گزارش شده آميلوز آستر شده آميلو پكتين يا آستر شده MOS را براي دانه هاي ساير گونه ها نمايش داده، جدا شده اند. در ابتدا مشخص كرديم كه آيا فعل و انفعال GBSS در نشاسته Arabidopsis استخراج شده ثابت است. دانه ها از برگ هاي تغيير پذير گياهان وحشي، نيمه راه از طريق دوره عكس 6 ساعته، جدا مي شوند و حداكثر تا 24 ساعت در محيط كشت آزمايش قرار مي گيرند. در 6 ساعت اول، فقدان فعل و انفعال GBSS وجود ندارد اما بعد از 24 ساعت، % 30 فعل و انفعالات اوليه GBSS باقي مي ماند. آزمايشات بعدي تعقيب پالس در 6 ساعت يا كمتر انجام شد.

براي تعيين اين كه آيا تركيب آميلوز توسط MOS تحريك مي شود، دانه هاي به همراه MOS يا بدون آن كه در محيط كشتي كه حاوي ADPlmm است خوابيده شدند. بعد از يك ساعت دانه هاي نشاسته كشف شده و با استفاده از كروماتوگرافي سفاروز CLZB داخل آميلوز و آميلو پكتين جدا شدند. نتايج نشان مي دهد كه در حضور مالتوتريوس (maltotrios) اتصال برچسب از گلوكز ADP افزايش يافته و نسبت به فقدان مالتوتريوس مقدار بيشتري در بخش هاي آميلوز M₂ پايين وجود دارد.

براي تعيين اين كه آيا تركيب آستر شده آميلو پكتين اتفاق افتاده است دانه هاي نشاسته از برگ ها جدا شده و براي 30 دقيقه با گلوكز  ADP تهيه مي شوند سپس با گلوكز  ADP برداشته شده و براي پيگيري 2 يا 6 ساعت گلوكز ADP بدون برچسب جايگزين مي شود. نمونه هاي دانه هاي نشاسته برچسب زده شده بعد از پالس و در انتهاي دوره پيگيري گرفته مي شوند. نشاسته داخل آميلوز و آميلوپكتين جدا مي شود. نتايج نشان مي دهد كه اكثر بر چسب ها داخل بخش هايي كه حاوي آميلو پكتين M_r بالا هستند ادغام مي شوند در طول دوره پيگيري حركت مشهود برچسب از بخش آميلو پكتين به بخشي كه داراي آميلوز پايين M_r است وجود نداشت.

تست آميلوز آستر شده MOS در Vivo

براي تعيين اين كه آيا ممكن است MOS به عنوان آسترهايي براي تركيب آميلوز در Vivo عمل كند، گياهان وحشي را با گياهان مسير تغيير پذير 1 dpe مقايسه كرديم به خاطر اين كه اين گياهان تغيير پذير داراي سطوح بالاي MOS در شروع روز هستند اما در زمان نور داراي سطوح نرما هستند، با دليل ثابت كرديم كه آن مي توانست براي كشف تاثير MOS افزوده در تركيب آميلوز استفاده شود.

به گياهان 1 dpe و نوع وحشي براي 6 ساعت اول دوره عكس اجازه فتوسنتز شدن داده مي شود سپس نيمي از گياهان براي 4 ساعت به محل تاريكي منتقل مي شد، در حالي كه آزمايش در نور باقي مي ماند. نمونه بندي گياهان در اين مرحله نشان داد كه محتوي MOS در گياهان موجود در نور و در گياهان وحشي موجود در تاريكي پايين است. اين به خاطر افزايش مالتو تريوس است. سپس گياهان موجود در تاريكي به نور برگردانده مي شوند و بعد از 15 دقيقه تمام گياهان براي 30 دقيقه بعد در معرض CO₂¹⁴ قرار مي گيرند سپس گياهان برداشت شده و در مايع N₂ منجمد مي شوند. نشاسته از گياهان استخراج شده و آميلوز  و آميلو پكتين از طريق كروماتوگرافي سفاروز CL2B جدا مي گردند در صد برچسب ادغام شده در آميلوز درگياهان 1 dpe و گياهان وحشي كه در نور عمل كرده اند مشابه بود. بنابراين در گياهاني كه در تاريكي عمل كردند ادغام بيشتر بر چسب داخل بخش هاي آميلوز نشاسته 1 dpe نسبت به داخل همان بخش هاي نشاسته نوع وحشي وجود دارد. آناليزهاي بعدي نشان داد كه هيچ تفاوت مهمي بين برچسب ادغام شده در آميلوز موجود در نوع وحشي بدون توجه به طرز عمل نور و تاريكي ندارد، اما در گياهان تغيير پذير محل تاريك افزايش برچسب در زماني كه با گياهان تغيير پذير در محل نوراني مقايسه مي شود، مهم است بنابراين فقط در گياهان 1 dpe محل تاريك كه محتوي MOS زياد است، همچنين تركيب افزايش يافته آميلوز وجود دارد.

دومين آزمايش تعيين كننده در مقايسه با گياهان تغيير پذير و گياهان وحشي كه در تاريكي عمل كرده اند نتايج مشابهي داد علاوه بر اين، نمونه هاي كپي شده براي تعيين اين كه آيا مقدار برچسب ادغام شده در داخل نشاسته متفاوت از گياهان تغيير پذير و گياهان وحشي كه در تاريكي عمل كرده است به كار برديم. دريافتيم كه در هر دو همان مقدار برچسب داخل نشاسته تركيب شد.

براي تاييد اين كه مواد برچسب زده شده كه در 1 dpe بعد از طرز عمل در تاريكي تركيب شده و مشخص شد كه آموليز بيشتر از بخش عقبي آلوده كننده آميلو پكتين بوده، بخش ها 12 تا 24 ساعت از سفاروز CL2B در همان ستون، تركيب، خشك و دو مرتبه كروماتوگراف شدند. اكثر مواد برچسب زده شده از گياهان نوع وحشي (%85) و تغيير پذير (%98) در بخش هاي 12 تا 24 ساعت از ستون CL2B دوباره شست شدند. براي تعيين اين كه آيا مواد خطي هستند، نمونه هاي مشخص يا ايزوآميلاز وارد عمل شده و در ستون سفاروز CL4B جدا شدند.

آميلوز متشكل از زنجيره خطي بزرگ يا منشعب شده اي است كه به مقدار زياد تحت تاثير ايزوآميلاز قرار نمي گيرد. هر ماده منشعب شده كه داراي M_r كم است براي ايجاد زنجيه هاي خيلي كوتاهي است كه از طريق عمل ايزو آميلاز رها شده است. فقط %31 موادي كه قبلا شسته شده نشان دهنده زنجيره طولاني هستند. بنابراين در گياهان تغيير پذير فقط %38 مواد برچسب زده شده - به همراه %62 موادي كه در اول شست شده اند – در آخر شسته مي شوند. اين نتايج نشان مي دهد كه ماده اضافي كه حاوي M_r كمي است و در حضور           1 dpeMOS تركيب شده آميلوز بوده است.

