అదృశ్య జీవ ప్రపంచం (The Invisible Living World)

మన కంటికి ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణం కంటే పెద్దగా ఉన్న వస్తువులే కనిపిస్తాయి. చాలా కాలం చుట్టూ ఉన్న అనేక సూక్ష్మ జీవులు మనిషికి తెలియకుండానే ఉండిపోయాయి. సూక్ష్మదర్శిని (Microscope) ఆవిష్కరణతో ఈ అదృశ్య ప్రపంచం బయటపడింది.

• లెన్స్ (Lens): వంపు తిరిగిన గాజు ముక్క చిన్న వస్తువులను పెద్దగా చూపిస్తుందని పూర్వం కనుగొన్నారు. ఇది కాయధాన్యపు గింజ (lentil seed) ఆకారంలో – మధ్యలో మందంగా, అంచుల్లో సన్నగా – ఉండటంతో 'లెన్స్' అనే పేరు వచ్చింది.
• పరిణామ క్రమం: సాధారణ భూతద్దాల (Magnifying glass) నుంచి శక్తిమంతమైన సూక్ష్మదర్శినుల వరకు లెన్స్‌లు మెరుగవుతూ వచ్చాయి.
• నీటి లెన్స్ ప్రయోగం: నీటితో నింపి మూత పెట్టిన గుండ్రటి అడుగు గల గాజు ఫ్లాస్క్ కూడా భూతద్దంలా పనిచేసి అక్షరాలను పెద్దగా చూపిస్తుంది.
• రాబర్ట్ హుక్ (Robert Hooke):
  1. 1665లో 'మైక్రోగ్రాఫియా (Micrographia)' అనే పుస్తకం ప్రచురించాడు; అందులో సూక్ష్మ వస్తువుల వివరమైన బొమ్మలు ఉన్నాయి. ఆయన మంచి పరిశీలకుడు, నైపుణ్యం గల చిత్రకారుడు.
  2. ఆయన సూక్ష్మదర్శిని వస్తువులను కంటికి కనిపించే పరిమాణం కంటే 200 నుంచి 300 రెట్లు పెద్దగా చూపేది.
  3. కార్క్ (Cork) పలుచని ముక్కను పరిశీలించినప్పుడు అది తేనెపట్టులా ఖాళీ గదులతో ఉండటం చూసి, ఒక్కో గదిని 'కణం (Cell)' అన్నాడు.
  4. జీవ ప్రాథమిక ప్రమాణాన్ని వివరించడానికి విజ్ఞాన శాస్త్రంలో 'సెల్' అనే పదం మొదటిసారిగా వాడింది ఇక్కడే.
• ఆంటోని వాన్ లీవెన్‌హుక్ (Antonie van Leeuwenhoek):
  1. 1660ల కాలంలో డచ్ శాస్త్రవేత్త; మెరుగైన లెన్స్‌లు తయారుచేసి ఉపయోగకరమైన సూక్ష్మదర్శినులు నిర్మించాడు.
  2. బ్యాక్టీరియా, రక్త కణాల వంటి సూక్ష్మ జీవులను స్పష్టంగా చూసి వర్ణించిన మొదటి వ్యక్తి.
  3. అందుకే ఆయనను సూక్ష్మజీవ శాస్త్ర పితామహుడు (Father of Microbiology) అంటారు.
• ఇతర పరికరాలు:
  1. సూక్ష్మజీవులను 100 నుంచి 400 రెట్లు పెద్దగా చూపేది సాధారణ సూక్ష్మదర్శిని. ఫోల్డ్‌స్కోప్ (Foldscope) అనేది తక్కువ ఖర్చుతో కాగితంతో చేసిన మడతపెట్టే సూక్ష్మదర్శిని
  2. ప్రయోగశాల సూక్ష్మదర్శిని అంత వివరాలు చూపకపోయినా సామాన్యులకు అందుబాటులో ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ సూక్ష్మదర్శిని (Electron microscope) కణాన్ని సుమారు 10,00,000 రెట్లు పెద్దది చేసి కణంలోని మరిన్ని భాగాలను చూపిస్తుంది.

