נוסטוק

נוסטוק, הידוע גם כחמאת טרולים, כוכב נופל, חמאת מכשפות (אין לבלבל אותה עם הפטריות הידועות בכינויין חמאת מכשפות (אנ')), וג'לי מכשפות, הוא הסוג הנפוץ ביותר של אצות כחוליות המצוי במגוון של סביבות מימיות ויבשתיות כאחת. חיידקים אלו עשויים ליצור מושבות המורכבות מסלילים (אנ') של תאים דמויי סליל במעטפת ג'לטינית של פוליסכרידים. הוא עשוי גם לגדול באופן סימביוטי בתוך רקמות הצמחים, וכך לספק חנקן למארח שלו באמצעות פעולתם של תאים שהתמיינו להיות הטרוציסטים. "נוסטוק" הוא סוג הכולל מינים רבים המגוונים במורפולוגיה, תפוצת בתי גידול והתפקוד האקולוגי שלהם. את מושבות ה"נוסטוק" ניתן למצוא באדמה, על סלעים לחים, בתחתית אגמים ומעיינות, ולעיתים רחוקות בבתי גידול ימיים. הם עשויים להימצא גם בסביבות יבשתיות ממוזגות, מדבריות, טרופיות או בסביבות הקוטב. השם Nostoc נטבע בעת החדשה המוקדמת על ידי פאראצלסוס השווייצרי והוא שילוב של ה-"nostril" מאנגלית ו-"Nasenloch" מגרמנית שמשמעותם "חור אף, נחיר", ככל הנראה בשל הופעתן של מושבות מינים רבים הדומות לרירית האף. כאשר היא גדלה על הקרקע, מושבת "נוסטוק" בדרך כלל אינה נראית לעין, אך לאחר גשם היא מתנפחת למסה בולטת דמוית ג'לי, שבעבר חשבו שמקורה מהשמים, ומכאן השמות העממיים, כמו ג'לי כוכבים, חמאת טרולים, וחמאת מכשפות שהוזכרו לעיל. "נוסטוק" הם סוג של אצות כחוליות גראם-שליליות המבצעות פוטוסינתזה. למינים רבים של "נוסטוק" יש שכבה חיצונית ורקמה פנימית רחבה עשויה פוליסכרידים (רבי-סוכר), המעניקה להן את המראה הג'לטיני שלהם, וכן עוזרת להגן עליהם מסביבתם ויכולה לסייע בספיגת לחות. תכונה זו מאפשרת למושבות נוסטוק לשרוד מצבי לחץ כמו תנודות בטמפרטורות, בצורת, מתח מלחים, ייבוש, קרינת UV וזיהום על ידי פתוגנים. למינים מסוימים בתוך הסוג השכבה החיצונית כוללת סלילים הטרוציסטים מקבעי חנקן. סמיכות "נוסטוק" אחד לשני מייצרות מושבות. מושבות אלו יכולות להגיע לקוטר של כמה סנטימטרים. מושבות אלו מורכבות משטיחים או מסות ג'לטיניות שנוצרו על ידי צבר בועיות נספחות שיכולות להופיע במגוון צבעים (בהתאם למין) כגון חום, צהוב או ירוק. בנוסף, מינים מסוימים של "נוסטוק" מסוגלים להיכנס לשלבים רדומים, המסייעים עוד יותר בהישרדותם בתנאים שליליים, ומאפשרים להם לחדש את חילוף החומרים כשהם מוחזרים למצבם הלח. מושבות "נוסטוק" ניתן למצוא במגוון רחב של סביבות, יבשתיות ומימיות, בהתאם לסוג. השכבה החיצונית והרקמה שלהם מאפשרים להם לשרוד ולשגשג במגוון תנאים והרגלים, החל ממדבריות, מדבריות למחצה, שטחי עשב, אזורי הקוטב ואזורים טרופיים, בהתאם למין המסוים של "נוסטוק". בסביבות מימיות, "נוסטוק" תועד שנמצא באופן טבעי במים ימיים, מים מתוקים, כמו גם מים מליחים. בהתאם למין, מושבות "נוסטוק" יכולים להתקיים עצמאית בסביבתם, או שהם עשויים ליצור קשרים סימביוטים עם האורגניזמים האחרים בסביבתם, כגון צמחים, פטריות או חיידקים אחרים. מכיוון שמושבות "נוסטוק" מסוגלים ליצור מושבות על פני השטח של מינרלים חשופים, הם מסוגליפ לספק סביבה יציבה יותר לצמחייה וסקולרית בסביבתם. מינים מסוימים של "נוסטוק" יוצרים גם קשרים עם צמחים חסרי רקמת כלי דם כמו טחבים בגלל יכולתם לקבע חנקן. כמו כן, נמצא כי "נוסטוק" יוצרים אסוציאציות סימביוטיות וקשרים אחרים עם חיידקים אחרים בסביבתם. כמה מינים של "נוסטוק" היוצרים מושבות בסביבות מים מתוקים מספקים בית גידול לחיידקי מים מתוקים אחרים. בנוסף, מינים מסוימים כמו N. commune ו- N. flageliforme יוצרים קשרים עם חיידקים הטרוטרופיים ואקטינובקטריות הקיימות בסביבתם, ככל הנראה בשל העובדה שהם מהווים שחקן משמעותי פוטנציאלי במחזור החנקן במערכות אקולוגיות מימיות. "נוסטוק" תועד כמייצר תרכובות רבות בעלות עניין, כולל כאלו שהן אנטי-ויראליות, אנטי-גידוליות, אנטי-פטרייתיות ואנטי-בקטריאליות. בנוסף לשימוש הפרמצבטי המוצע, ניתן להשתמש "בנוסטוק" גם כדשן ביולוגי מוצע, ומקור לחומצות שומן לייצור דלק ביולוגי. ל"נוסטוק" יש את היכולת הייחודית לשרוד ולהתיישב על