تست تركيب آميلوز آستر شده آميلو پكتين در Vivo

براي تعيين اين كه آيا تركيب آميلوز استر شده آميلو پكتين در Vivo اتفاق مي افتد، آزمايشات برچسب زني پيگيري پالس را انجام داديم، كه براي فتوسنتز برگ هاي گياهان سالم CO₂¹⁴ را تهيه كرديم و سپس اجازه مي دهيم فتوسنتز در CO₂ بدون برچسب ادامه يابد. انتقال برچسب از آميلوپكتين به آميلوز در طول پيگيري اشاره بر اين دارد كه GBSS زنجيره هاي آمولو پكتين را باريك و كشيده مي كند كه براي شكل دادن آميلوز شكافته مي شوند مسير تغيير پذير مقدار نشاسته بالاي Sex4  و نوع وحشي را به كار برديم. اين مسير تغيير پذير به خاطر اين كه نشاسته را به همراه محتوي آميلوز بيشتر از نوع وحشي جمع آوري مي كند به كار گرفته شد. اين شايد به خاطر فعل و انفعال افزايش يافته GBSS نسبت به سنتاز نشاسته قابل حل در اين مسير است. برگ هاي Sex4 مانند برگ هاي نوع وحشي داراي همان مقدار MOS است.

آزمايشات پيگيري و پالس را در دوره انجام داديم در مرحله اول آزمايشات، گياهان براي 15 دقيقه در معرض CO₂¹⁴ قرار گرفتند سپس CO₂¹⁴ برداشته و فتوسنتز براي 45 دقيقه بعدي در هوا ادامه يافت. در مرحله دوم آزمايشات، پالس 1 ساعتي از طريق پيگيري 5 ساعته دنبال شد اين دوره زماني متفاوت براي قادر ساختن كشف انتقال برچسب در چارچوب هاي زماني مختلف استفاده مي شد. نمونه ها در پايان پالس و در پايان پيگيري برداشته شده و در مايع N₂ منجمد شدند. نشاسته ازنمونه ها استخراج شد و تركيب برچسب در داخل آموليز و آميلو پكتين با استفاده از كروماتوگرافي سفاروز CL2B تعيين شد.

نتايج پالس 15 دقيقه اي و پيگيري 45 دقيقه اي در شكل 5 نشان داده مي شود درگياهان وحشي، كاهش برجسته اما اندكي در خاصيت برچسب موجود بخش آميلوز پايين M_rدر طول پيگيري وجود دارد. در مسير تغيير پذير Sex4 خاصيت برچسب در بخش هاي حاوي آميلوز خيلي بيشتر از آن در گياهان وحشي است در اين مورد هيچ تغيير چشمگيري در طول پيگيري در خاصيت برچسب موجود در آمولند وجود ندارد. در آزمايشات پيگيري – پالس بزرگتر، هيچ تغييرات چشمگيري در طول پيگيري در خاصيت برچسب آموليز در هر مسير وجود ندارد. خاصيت كه داخل آميلوپكتين و آموليز در اين آزمايشات وسيع تر تركيب شده مشابه خاصيت هايي است كه در آزمايشات كوتاه تر ديده شده است.

مباحثه

نتايج مان از هر دو در آزمايشات Vivo و Vitro نشان مي دهد كه مالتو تويس مي تواند تركيب آميلوز را در Arabidopsis تحريك كند. در دانه هاي نشاسته مجزاي Arabidopsis تركيب آميلوز به وسيله حضور 1mm مالتوتريوس تحريك مي شود. به خاطر اين كه مشاهدات مشابهي در دانه هاي مجزاي نشاسته نخود فرنگي، سيب زميني و C. reinhardtii ديده شده و احتمال دارد كه اين پديده گسترده اي باشد. غلظتياز MOS نياز مي شود تا تركيب آميلوز را در دانه هاي مجزا كه اندك است تحريك كند و مالتوس (جو سمنوي ماده قندي)، مالتوتريوس و مالتوهكماز قادر به افزايش تركيب آميلوز هستند. بنابراين اندازه گيري هاي غلظت MOS درگياهان زياد معتبر نيست.

درگسترش embryos نخود فرنگي، محتوي mg MOS 42/0 گلوكز معادل وزن تازه ^1-g  است اما نوع اين MOS تعيين نشده است. در برگ هاي Arabidopsis وحشي مالتوز در طول روز داراي حداكثر MOS است و تقريباً 04/0 ميلي گرم وزن تازه ^1-g است. در بررسي حاضر، مقدار مشاهده شده حتي كمتر از 01/0 ميلي گرم وزن تازه ^1-g است و با در نظر گرفتن اين كه منحصرا اين مالتوز، پلاستيكي است اين مشابه غلظت 4/0 تا mm 6/0 است. در آزمايش Vitro غلظت mm1 از MOS براي افزايش تركيب آميلوز كافي بود. بنابراين غلظت MOS در برگ هاي Arabidopsis وحشي، احتمال دارد كه در همان سطحي كه براي ارتقاء و افزايش تركيب آميلوز در آزمايش در Vitro نياز مي شود باشد.

در گياهان 1 dpe با محتوي زياد MOS، نسبت آميلوز به آميلو پكتين تركيب شده بيشتر از آن مقدار درگياهان 1 dpe كه داراي سطوح پايين MOS به عنوان آستر براي تركيب آميلوز باشد يا نتيجه MOS كه GBSS را بدون فعاليت به عنوان آستر تحريك مي كند. نتايج در بررسي هاي Vitro بااستفاده از دانه هاي نشاسته embryos نخود فرنگي نشان مي دهد كه مالتوز برچسب زده شده براي شكل دادن آميلوز كشيده و باريك مي شود و نيز نشان مي دهد كه آنالوگ هاي مالتوز كه نمي توانند كشيده و باريك شوند تركيب آميلوز را تحريك نميكند. اين نشان مي دهد كه تاثير همزمان MOS روي GBSS به خاطر آمادگي افزوده شده مولكول هاي آميلوز است. بعدي، سطوح بالاي MOS ممكن است اشكال فرعي اضافي براي ستازهاي نشاسته قابل حل فراهم كند كه از اين رو موجب كاهش تركيب آميلو پكتين و ارتقاء افزاي شمشهود در خاصيت برچسب موجود در آميلوز گردد. بنابراين آزمايشات برچسب كلي در نشاسته نشان مي دهد كه هيچ كاهشي در تركيب داخل نشاسته درگياهان 1 dpe كه داراي MOS بالا هستند در مقايسه با گياهان وحشي وجود ندارد. با توجه به اين اطلاعات و نتايج و آزمايشات در Vitro احتمال توضيح اول بيشتر است. افزايش MOS در 1 dpe در بررسي حاضر به خاطر افزايش مالتو تريوس بود و اگر آن پلاستيكي باشد افزايش mm 208 وجود دارد و با در نظر گرفتن مقدار پلاستيكي %8 مجموع مقدار سلول.

ويژگي‌هاي آب

آب نه تنها فراوان‌ترين، بلكه غيرمعمول‌ترين ماده در روي زمين است. داراي ويژگي‌هايي است كه بعضي از آن‌ها از قانون‌هاي عمومي طبيعت پيروي نمي‌كنند. آب تنها ماده‌اي است كه در شرايط عادي، يعني فشار و دماي طبيعي، همزمان در هر سه حالت جامد، مايع و گاز مي‌تواند وجود داشته باشد. در يك روز زمستاني آب در سطح حوض يا استخر به حالت جامد، در زير يخ به حالت مايع و در آسمان به حالت گاز يا بخار وجود دارد. مولكول‌هاي آب پيوسته در حركتند. جامد بودن يا مايع بودن يا گاز بودن آب بستگي به سرعت اين حركت دارد. مولكول‌هاي آب در حالت جامد از هم دور و جدا هستند و تقريبا بي حركتند. در حالت مايع تقريبا نزديك به هم هستند و آزادانه حركت مي‌كنند. مولكول‌هاي آب در حالت گاز حركتي تند دارند و به يكديگر برخورد مي‌كنند.