జీవులన్నీ కణాలతో (Cells) ఏర్పడ్డాయి. కణ నిర్మాణాన్ని సూక్ష్మదర్శినిలో ఉల్లిపాయ పొర (Onion peel), నోటిలోని చెంప కణాలు (Cheek cells) చూసి అర్థం చేసుకుంటారు.

• ఉల్లి పొర కణాలు: ఉల్లిపాయ లోపలి ఉపరితలం నుంచి తీసిన పలుచని పారదర్శక పొరను సఫ్రానిన్ (Safranin – ఎరుపు రంగు ద్రావణం)తో రంగు వేసి, గ్లిజరిన్ చుక్క వేసి, కవర్ స్లిప్ కప్పి చూస్తారు. కణాలు దాదాపు దీర్ఘచతురస్రాకారంలో, మధ్యలో ఖాళీ లేకుండా దగ్గర దగ్గరగా ఉంటాయి. గ్లిజరిన్ కణాలు ఎండిపోకుండా కాపాడి స్పష్టతను పెంచుతుంది.
• చెంప కణాలు:
  1. శుభ్రమైన టూత్‌పిక్ మొనతో చెంప లోపలి భాగాన్ని గీకి, మిథిలీన్ బ్లూ (Methylene blue – నీలి రంగు) వేసి చూస్తారు. కణాలు బహుభుజి ఆకారంలో ఉంటాయి
  2. ఇవి నోటి లోపలి పొరను ఏర్పరుస్తాయి. రంగు వేయడం వల్ల విరుద్ధత (Contrast) పెరిగి కణాలు బాగా కనిపిస్తాయి.
• కణంలోని మూడు ప్రధాన భాగాలు:
  1. కణత్వచం (Cell membrane): బయటి పలుచని పొర; కణద్రవ్యాన్ని, కేంద్రకాన్ని కప్పి ఉంచుతుంది, ఒక కణాన్ని మరొక దాని నుంచి వేరు చేస్తుంది. రంధ్రాలు (porous) కలిగి ఉండి జీవక్రియలకు కావలసిన పదార్థాలు లోపలికి, వ్యర్థాలు బయటికి వెళ్లేలా చేస్తుంది.
  2. కణద్రవ్యం (Cytoplasm): కణత్వచం, కేంద్రకం మధ్య ఉన్న ప్రదేశాన్ని నింపే పదార్థం; కార్బోహైడ్రేట్లు, ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు, ఖనిజ లవణాలు ఉంటాయి. చాలా జీవక్రియలు ఇక్కడే జరుగుతాయి.
  3. కేంద్రకం (Nucleus): కణం మధ్యలో ఉండే గుండ్రటి నిర్మాణం; దానికీ పలుచని పొర ఉంటుంది. కణంలోని అన్ని పనులను, పెరుగుదలను నియంత్రిస్తుంది.
• కణకవచం (Cell wall):
  1. ఉల్లి కణాల వంటి కొన్ని కణాల్లో కణత్వచం బయట అదనపు పొర ఉంటుంది. మొక్కల కణాలకు దృఢత్వం, బలం ఇస్తుంది
  2. అందుకే మొక్క కణాలు దగ్గరగా అమరి గట్టిగా కనిపిస్తాయి.
• మొక్క కణంలో ప్రత్యేక భాగాలు:
  1. ప్లాస్టిడ్లు (Plastids): చిన్న కడ్డీ ఆకారపు నిర్మాణాలు. హరితరేణువులు (Chloroplasts) వంటి కొన్నింటిలో పత్రహరితం (Chlorophyll) ఉండి ఆకుపచ్చ రంగునిస్తుంది, కిరణజన్య సంయోగక్రియకు తోడ్పడుతుంది. ఆకుపచ్చ కాని భాగాల్లోని కొన్ని ప్లాస్టిడ్లు పదార్థాలను నిల్వ చేస్తాయి.
  2. రిక్తిక (Vacuole): మొక్క కణంలో పెద్ద ఖాళీగా కనిపించే ప్రదేశం; ముఖ్యమైన పదార్థాల నిల్వ, వ్యర్థాల తొలగింపు, కణ ఆకారం నిలపడం దీని పనులు. జంతు కణాల్లో రిక్తికలు సాధారణంగా ఉండవు; ఉంటే చిన్నవిగా ఉండి నీటిలో కరిగిన పదార్థాలను నిల్వ చేస్తాయి.
• కణం ఒక సాధారణ ద్రవం సంచి కాదు
• ప్రతి భాగానికి ప్రత్యేక పని ఉండే సంక్లిష్ట నిర్మాణం.