משטחים מינרלים חדשים וחשופים בסמוך לטחב וצמחים וסקולריים אחרים, מה שמאפשר לאחר מכן יצירה של אדמה אורגנית יותר וצמחייה יציבה. הוצע להשתמש ב-"נוסטוק" בסביבות של קרחונים נסוגים על מנת לבסס נוכחות חדשה ויציבה יותר של צמחייה על משטחי מינרלים שנחשפו לאחרונה. "נוסטוק" שימש באופן היסטורי כמזון בריא וכרפואה מסורתית, בעיקר באסיה מבחינה היסטורית, המינים N. flagelliforme ו- N. commune נצרכו למאכל בסין, שם הוא שימש לשרוד ברעב ושימש כמין מרכיב ברפואה סינית מאז שושלת ג'ין המזרחית. בנוסף, ל"נוסטוק" היה שימוש קולינרי מתועד בהודו, אינדונזיה, פרו, בוליביה ואקוודור. "נוסטוק" גם מזין מאוד, מכיל חלבונים וויטמין C, כמו גם את כל חומצות האמינו החיוניות . מדענים הציעו אותו כמזון אנטי דלקתי וכן כנוגד חמצון. בשל כך, "נוסטוק" נחשב גם למועמד חזק לחקלאות מחוץ לכדור הארץ. בשל תנועת הולכי רגלי, כלי גינון ומערכות השקיה מזוהמות, מושבות "נוסטוק" התפתחו בדרך כלל מחוץ לבית הגידול הטבעי שלהן במשתלות צמחים ובחממות. מספר שיטות בקרה שונות יכולות להיות יעילות בהדברת "נוסטוק" לא רצוי מסביבות אלו, לרבות יישום ניקוז וביוב מוגבר במתקנים אלו, הסרה פיזית של "נוסטוק" על ידי ניכוש באש או בסיוע מיקוד קרני שמש. "נוסטוק" הוא בן למשפחת ה-Nostocaceae של סדרת Nostocales.   מדיה וקבצים בנושא נוסטוק בוויקישיתוף נוסטוק, באתר ITIS (באנגלית) נוסטוק, באתר NCBI (באנגלית) נוסטוק, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית) נוסטוק, באתר GBIF (באנגלית) Fidor, Anna; Konkel, Robert; Mazur-Marzec, Hanna (2019-09-29). "Bioactive Peptides Produced by Cyanobacteria of the Genus Nostoc: A Review". Marine Drugs. 17 (10): 561. doi:10.3390/md17100561. ISSN 1660-3397. PMC 6835634. PMID 31569531. Sand-Jensen, Kaj (ביולי 2014). "Ecophysiology of gelatinous Nostoc colonies: unprecedented slow growth and survival in resource-poor and harsh environments". Annals of Botany. 114 (1): 17–33. doi:10.1093/aob/mcu085. ISSN 1095-8290. PMC 4071103. PMID 24966352. {{cite journal}}: (עזרה) "SS-AGR-431/AG430: Biology and Management of Nostoc (Cyanobacteria) in Nurseries and Greenhouses". edis.ifas.ufl.edu (באנגלית). נבדק ב-2022-04-24. Potts, M. (1997). "Etymology of the Genus Name Nostoc (Cyanobacteria)" (PDF). International Journal of Systematic Bacteriology. 47 (2): 584. doi:10.1099/00207713-47-2-584. ארכיון (PDF) מ-2013-08-11. נבדק ב-2011-11-05. Aguilar, Pablo; Dorador, Cristina; Vila, Irma; Sommaruga, Ruben (2019). "Bacterial Communities Associated With Spherical Nostoc Macrocolonies". Frontiers in Microbiology. 10: 483. doi:10.3389/fmicb.2019.00483. ISSN 1664-302X. PMC 6437075. PMID 30949138. Nowruzi, Bahareh; Haghighat, Setareh; Fahimi, Hossein; Mohammadi, Ehsan (במרץ 2018). "Nostoc cyanobacteria species: a new and rich source of novel bioactive compounds with pharmaceutical potential". Journal of Pharmaceutical Health Services Research (באנגלית). 9 (1): 5–12. doi:10.1111/jphs.12202. {{cite journal}}: (עזרה) Bhandari, Rupali; Sharma, Prabhat Kumar (2006). "High-light–induced Changes on Photosynthesis, Pigments, Sugars, Lipids and Antioxidant Enzymes in Freshwater (Nostoc spongiaeforme) and Marine (Phormidium corium) Cyanobacteria". Photochemistry and Photobiology. 82 (3): 702–710. doi:10.1562/2005-09-20-ra-690. ISSN 0031-8655. PMID 16464127. Li, Zhuoyu; Guo, Min (2018). "Healthy efficacy of Nostoc commune Vaucher". Oncotarget. 9 (18): 14669–14679. doi:10.18632/oncotarget.23620. PMC 5865699. PMID 29581873. Deane, Green (2011-08-31). "Nostoc Num Nums". Eat The Weeds and other things, too (באנגלית אמריקאית). ארכיון מ-2019-01-31. נבדק ב-2019-02-20.