يكي ديگر از ويژگي‌هاي غير معمولي آب آن است كه آب، برخلاف موادديگر، در هنگام منجمد شدن منبسط مي‌شود و حجمش افزايش مي‌يابد. قاعده عمومي اين استكه ماده، خواه گاز يا مايع يا جامد باشد، هرچه سردتر شود، منقبض مي‌شود و حجمش كاهشمي‌يابد. آب هم در دماهاي بالاتر از 4 درجه سلسيوس از اين قاعده پيروي مي‌كند، وليهرچه دماي آن از 4 درجه سلسيوس كمتر شود، منبسط مي‌شود و حجمش افزايش مي‌يابد. وقتيكه به حالت جامد يعني يخ در مي‌آيد بر حجم آن به اندازه يك يازدهم حجم اصلي افزودهمي‌شود. به سبب همين ويژگي است كه در زمستان لوله‌هاي آب مي‌تركند و ديواره حوض‌هاو استخرها مي‌شكنند، ولي اگر آب بر اثر يخ زدن منقبض مي‌شد يخ بر روي آب شناورنمي‌ماند. يخ‌ها به ته آب مي‌رفتند و كم كم درياها و اقيانوس‌ها پر از يخ مي‌شدند. آن وقت، زندگي در درياها و اقيانوس‌ها نابود مي‌شد. حتي شايد نخستين نشانه‌هايزندگي، كه گفته مي‌شود در آب آغاز شده است، پديد نمي‌آمد.

يك ليتر آب [خالص] در دماي 4 درجه سلسيوس [و يك اتمسفر فشار] يككيلوگرم جرم دارد. به بيان ديگر جرم حجمي آب در 4 درجه سلسيوس يك گرم بر سانتيمترمكعب است. دانشمندان براي تعيين جرم حجمي مواد ديگر، جرم آن‌ها را با جرم آبمي‌سنجند.

آب يكي از بهترين حلال‌ها است و تقريبا هر ماده‌اي را مي‌تواند حلكند. آب روان سخت ترين سنگ‌ها را هم به تدريج حل مي‌كند و مواد حل شده را به درياهاو اقيانوس‌ها مي‌برد. آب مواد غذايي موردنياز جانوارن را نيز حل مي‌كند. مواد غذاييموجود در خاك، پس از حل شدن در آب، به سلول‌هاي گياهان مي‌رسند و سبب رشد آن‌هامي‌شوند. غذاهايي هم كه انسان يا جانوارن مي‌خورند، پس از حل شدن در آب جذبسلول‌هاي بدن آن‌ها مي‌شوند. جانداران مي‌توانند آب مورد نياز خود را از هر نوعمحلولي كه داراي آب باشد به دست آوردند.

آب پس از جيوه، دراراي بيشترين كشش سطحي است. كشش سطحي نيرويي استكه بر سطح مايع وارد مي‌آيد و سبب مي‌شود تا مساحت سطح آن مايع به حداقل برسد. كششسطحي آب نتيجه به هم پيوستگي مولكول‌هاي آب به يكديگر از يك طرف و به هم پيوستگيمولكول‌هاي سطحي آب به مولكول‌هاي داخلي آب از طرف ديگر است. پيوستگي مولكول‌هاي آببه يكديگر به قدري است كه آب مي‌تواند اجسام سنگين‌تر از خود را بر سطح خود نگهدارد. به سبب همين ويژگي است كه مي‌توان سوزني را به طور افقي روي آب شناور كرد وبعضي از حشره‌ها مي‌توانند روي آب بايستند يا راه برودند. اين ويژگي را هنگام چكيدنآب از شير آب نيز مي‌توان ديد. وقتي كه آب قطره قطره فرو مي‌ريزد، نخست هر قطره بهشير آب مي‌چسبد و آويزان و سپس كشيده مي‌شود و سرانجام به صورت كره بسيار كوچكي درمي‌آيد و فرو مي‌افتد. كشش سطحي سبب چسبندگي هم مي‌شود. همين ويژگي سبب مي‌شود كهآب به لبه شير آب، به دست و بدن، به ظرف‌هاي گوناگون و بسياري از چيزهايي كه باآنها تماس پيدا مي‌كند، بچسبد و آنها را تر كند. البته ميزان چسبندگي آب بههمه مواد يكسان نيست. مثلا آب به پارافين نمي‌چسبد. به سبب همين ويژگي چسبندگي استكه آب از ديواره‌هاي ظرف‌هاي باريك استوانه شكل بالا مي‌رود و سطح آن گود به نظرمي‌رسد. اين پديده رامويينگيناميده‌اند. مويينگي كه در زيست شناسي اهميتبسيار دارد، از عواملي است كه سبب مي‌شود آب موجود در خاك، به صورت مايعي زندگيبخش، از راه ريشه و ساقه به قسمت‌هاي گوناگون گياه برسد.

تركيب آب

   آب نيز مانند مواد ديگر ، از ذرات بسيار كوچكي به نام مولكولتشكيل شده است. در هر قطره آب ميليون‌ها مولكول وجود دارد. هر مولكول آب تركيبي استاز دو اتم هيدروژن و يك اتم اكسيژن. حتي در خالص ترين آب ، مواد ديگري نيز وجوددارند ، اما اين مواد تنها بخش كوچكي از آب را تشكيل مي دهند. آب ، هنگامي كه ازروي زمين يا از روي لايه‌هاي زمين مي گذرد ، مواد شيميايي موجود در مسير خود را بهنسبت‌هاي متفاوت حل مي كند و به همراه مي برد. به همين سبب ، در آب رودها موادشيميايي گوناگوني وجود دارند. اين مواد ممكن است كلسيم، باريم، مس، كروم و مانند آن، يا سولفات‌ها و نيترات‌ها و فسفات‌ها و تركيب‌هاي ديگري از آهن، سرب، نقره و سديمو مواد ديگر باشند. بعضي از مواد شيميايي حل شده در آب بر اثر تغيير فشار و دمارسوب مي كنند. يكي از مهم‌ترين اين مواد كلسيم است كه در جدار لوله‌هاي آب يا سماوريا كتري رسوب مي كند. استالاكتيتواستالاگميت، كه در سقف‌ها وديواره‌ها و كف غارهاي آهكي ديده مي شوند ، نمونه‌هايي از رسوب تركيب‌هاي كلسيمهستند كه پس از قرن‌ها پديد آمده‌اند. گذشته از مواد معدني ، در آب مواد آلي وجانداراني مانند ميكروب‌ها ، ويروس‌ها ، قارچ‌ها و جلبك‌ها وجوددارند.