కణాలన్నీ ఒకే ఆకారంలో ఉండవు. కణం ఆకారం, పరిమాణం, నిర్మాణం అది చేసే పనికి తగినట్టు ఉంటాయి. అనేక కణాలు కలిసి కణజాలం, అవయవాలు, జీవిగా మారతాయి.

• కణాల వైవిధ్యం:
  1. కొన్ని కణాలు గుండ్రంగా, కొన్ని పొడవుగా సన్నగా ఉంటాయి
  2. వేర్వేరు జీవుల్లో కణాల సంఖ్య కూడా వేరుగా ఉంటుంది.
• ఆకారం – విధి సంబంధం:
  1. కండర కణం (Muscle cell): కదురు (spindle) ఆకారం; సన్నగా, సరళంగా ఉండటంతో అన్నవాహికలో కండర కణాలు అల (wave) లాగా సంకోచించి వ్యాకోచిస్తూ ఆహారాన్ని జీర్ణాశయం వైపు నెడతాయి. జీర్ణాశయ గోడలోని కండర కణాలు ఆహారాన్ని మథిస్తాయి.
  2. నాడీ కణం (Nerve cell / Neuron): చాలా పొడవుగా, శాఖలుగా ఉంటుంది; ఈ ఆకారం వల్ల శరీరంలోని వేర్వేరు భాగాలకు చేరి సందేశాలను వేగంగా అందిస్తుంది.
  3. చెంప కణాలు: పలుచగా, చదునుగా ఉండి చెంప లోపలి ఉపరితలంపై రక్షణ పొరగా ఉంటాయి.
  4. జీర్ణాశయ లోపలి పొర కణాలు: జీర్ణరసాలు, ఆమ్లం ఉత్పత్తి చేసి ఆహార విచ్ఛిన్నానికి తోడ్పడతాయి.
  5. మొక్క కణాలు: దీర్ఘచతురస్ర, పొడవాటి, అండాకార లేదా గొట్టం వంటి ఆకారాల్లో ఉంటాయి; కొన్ని పొడవైన గొట్టాలుగా ఏర్పడి మొక్క అంతటా నీటిని చేరవేస్తాయి.
• వ్యవస్థీకరణ స్థాయిలు (Levels of organisation): కణం (Cell) → కణజాలం (Tissue) → అవయవం (Organ) → అవయవ వ్యవస్థ (Organ system) → జీవి (Organism).
• కణం జీవానికి ప్రాథమిక ప్రమాణం – గోడకు ఇటుక లాంటిది.
• ఒకే రకమైన కణాల సమూహం కణజాలం.
• వేర్వేరు కణజాలాలు కలిసి అవయవం
• అనేక అవయవాలు కలిసి ఒక ముఖ్య పని చేసే అవయవ వ్యవస్థ
• అన్ని అవయవ వ్యవస్థలు కలిసి సంపూర్ణ జీవి.
• సంయుక్త బీజకణం (Zygote): సంక్లిష్ట జీవుల జీవితం ఒకే కణం 'జైగోట్'తో మొదలవుతుంది. ఇది పదే పదే విభజన చెంది అనేక కణాల జీవిగా మారుతుంది. ఇలాంటి జీవులను బహుకణ జీవులు (Multicellular) అంటారు – మనుషులతో సహా జంతువులు, మొక్కలు ఉదాహరణలు.
• అతిపెద్ద కణం:
  1. ఉష్ట్రపక్షి (Ostrich) గుడ్డులోని పచ్చసొన ఒకే కణం
  2. జీవ ప్రపంచంలో తెలిసిన అతిపెద్ద కణం, వ్యాసం సుమారు 130 నుంచి 170 మి.మీ. గుడ్డులోని డొప్ప, తెల్లసొన కణేతర పదార్థాలు.