آب

آب ماده‌اي است مركب از ئيدروژن و اكسيژن. آب تنها ماده‌اي است كه در طبيعت به هر سه حالت گاز و مايع و جامد وجود دارد و اغلب نا خالص است. آب خالص بي طعم بي بو و شفاف است. مقدار كم آن بي رنگ و لي مقدار زياد آن آبي به نظر مي‌رسد. آب خالص در سطح دريا در صفر درجه سلسيوس يخ مي‌زند و در صد درجه سلسيوس مي‌جوشد.

آب مايه اصلي زندگي است. انسان بيشتر از يك ماه هممي‌تواند بي غذا زنده بماند، اما اگر بيش از يك هفته آب به بدنش نرسد، خواهد مرد. حتي گياهان و جانوراني كه در خشك‌ترين جاها زندگي مي‌كنند، نياز به مقدار معيني آبدارند.

آب همه جا هست. بيشتر از 70 درصد سطح زمين را آباقيانوس‌ها، درياها، درياچه‌ها و رودخانه‌ها پوشانده است. آب در زير زمين و درهوايي كه تنفس مي‌كنيم نيز وجود دارد. آب 60 تا 90 درصد وزن گياهان يا جانور ياانسان را تشكيل مي‌دهد. بيشتر دانشمندان عقيده دارند كه زندگي در آب آغاز شده است ونخستين موجودات زنده آبزي بوده‌اند.

اکوسیستم

گیاهان (مانند علف در علفزار) انرژی خورشید را از طریق فتوسنتز به انرژی شیمیایی ذخیره شده ، تبدیل می کنند. این انرژی در سلولهای گیاه ذخیره شده و جهت رشد ، اصلاح و تکثیر آن استفاده می گردد. گاوها و سایر حیوانات، انرژی ذخیره شده در علف یا دانه را استفاده نموده و آن را به انرژی ذخیره شده ای در بدن خود تبدیل می کنند. زمانیکه ما گوشت و سایر محصولات حیوانی را می خوریم ، ما نیز آن انرژی را در بدن خود ذخیره می کنیم. ما از این انرژی ذخیره شده برای راه رفتن ، دویدن ، دوچرخه سواری و یا حتّی خواندن یک مطلب برروی اینترنت استفاده می کنیم. اکوسیستم و زنجیره ی غذایی:در محیط زیستی عوامل غیر زنده مانند خاک ، آب ، گازها و غیره به همراه جانداران وجود دارند. موجودات زنده با هم و با محیط غیر زنده خود ارتباطی متقابل برقرار می‌سازند. این ارتباط‌ها برای بقای محیط زیست بسیار لازمند. کارشناسان محیط زیست هنگام بررسی ، مناطق زیستی را مورد مطالعه قرار می‌دهند. هر منطقه زیستی شامل موجودات زنده ویژه عوامل غیر زنده است اکوسیستم نام دارد و دانشی که به بررسی اکوسیستم‌ها می‌پردازد. اکولوژی نامیده می‌شود. عوامل زنده اکوسیستم جانداران را براساس نقشی که در محیط دارند به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند. 1. موجودات تولید کننده (گیاهان سبز) 2. موجودات مصرف کننده (جانوران) 3. موجودات تجزیه کننده (باکتری‌ها و قارچ‌ها) ارتباط موجودات زنده با هم دیگر مهم ترین ارتباط غذایی است که به صورت زنجیره غذایی و شبکه غذایی در جریان است. علاوه بر ارتباط کلی میان جانداران که به صورت زنجیره غذایی نشان داده می‌شود. انواع دیگری از ارتباط نیز میان آنها وجود دارد که در آن الزاما ارتباط غذایی منجر به از بین رفتن طرفین نمی‌شود بلکه در این نوع ارتباط جانداران به زیستن در کنار هم ادامه می‌دهند. ارتباط غذایی زنجیره غذایی اگر وابستگی غذایی یک موجود زنده را با موجود زنده دیگر به صورت A→B نمایش دهیم بدین معنی است که موجود زنده A غذای موجود زنده B است و به عبارت دیگر B از A تغذیه می‌کند. بدین ترتیب می‌توانیم روابط غذایی زیر را که بین چند موجود زنده برقرار می‌شود نشان دهیم. در این روابط هر موجود زنده به صورت حلقه‌ای از یک زنجیر با موجود زنده دیگر مربوط می‌شود. هر یک از این روابط را یک زنجیره غذایی می‌نامند. در تمام این زنجیره‌های غذایی حلقه اول یک گیاه سبز است حلقه دوم یک جاندار گیاهخوار است و حلقه‌های بعدی را موجودات گوشتخوار تشکیل می‌شوند. شبکه غذایی چند زنجیره غذایی که با یکدیگر ارتباط داشته باشند یک شبکه غذایی را بوجود می‌آورند. شبکه حیات همه شبکه‌های غذایی با یکدیگر ارتباط دارند بطوری که همه موجودات زنده کره زمین یک شبکه غذایی بزرگ را تشکیل می‌دهد این شبکه غذایی بزرگ ، شبکه حیات نام دارد. نوع دیگر ارتباط جانداران با هم رقابت در رقابت یک موجود به چیزهایی که مورد نیاز موجود زنده دیگر نیز هست احتیاج پیدا می‌کند. مثلا جانوران بین یافتن غذا و لانه سازی و غیره با هم رقابت می‌کنند. در عمل رقابت گاهی دو رقیب با یکدیگر با خبر نیستند. بعضی از رقابت‌ها میان جانداران یک گونه و برخی دیگر در بین جاندارانی که از گونه‌های متفاوت است صورت می‌گیرد. موضوع مورد رقابت اغلب جانوران غذاست. رقابت تختصاص به جانوران ندارد. گیاهان نیز برای بدست آوردن نور ، آب و کانی‌ها با هم به رقابت می‌پردازند. هم زیستی هم زیستی یعنی زندگی کردن با یکدیگر و با هم زیستن اما در اکولوژی منظور از هم زیستی هر نوع ارتباط نزدیک میان دو نوع موجود زنده است صورت‌هایی از هم زیستی عبارتند از: هم سفرگی در این نوع هم زیستی یکی از افراد ، نه سود می‌برند و نه زیان و دیگری سود می‌برد. مانند رابطه چسبیدن ماهی بادکش‌دار ، بدن کوسه ماهی ، که ماهی بادکش دار در این رابطه سود می‌برد. همیاری در این نوع هم زیستی دو موجود زنده هر دو از یکدیگر بهره می‌برند- همیاری ممکن است داوطلبانه و یا اجباری باشد. همیاری گل‌سنگها اجباری است و قارچی که در ساختمان گلسنگ بکار رفته بدون جلبک سبز قادر به ادامه حیات است میان باکتری‌ها و گیاهان تیره نخود نیز همیاری است - همیار s شته و مورچه حالت اجباری دارد. زندگی انگلی در این نوع همزیستی یک موجود (انگل) سود می‌برند و موجود دیگر (میزبان) زیان. زندگی صیادی مستقیم‌ترین رابطه غذایی هنگامی وجود دارد که جاندار دیگر را بخورد. هر مصرف کننده‌ای که جانداری دیگر را بکشد و بخورد یک صیاد است و جانداری که خورده شود صید نام دارد. عوامل غیر زنده اکوسیستم گرما بیشتر از اشعه مادون قرمز بخشی از نور خورشید به دست می‌آید و در فعالیت‌های موجودات زنده نیز انرژی به صورت گرما آزاد می‌شود. دما یکی از عوامل غیر زنده محیطی است و تغییرات زیادی دارد و کلیه جانداران به نحوی با این تغییرات سازش پیدا کرده‌اند سازش باعث بقای جانوران می‌شود. نور نور نقش مهم در غذاسازی تولید کننده دارد. گازها مهم‌ترین گازهایی که در اتمسفر وجود دارند عبارتند از : اکسیژن و دی‌اکسید کربن. که اکسیژن در تنفس و در اکسید کربن در فتوسنتز نقش دارد. آب آب به صورت تبخیر شده وارد اتمسفر می‌شود و به صورت برف و باران به زمین برمی‌گردد. مواد شیمیایی به دو صورت کانی و آلی در اکوسیستمها وجود دارد مواد آلی ناشی از تجزیه موجودات زنده ، در اکوسیستمهای مختلف مورد استفاده جانداران قرار می‌گیرد. مواد کانی نیز به ترکیبات مختلف مثل نمک خوراکی یا کلریدسدیم که در غذای آدمی مهم است و یا کودهای شیمیایی که در حاصل خیزی خاک اهمیت دارد.