సూక్ష్మదర్శినిలో కణాలను స్పష్టంగా చూడాలంటే నమూనాను పలుచగా తీసుకుని, రంగు వేసి, స్లైడ్ మీద జాగ్రత్తగా అమర్చాలి. పాఠంలో ఉల్లి పొర (ఉపాధ్యాయ ప్రదర్శన), చెంప కణాల పరిశీలనలు ఉన్నాయి; వాటి ప్రక్రియ క్రమం, ఫలితాలు పరీక్షల్లో అడిగే అంశాలు.

• ఉల్లి పొర స్లైడ్ తయారీ క్రమం:
  1. ఉల్లిగడ్డను నీటితో బాగా కడిగి, నిలువుగా ముక్కలుగా కోయాలి.
  2. ఒక ముక్క లోపలి ఉపరితలం నుంచి ఫోర్సెప్స్ (Forceps)తో పలుచని పారదర్శక పొరను లాగాలి – ఇదే ఉల్లి పొర (Onion peel).
  3. పొరను పెట్రీ డిష్‌లోని కొన్ని చుక్కల సఫ్రానిన్ (ఎరుపు రంగు ద్రావణం)లో 30 సెకన్లు ఉంచాలి; కణాలకు గులాబీ రంగు వచ్చి స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి.
  4. సన్నని బ్రష్‌తో పొరను నీళ్ల డిష్‌లోకి మార్చి అదనపు రంగును కడగాలి.
  5. పొర చిరగకుండా, మడత పడకుండా గాజు స్లైడ్‌పై బ్రష్‌తో అమర్చాలి.
  6. పొరపై ఒక చుక్క గ్లిజరిన్ వేయాలి – ఇది కణాలు ఎండిపోకుండా కాపాడి స్పష్టతను పెంచుతుంది.
  7. సూది సహాయంతో కవర్ స్లిప్‌ను గాలి బుడగలు చిక్కుకోకుండా మెల్లగా కప్పాలి.
  8. అంచుల్లో అదనపు గ్లిజరిన్‌ను బ్లాటింగ్ పేపర్‌తో తుడిచి, సూక్ష్మదర్శిని లేదా ఫోల్డ్‌స్కోప్‌లో చూడాలి.
• ఫలితం:
  1. దాదాపు దీర్ఘచతురస్రాకార నిర్మాణాలు కనిపిస్తాయి
  2. ఇవి ఉల్లి పొర కణాలు. వాటి మధ్య ఖాళీ లేకుండా దగ్గర దగ్గరగా అమరి ఉంటాయి – గోడలో ఇటుకల అమరికలా. వేర్వేరు మొక్కల ఆకుల పొరలను చూసినా అన్ని మొక్కలూ కణాలతో ఏర్పడినవని తెలుస్తుంది.
• చెంప కణాల స్లైడ్ దశలు:
  1. నోటిని శుభ్రమైన నీటితో పుక్కిలించాలి.
  2. శుభ్రమైన టూత్‌పిక్ మొద్దు కొనతో చెంప లోపలి భాగాన్ని మెల్లగా గీకాలి.
  3. గీకిన పదార్థాన్ని స్లైడ్‌పై నీటి చుక్కలో సమంగా పరచాలి.
  4. దానిపై ఒక చుక్క మిథిలీన్ బ్లూ (నీలి రంగు) వేయాలి; ఇది విరుద్ధత (Contrast) పెంచి కణాలను స్పష్టం చేస్తుంది.
  5. ఒక నిమిషం తర్వాత గ్లిజరిన్ చుక్క వేసి కణాలు ఎండకుండా చూడాలి.
  6. శుభ్రమైన కవర్ స్లిప్ కప్పి, అంచుల్లోని అదనపు గ్లిజరిన్‌ను బ్లాటింగ్ పేపర్‌తో తీసివేసి, సూక్ష్మదర్శినిలో చూసి బొమ్మ గీయాలి.
• ఫలితం:
  1. బహుభుజి (Polygon) ఆకారపు కణాలు కనిపిస్తాయి
  2. ఇవి నోటి లోపలి పొరను (Inner lining) ఏర్పరిచే చెంప కణాలు.
• ఉల్లి కణాలు – చెంప కణాల పోలిక:
  1. ఉల్లి కణాలు (మొక్క): దీర్ఘచతురస్రాకారం; అదనంగా కణకవచం ఉంటుంది; గట్టిగా, దగ్గరగా అమరి ఉంటాయి.
  2. చెంప కణాలు (మనిషి): బహుభుజి, పలుచగా చదునుగా; కణకవచం ఉండదు.
  3. రెండింటిలోనూ కణత్వచం, కణద్రవ్యం, కేంద్రకం అనే మూడు ప్రధాన భాగాలు ఉంటాయి.
• ఉల్లి పొర, ఇటుకల గోడ ఉపమానం: ఇటుక గోడకు ప్రాథమిక ప్రమాణం అయినట్టు కణం జీవానికి ప్రాథమిక ప్రమాణం.