مفاهیم کلی

هر موجود زنده به تنهایی یک سیستم یا مجموعه منظم است و در عین حال ممکن است از سیستم‌های کوچک‌تر تشکیل یابد. وقتی موجودات زنده اجتماع و تشکل می‌یابند، روابط نظام‌مندی بین آنها پدیدار می‌شود و در نهایت وقتی همه موجودات زنده در یک محیط قرار می‌گیرند، یک سیستم بزرگ‌تر را تشکیل می‌دهند که به دلیل وجود روابط قانونمند و هدفدار بین محیط و جانداران، این مجموعه سیستم اکولوژیک یا اکوسیستم نامیده می‌شود. استقرار پایدار هر اکوسیستم منحصرا به مشارکت همه اجزای اصلی در ساختمان آن بستگی دارد. بدیهی است اگر مثلاً عوامل غیر زنده لازم وجود نداشته باشد، پایداری اکوسیستم هم، غیر ممکن خواهد بود. بر این اساس اکوسیستم از اجزای زیر تشکیل یافته است.

• مجموعه عوامل غیر زنده.
• تولید کننده‌ها یا گیاهان کلروفیل‌دار.
• مصرف کننده‌ها شامل دو گروه: گیاهخواران یا مصرف کننده‌های ردیف اول و گوشتخواران یا مصرف کننده‌های ردیف دوم.
• تجزیه کننده‌ها.

 انواع اکوسیستم از نظر ناقص یا کامل بودن چرخه مواد

اکوسیستم‌های ناقص آنهایی هستند که چرخه ماده در آنها تقریباً بسته است و اکوسیستم‌های کامل آنهایی هستند که مبادله ماده بین محیط و موجود زنده کاملاً بسته نیست. مثلاً در یک دریاچه، انرژی آفتاب به دلیل جذب مواد و تثبیت انرژی آفتاب از طریق گیاهان، ذخیره می‌شود و به مصرف ماهیها مصرف می‌رسد. مرغان ماهیخوار این مواد را با صید ماهی دریافت کرده و فضولات مرغان ماهیخوار و اجساد آنها به اکوسیستم‌های دیگر وارد می‌شود.

به این ترتیب چرخه ماده، به صورت کامل بسته در نمی‌آید. در اکوسیستم‌های مصنوعی (مصرف کننده و تولید کننده با دخالت انسان استقرار یافته است) نیز به این صورت است. اما اگر همه اکوسیستم‌های کره زمین را یک اکوسیستم تلقی کنیم، این مجموعه حالت اکوسیستم کامل دارد. زیرا در این اکوسیستم بزرگ مجموعه موادی که از محیط گرفته می‌شود سرانجام به محیط باز می‌گردد.

مکانیسم روند تولید در اکوسیستم

روند توالی یا انباشتن انرژی در اتمهای کربن مستلزم آن است که اتمهای هیدروژن از یک ملکول محتوی هیدروژن جدا گردد و به اتمهای کربن که از تجزیه CO۲ بدست می‌آیِند، اتصال داده شود. گیاهان کلروفیل‌دار برای اخذ هیدروژن، ملکولهای آب (H۲O) را تجزیه و ضمن تولید مواد آلی، اکسیژن را آزاد می‌کنند. علاوه بر گیاهان کلروفیل‌دار، برخی از باکتریها نیز عمل فتوسنتز را انجام می‌دهند. اما منبع هیدروژن برای این باکتریها H۲O نیست، بلکه یک ترکیب دیگر است. برای مثال، باکتریهای سبز آزاد کننده گوگرد بجای H۲O و H۲S را تجزیه و در نتیجه بجای رها کردن O۲، گوگرد یا S را آزاد می‌کنند.

 مکانیسم روند مصرف در اکوسیستم

اساس روند مصرف مبتنی بر تجزیه یا شکستن ترکیبات آلی حاصل از روند تولید است که به دو صورت انجام می‌شود:

• تنفس هوازی: در این روند، مواد آلی با طی مسیرهای طولانی در نهایت با اتمهای اکسیژن ترکیب می‌شوند.
• تخمیر یا تنفس غیر هوازی: در جریان این روند، مواد قندی به صورت کامل شکسته نمی‌شوند، بلکه سهمی از آرایش مواد قندی حفظ می‌شود. به همین دلیل تمام انرژی انباشته در آنها آزاد نمی‌گردد.

 زنجیر غذایی و شبکه غذایی در اکوسیستم

در دانش اکولوژی هر یک از از سطوح انباشتگی مواد آلی یا انرژی را یک پله غذایی یا یک سطح غذایی (trophilevel) می‌نامند و تولید کننده‌ها بالطبع سطح اول و هر یک از ردیفهای مصرف کننده، یک سطح دیگر تلقی می‌شوند. این زنجیره‌های غذایی مستقل از هم نیستند و بین اکثر زنجیره‌های غذایی حلقه‌های مشترک وجود دارد.

برای مثال در یک اکوسیستم مرتعی، یک زنجیره غذایی با سه حلقه گیاه، خرگوش و گرگ استقرار می‌یابند و زنجیر دیگری نیز با سه حلقه گیاه، گوسفند و گرگ تشکیل می‌شود. حلقه سوم بین دو زنجیر مشترک است. پس گرگ این دو زنجیر را بهم پیوند می‌دهد. مجموعه زنجیره‌های غذایی را که باهم حلقه‌های مشترک دارند در اصطلاح رشته یا شبکه غذایی (tood Web) می‌نامند.

[ هرمهای اکوسیستم

هر چقدر از پله پایین‌تر اکوسیستم به طرف پله‌های بالاتر پیش رویم، تعداد موجودات زنده پله‌ها کمتر می‌شود، در واقع می‌توان گفت مقدار انرژی انباشته در پله‌های اکوسیستم از پایین به بالا به تدریج کاهش می‌یابد. توجه به این مطلب، انگیزه اصلی طرح مبحثی تحت عنوان هرمهای اکوسیستم است. اگر در یک اکوسیستم، موجودات زنده پله اول را یک جا جمع کنیم و بعد موجودات زنده پله‌های دیگر را به همان توالی طبیعی به ترتیب پله‌ها روی هم قرار دهیم، شکل عمومی آنها، به صورت یک هرم خواهد بود.

اگر گیاهان و حیوانات موجود در اکوسیستم از نظر مدت زمان رشد، حجم و وزن بدن با همدیگر هماهنگ باشند می‌توان از هرم تعداد، به عنوان هرم وزن استفاده نمود به این نوع هرم، هرم وزن زنده یا توده زنده نیز گفته می‌شود. اما شرط اصلی این هرم این است که همه موجودات زنده همه پله‌های آن یکساله باشد اگر بیشتر از این باشد هرم وزن زنده گویایی خود را از دست می‌دهد.

چرا که در اینحالت، وزن زنده جانداران مختلف در این هرم، در طول یکسال یکسان نخواهد بود. مثلاً وزن زنده مصرف کنندگانی مانند فیل و زرافه، در یکسال تفاوت فاحشی خواهد داشت. به خاطر همین، هرم انرژی مطرح گردید که منظور از آن، محاسبه مقدار انرژی‌ای است که در مدت معینی در هر کدام از پله‌های اکوسیستم ذخیره می‌شود در اینحالت مقدار انرژی انباشته شده در مدت معین مثلاً یکسال، ملاک رسم هرم قرار می‌گیرد.

 اکوسیستم آب

• عوامل غیرزنده
• دما: در اکوسیستم‌های آب دما نقش ارزنده‌ای دارد زیرا گرمای ویژه آب زیاد است و می‌تواند به تدریج مقدار زیادی گرما را جذب کند و یا ازدست بدهد. بنابراین موجودات آبزی کمتر از موجودات خشکی‌زی در معرض تغییرات شدید دما قرار می‌گیرند. حیات دراعماق زیاد بستگی به این دارد که مواد غذایی تا چه حد از سطح به آنها برسد. در هر حال جثه جانوران نواحی عمیق کوچک است. در اعماق تاریک اقیانوسها تولید کننده‌ای وجود ندارد و تنها عده کمی مصرف کننده با جثه کوچک دیده می‌شود.
• گازها: دو گاز مهم و موثر در حیات یعنی O۲ و CO۲ را بررسی می‌کنیم که اکسیژن در آب بسیار کمتر از هواست. مقدار اکسیژن هوا در یک لیتر هوا و در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد، ۲۱۰ سانتیمتر مکعب است ولی مقدار O۲ در یک لیتر آب شیرین و دمای ۱۵ درجه سانتیگراد ۷.۲ سانتیمتر مکعب است. که مقدار آن درآب شور به ۵.۸ سانتیمتر مکعب کاهش می‌یابد. آبزیان با این مقدار کم اکسیژن سازش حاصل کرده‌اند و دستگاه تنفسی آنها قادر است که اکسیژن مورد نیاز بدن را از آب جذب نمایند.
• عوامل زنده اکوسیستم‌های آب

موجودات زنده اکوسیستم‌های آب عبارت‌انداز: تولیدکننده‌ها، مصرف کننده‌ها و تجزیه کننده‌ها که این موجودات برحسب اینکه اکوسیستم، آب شور داشته باشد یا آب شیرین فرق خواهد کرد.

·          

• تولیدکنندگان: در آبهای شور یا دریاها فقط فیتوپلانکتونها هستند ولی در آبهای شیرین گیاهان آبی نیز جزء تولیدکنندگان هستند.
• مصرف کنندگان: عبارت‌انداز موجوداتی که از فیتوپلانکتونها تغذیه می‌کنند (مثل سخت پوستان) و ماهی‌های کوچک‌تر و بعد ماهی‌های بزرگ‌تر.
• تجزیه کنندگان: شامل بعضی باکتریها و قارچها هستند که با تجزیه اجساد جانداران آبزی باعث می‌شوند که چرخه مواد در آب برقرار بماند.

 چشم انداز بحث

با توجه به اهمیت هر کدام از اعضای یک اکوسیستم خاص در تداوم آن بقای تک تک آنها ضروری و غیر قابل اغماض است. اما درجه اهمیت هر یک از این اعضا، با همدیگر فرق می‌کند. با این وجود، باید برنامه‌های مربوط به زیست محیطی، آنچنان در نظر گرفته شود که بقای همه موجودات یک اکوسیستم تضمین گردد

اصول علمي زيست مكانيك

فصل اول: معرفي تجزيه هاي بيومكانيك

فصل دوم: ويژگي هاي مكانيكي مواد

فصل سوم: بيومكانيك استخوان

فصل چهارم: بيومكانيك عضله اسكلتي

فصل پنجم: بيومكانيك زردپي و رباط

فصل هفتم: بيومكانيك مفاصل

فصل اول:

اين فصل، اصول پايه اي به كار گرفته شده در سرتاسر اين كتاب را براي درك ساختار و عملكرد سيستم اسكلت يا عضلاني به خواننده معرفي مي كند. بيومكانيك مطالعه ي سيستم هاي بيولوژيكي توسط اجراي قوانين فيزيك مي باشد. اهداف اين فصل مرور اصول و ابزار تجزيه هاي مكانيكي و توضيح رفتار مكانيكي بافت هايي است كه سيستم اسكلت عضلاني را مي سازند. اهداف ويژه ي اين فصل موارد زير مي باشد:

1)     مرور اصولي كه اساس قواعد بيومكانيكي بدن هاي استوار را شكل داده اند.

2)     مرور رويكرد هاي رياضي به كار گرفته شده براي انجام قواعد اسكلت استوار.

3)     بررسي مفاهيم به كار رفته براي ارزيابي ويژگي هاي مواد دگرديس پذير

4)     توضيح ويژگي هاي بافت هاي بيولوژيكي اوليه

5)     مرور اجزاء و رفتار مجموعه ي مفاصل

با ادراك اصول قواعد بيومكانيكي و ويژگي هاي زيستي بافت هاي اوليه ي سيستم اسكلت- عضلاني، خواننده در جهت اجراي اين اصول براي هر قسمت بدن آماده خواهد شد تا مكانيك هاي حركت نرمال هر قسمت را بداند و تأثيرات اختلالات پاتومكانيك يا مكانيك بيماري را در مورد جابه جايي احساس كند.

معرفي اصول بيومكانيك،       دكتر اَندرو آركادونا.

اگرچه بدن انسان يك سيستم پيچيده ي بيولوژيكي باورنكردني است كه با تريليون ها سلول ساخته شده، موضوعي است كه مشابه قوانين بنيادي، بر ساختارهاي ساده فلزي يا پلاستيك حكومت مي كند. مطالعه ي جوابگويي سيستم هاي بيولوژيكي به نيروهاي مكانيكي اشاره به يك عنوان بيومكانيكي دارد. با اين كه تا قرن بيستم به عنوان يك رشته علمي رسمي شناخته نشده بود، ولي بيومكانيك توسط علاقه منداني چون لئوناردوداوينچي، گليلئو گاليله، و آريستوتل مورد تحقيق قرار گرفته شده بود. به كارگيري بيومكانيك براي سيستم اسكلت عضلاني منجر به درك بهتر عمل و بد عملي اتصالات بدن شد و در نتيجه تجهيزات و شيوه هايي چون سيستم هاي اورتوپلاستي يا مفصل سازي و حل ورم مفاصل بهبود يافت. به علاوه، مفاهيم بيومكانيكي اسكلت- عضلاني براي متخصصين باليني از قبيل جرّاحان ارتوپد و متخصصان درمان شناسي و **** مهم مي باشند.