కంటికి కనిపించని అతి చిన్న జీవులను సూక్ష్మజీవులు (Microorganisms / Microbes) అంటారు. 'మైక్రో' అంటే చాలా చిన్నది, 'ఆర్గానిజం' అంటే జీవి. చెరువు నీరు, మట్టి ద్రావణంలో వీటిని సూక్ష్మదర్శినితో చూడవచ్చు.

• నిర్వచనం: ఒకే కణం లేదా కొన్ని కణాలతో ఏర్పడి, కంటికి కనిపించనంత చిన్నగా ఉండే జీవులు.
• ఏకకణ (Unicellular) ఉదా: బ్యాక్టీరియా, అమీబా.
• బహుకణ (Multicellular) ఉదా: కొన్ని శిలీంధ్రాలు (Fungi), శైవలాలు (Algae).
• ప్రధాన రకాలు: ప్రోటోజోవా (Protozoa), శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు, బ్యాక్టీరియా.
• మట్టి ద్రావణం (Soil suspension):
  1. తడి మట్టిలో నీరు కలిపి కలియబెట్టి, కాసేపు ఉంచితే మట్టి సన్నని రేణువులతో మురికిగా కనిపించే ద్రవం ఏర్పడుతుంది
  2. పైపొర నీటి చుక్క తీసి చూస్తే కదిలే సూక్ష్మజీవులు కనిపిస్తాయి.
• చెరువు నీటిలో కనిపించేవి:
  1. అమీబా (Amoeba) – ప్రోటోజోవా: ఒకే కణం, క్రమరహిత ఆకారం, కదులుతుంది.
  2. పారామీషియం (Paramecium) – ప్రోటోజోవా: ఒకే కణం; ప్రత్యేక నిర్మాణాల సహాయంతో కదులుతుంది.
  3. క్లామిడోమోనాస్ (Chlamydomonas) – శైవలం: ఒకే కణం; ఆకుపచ్చ వర్ణకం ఉండటంతో ఆకుపచ్చగా ఉంటుంది; ప్రత్యేక నిర్మాణాలతో కదులుతుంది.
• మట్టి ద్రావణంలో కనిపించేవి:
  1. బ్రెడ్ మౌల్డ్ (Bread mould) – శిలీంధ్రం: పత్రహరితం లేని శాఖాయుత దారాలు, సంచి వంటి నిర్మాణం.
  2. మౌల్డ్ (Mould) – శిలీంధ్రం: పత్రహరితం లేని శాఖాయుత దారాలు, కుంచె వంటి నిర్మాణం.
  3. శైవలం: గోళాకారం, పత్రహరితం (ఆకుపచ్చ వర్ణకం) ఉంటుంది.
  4. బ్యాక్టీరియా: గోళాకార, కామా ఆకార, సర్పిలాకార లేదా కడ్డీ ఆకారాల్లో ఉంటుంది; ఒక పొడవైన రోమం వంటి నిర్మాణం, చుట్టూ చిన్న రోమాల వంటి నిర్మాణాలు ఉంటాయి.
• వైరస్‌లు (Viruses):
  1. సూక్ష్మమైనవి, కణరహితమైనవి (Acellular). సజీవ కణంలోకి ప్రవేశిస్తేనే వృద్ధి చెందుతాయి
  2. మొక్కలు, జంతువులు, బ్యాక్టీరియా కణాలను కూడా సోకి వ్యాధి కలిగించగలవు. బ్యాక్టీరియాను సోకే వైరస్‌ను బ్యాక్టీరియోఫేజ్ (Bacteriophage) అంటారు. పాఠం ప్రకారం వైరస్‌లు ఇతర సూక్ష్మజీవుల కంటే భిన్నమైనవి, ఎందుకంటే అవి అతిథేయి (Host) జీవి లోపలే వృద్ధి చెందుతాయి.