بيومكانيك گاهي اوقات به اتصال ميان ساختار و عملكرد اشاره مي كند. ماداميكه يك درمان شناسي به طور نمونه يك بيمار را از منظره ي حركت شناختي بدن ارزيابي مي كند، گاهي اجراي يك تجزيه ي كامل بيومكانيكي عملي يا ضروري نمي باشد. امّا يك دانش جامع از بيومكانيك و آناتومي (كالبدشناسي) براي درك چگونگي عملكرد سيستم عضلاني ضروري مي باشد. بيومكانيك همچنين مي تواند در ارزيابي انتقادي درمان ها و سنجش هاي پيشنهادي جديد و رايج براي بيمار، مفيد واقع شود. در نهايت يك درك كلّي از بيومكانيك براي فهميدن برخي اصطلاحات علمي همراه با حركت- شناسي (مثل: توركو، دَم و ...) لازم است.

اهداف اين فصل:

1)     مرور بعضي از اصول كلي رياضي به كار رفته در بيومكانيك

2)     توضيح نيروها و لحظه ها

3)     بحث راجع به اصولِ قواعد ايستا

4)     ارائه ي مفاهيم اصولي در جنبش شناسي و مسائل سينتيك (جنبشي)

قواعد محدود به مطالعه در حيطه ي اسكلت استوار يا بدن سالم مي باشد. بدن هاي دگرديس پذير را در فصول 2 و 6 مورد مطالعه قرار خواهيم داد. موارد اين فصل مرجع مهمي براي فصل هاي تجزيه هاي نيرو در سرتاسر متن مي باشد.

-       مرور اجمالي به رياضيات

اين بخش به عنوان دور برخي مفاهيم اصولي رياضي به كار گرفته شده در بيومكانيك انتخاب شده است. با وجود اينكه، در صورت آشنايي خواننده با اين موارد بالا و پايين مي رود ولي، حداقل به دور اين فصل كمك به سزايي مي كند.

-       واحد هاي اندازه گيري

اهميّت واحدهاي اندازه گيري به تنهايي كافي نمي باشد. اندازه گيري بايد همراه با واحدي باشد كه مفهوم فيزيكي داشته باشد. برخي اوقات شرايطي وجود دارند كه واحدهاي خاصّي حذفي مي شوند. اگر يك متخصص باليني از قد بيمار بپرسد و جواب «5-6» باشد، انصافاً فرض مي كند كه بيمار 5 فيت، 6 اينچ قد دارد. با اين وجود كه اگر بيمار در اروپا باشد، جايي كه سيستم متري به كار مي رود، اين تفسير اشتباه است. همچنين شرايطي موجود است كه فقدان يك واحد، عددي را به كلي بي فايده مي سازد. اگر به بيماري گفته مي شد كه تمرينات دنباله داري را براي 2 انجام دهد، بيمار نظري نداشت كه معناي 2، 2 روز، هفته، ماه يا حتي سال باشد. استفاده ي واحدها در بيومكانيك مي تواند به 2 گروه تقسيم شود. اول، 4 واحد اساسيِ طول، جرم، زمان و دما وجود دارند كه بر حسب استانداردهاي جهاني پذيرفته شده، تعريف شده اند. هر واحد ديگري، يك واحد اشتقاقي در نظر گرفته شده است و مي تواند در شرايط اين واحدهاي اساسي، تعريف شوند. براي مثال سرعت برابر طول تقسيم بر زمان است و نيرو برابر جرم ضرب در طول تقسيم بر مجذور زمان مي باشد. ليستي از واحدهاي ضروري براي بيومكانيك در جدول 1-1 تهيه شده است.

جدول 1-1 واحدهاي  به كار رفته در بيومكانيك                                                      

اززماني كه زاويه ها در تجزيه ي سيستم اسكلت عضلاني مهم محسوب شده اند، مثلثات يكي از مفيدترين ابزارهاي بيومكانيك است. واحد پذيرفته شده براي سنجش زوايا در درمانگاه درجه است. در يك دايره ْ360 درجه وجود دارد، يا به بيان ديگر دايره ْ360 است. اگر فقط يك بخش از دايره در نظر گرفته شود، آنگاه زاويه ي تشكيل شده بخشي از ْ360 است. به عنوان مثال،  دايره شامل يك زاويه ي ْ 90 است. اگرچه، در كل، درجه ي واحد مسئله ي مورد بحث اين متن است، زوايا نيز مي توانند در قسمت راديان توضيح داده شوند. از زماني كه  راديان در يك دايره وجود دارد، در هر راديان ْ3/57 است. وقتي از يك ماشين حساب استفاده مي كنيم، تعيين اين كه وقت استفاده از درجه راديان است مهم مي باشد.

به علاوه، برخي برنامه هاي كامپيوتر از قبيل Microsoft Excel ، براي محاسبه ي مثلثات از راديان استفاده مي كنند. عملكردهاي مثلثات در بيومكانيك براي حل و رفع نيروها به اجزاء آنها توسط زواياي مربوط به فواصل در يك زاويه ي قائم خيل مفيد هستند (يك مثلث ْ90 دارد). اصولي ترينِ اين روابط (سينوس، كسينوس، تانژانت) در شكل 1 1A تشريع شده اند. يك مرور ساده براي كمك به يادآوري اين معادلات Sohcatoa، (sine) سينوس طرف معكوس است تقسيم بر h وتر (hypotenuse)، (cosine) كسينوس طرف مقابل است a(adjacent) تقسيم بر (h) وتر (hypotenuse)، و (tangent) (t) تانژانت طرف معكوس تقسيم بر (adjacent)a.

اگرچه بيشتر ماشين حساب ها مي توانند براي محاسبه ي اين عملكردها استفاده شوند، برخي يادآوري هاي با ارزش اينجا هستند.

(معادله ي 2-1)                  1=)ْ90)sin و )ْ0)sin

(معادله ي 2-2)                  0=)ْ90) cos و 1=)ْ0)cos

(معادله ي 3-2)                  1= )ْ45)tan

به علاوه تئوري فيثاغورثي اظهار مي كند كه براي يك مثلث قائمه، مجموع مجذور دو ضلع مجاور زاويه ي قائمه برابر با مجذور در وتر مي باشد. (شكل 1. A1) اگرچه به طور معمول كمتر به كار مي رود، همچنين معادلاتي موجودند كه زوايا و اضلاع مجاور براي مثلث ها شامل يك زاويه راست نمي شوند.

-       قواعد بردار

پارامترهاي بيومكانيكي مي توانند به عنوان كميّت يا بردار ارائه شوند. يك كميت به آساني توسطِ اندازه اي كه دارد ارائه مي شود. جرم، زمان و طول مثال هايي از كميّت مي باشند، يك بردار معمولاً به عنوانِ دامنه يا جهت ياب معرفي مي شود. به علاوه يك تعريف كلي از بردار همچنين شامل جهت آن (مسير) و نقطه ي اجراي آن است. نيروها و لحظه ها مثال هايي از كميّت هاي برداري هستند. شرايط يك مرد lb160 را كه به مدت 10 ثانيه روي يك صندلي نشسته است را در نظر بگيريد. نيرويي كه وزن او روي صندلي اعمال مي كند، توسط يك بردار به بزرگي lb160، جهت (عمودي)، مسير (رو به پايين)، و نقطه ي اجرا يا حركت (جايگاه صندلي)، ارائه خواهد شد. با اين وجود، زمان سپري شده روي صندلي يك كميّت عددي است و مي تواند با مقدار مقدار آن تعيين شود (10 ثانيه). براي جلوگيري از اشتباه، در تمام اين متن، براي (A) بردارهاي مشخص شده، جسورانه بيان مي كنيم.

(B) براي كميت ها- بيان ديگر براي بردارها در ادبيات پيدا مي شود (و در كلاس ها جايي كه بيان جسورانه سخت است) مثل كشيدن يك خط زير حرف (A) يك خط بالاي  يك پيكان بالاي حرف  بزرگي بردار (A) توسط حرف مشابه ارائه مي شود نه گستاخ. به علاوه رايج ترين استفاده از بردارها در بيومكانيك ارائه ي نيروهايي از قبيل عكس العمل عضله و مفصل و نيروهاي پايداري است.

اين بردارها مي توانند با استفاده از يك خط يا يك پيكان در يك طرف آن نشان داده شوند (شكل1.A2) طول خط بزرگي آن را نشان مي دهد. شرايط زاويه اي خط مسير آن را ارائه مي دهد، موقعيت نوك پيكان جهت آن را ارائه مي دهد و موقعيت خط در فضا نقطه ي آغاز آن را بيان مي كند. متناوباً، اين بردار مشابه مي تواند از لحاظ رياضي با استفاده از مختصات (قطبي) يا تجزيه ارائه شود. مختصات اندازه و جهت آن را نشان مي دهد. در مختصات قطبي، بردار مشابه 5 شمال در ْ37 افقي مي باشد (شكل 1.B2). در اين مثال بردار A به اجزايش تجزيه شده است A_x=4N و A_y=3N (شكل 1.c2(. گاهي اوقات تجزيه كردن بردارها به اجزايشان كه در يك رديف با جهت هاي تشريحي قرار دارند كار مناسبي است. براي مثال، محورهاي y,x ممكن است به ترتيب به جهت هاي بالايي و پيشين مربوط باشند. با وجود اين كه ارائه ي هندسي بردارها براي اهدافِ فكري مفيدند، ارائه ي تحليلي خيلي مناسب است. توجه داشته باشيد كه اطلاعات هدايتي بردار همچنين در اين اطلاعات جاسازي شده اند. شكل 1.c2 برداري است با A_x=-4N و A_y=-3N يا N5*ْ217

-       جمع برداري

وقتي بيومكانيك اسكلت عضلاني را مطالعه مي كنيم، در نظر گرفتن بيش از يك نيرو طبيعي است بنابراين فهم چگونگي كار كردن با بيشتر از يك بردار مهم است. وقتي كه دو بردار را جمع يا از هم كم مي كنيم، ويژگي هاي مهمي هستند كه بايد در نظر گرفته شوند. جمع برداري جابه جايي پذير است.

(معادله 4-2)                      A+B=B+A

(معادله 5-2)                      A-B=A+(-B)

جمع برداري شركت پذير است.

(معادله 6-2)                      A+(B+C)=(A+B)+C

بر خلاف عددي ها كه فقط مي توانستند با خودشان شوند، اندازه و جهت يك بردار بايد با هم جمع شوند. روش پر جزئيات براي اضافه كردن دو بردار A+B=C در جعبه ي 1-1 نشان داده شده است. روش هندسي از شيوه ي “tiptotail” يا سروته يا دنباله رو استفاده مي كند.

مرحله ي اول كشيدن بردار اول است، A. آنگاه بردار دوم B كشيده مي شوند به طوري كه دُم آن روي نوك محور يا بردار اول مي نشيند. نمايش برداري C خلاصه ي اين دو بردار است به طوري كه دُم اولي A به سر دومي B وصل مي شود و بردار C را مي سازد. به اين دليل كه جمع برداري جابه جايي پذير يا مبادله اي است، راه حل مشابه، در صورتي كه بردار B بردار اول باشد، به دست مي آيد. در هنگام استفاده از مختصات قطبي، بردارها به روش هندسي كشيده مي شوند و آنگاه قانون cosine كسينوسي براي تعيين اندازه ي C و قانون sines سينوسي براي تعيين جهت C به كار مي رود (شكل 1-1 را براي تعاريف اين قانون مشاهده كنيد.)

براي روش تفكيك اجزاء، هر بردار به اجزاي x , y مربوط به خود تجزيه مي شود. اجزاء اندازه ي بردار را در آن جهت ارائه مي كند. y , x فرضي هستند.

(معادله ي 7-2)                           C_x=A_x+B_x

(معادله ي 8-2)                           C_y=A_y+B_y

بردار، مي تواند با اجزايش باقي بماند C_y , C_x يا به يك اندازه تبديل شود C با استفاده از نظريه ي فيثاغورث و جهت،  با استفاده از مثلثات. اين روش موثرترين روش از 3 مورد ارائه شده است و در سرتاسر متن به كار مي رود.

-       ضرب برداري

ضرب يك بردار توسط يك عدد نسبتاً آسان است. در اصل هر جزء بردار به تنهايي در عدد ضرب مي شوند و بردار ديگري را ايجاد مي كند. براي مثال اگر بردار شكل 1-2 در 5 ضرب شود نتيجه:

.N15=N        3*5=A_y و      N20=N                 4*5=A_x

شكل ديگر ضرب برداري حاصلضرب ضربدري است، كه دو بردار در هم ضرب شوند و در نتيجه بُردار جديدي خواهد شد. ß (B*(C=A . جهت C طوري است كه آن متقابلاً عمود به B,A است. اندازه ي C اين طور محاسبه مي شود  كه  زاويه ي بين B,A را بيان مي كند و * علامتِ ضرب عددي است. اين روابط در شكل 1-3 بيان شده اند.

-       سيستم هاي مختصات

يك تجزيه ي سه بعدي براي ارائه ي كاملِ حركت انسان ضروري است. چنين تجزيه هايي يك سيستم مختصاتي را لازم دارد كه به طور نمونه از محورهايي تركيب شده بود كه به طور خودكار در يك رديف قرار گرفته بودند، مياني/افقي (ML)، جلوي/عقبي(AP) و بالايي/پاييني(SI).

گاهي اوقات در نظر گرفتن فقط يك تجزيه يا طرح دوبعدي خيلي مناسب است كه فقط 2 يا 3 محور در نظر گرفته مي شوند. در بدن انسان سه صفحه تشريحي عمودي وجود دارد كه به عنوان صفحه هاي كاردينال معرفي شده اند. صفحه سهمي به وسيله ي محورهاي AP , SI، صفحه ي جلويي با محورهاي SI , ML و صفحه ي عرضي يا افقي با محورهاي AP , ML ، شكل يافته اند. (شكل 1-4)

حركت هر استخوان مي تواند با پاسخ به سيستم محورهاي مختصات موضوعي يا يكپارچه، ارجاع داده شود. براي مثال، حركت درشت ني را مي توان توسط چگونگي حركت آن با استخوان ران و چگونگي حركت آن نسبت به