సూక్ష్మజీవులు చెరువు నీటిలో, మట్టిలో ఎలా కనిపిస్తాయో పాఠం రెండు కృత్యాల ద్వారా చూపుతుంది. వాటి ప్రక్రియ, ఫలితాలను విడిగా గుర్తుంచుకుంటే పట్టికల ప్రశ్నలకు సులువు.

• చెరువు / నిలిచిన నీటి పరిశీలన:
  1. పెద్దల సహాయంతో కొద్దిగా చెరువు లేదా నిలిచిన నీటిని పాత్రలో సేకరించాలి.
  2. డ్రాపర్‌తో ఒక చుక్కను సూక్ష్మదర్శిని లేదా ఫోల్డ్‌స్కోప్ స్లైడ్‌పై వేసి, కవర్ స్లిప్ కప్పి చూడాలి.
  3. నీటిలో కదిలే అనేక చిన్న జీవులు కనిపిస్తాయి.
• మట్టి ద్రావణ పరిశీలన:
  1. బీకర్‌లో పొలం లేదా తోట నుంచి తేమ మట్టిని తీసుకోవాలి; మట్టిని ఖాళీ చేతులతో తాకకూడదు – చెంచా లేదా గ్లవ్స్ వాడాలి.
  2. నీరు పోసి గాజు కడ్డీతో కలియబెట్టాలి; మురికిగా కనిపించే ఆ ద్రవంలో సన్నని మట్టి రేణువులు ఉంటాయి – దీనినే మట్టి ద్రావణం (Soil suspension) అంటారు.
  3. కొంతసేపు కదలకుండా ఉంచి స్థిరపడనివ్వాలి.
  4. పై పొర నుంచి డ్రాపర్‌తో ఒక చుక్క తీసి స్లైడ్‌పై వేసి, కవర్ స్లిప్ కప్పి చూడాలి.
• ఫలితం: చెరువు నీటిలో కనిపించినట్టే మట్టి ద్రావణంలోనూ కదిలే చిన్న జీవులు కనిపిస్తాయి. అంటే మట్టిలోనూ కంటికి కనిపించని అనేక జీవులు ఉన్నాయి. 'మైక్రో' అంటే చాలా చిన్నది, 'ఆర్గానిజమ్స్' అంటే జీవులు – ఇలా కంటికి కనిపించని జీవులను సూక్ష్మజీవులు (Microorganisms / Microbes) అంటారు.
• గుర్తింపు: విద్యార్థులు కృత్యాల తర్వాత గ్రంథాలయం, ఇంటర్నెట్ సమాచారంతో పోల్చి కనిపించిన జీవులను ప్రోటోజోవా, శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు, బ్యాక్టీరియాగా గుర్తించి పట్టికల్లో నమోదు చేశారు.
• పట్టిక 1.1 – చెరువు నీటిలో కనిపించేవి (3):
  1. అమీబా (ప్రోటోజోవా): ఒకే కణం, కదులుతుంది, క్రమరహిత ఆకారం.
  2. పారామీషియం (ప్రోటోజోవా): ఒకే కణం; ప్రత్యేక నిర్మాణాలతో ఒక చోటి నుంచి మరో చోటికి కదులుతుంది.
  3. క్లామిడోమోనాస్ (శైవలం): ఒకే కణం; ఆకుపచ్చ వర్ణకం వల్ల ఆకుపచ్చగా కనిపిస్తుంది; ప్రత్యేక నిర్మాణాలతో కదులుతుంది.
• పట్టిక 1.2 – మట్టి ద్రావణంలో కనిపించేవి (4):
  1. బ్రెడ్ మౌల్డ్ (శిలీంధ్రం): పత్రహరితం లేని శాఖాయుత దారం, సంచి వంటి నిర్మాణం.
  2. మౌల్డ్ (శిలీంధ్రం): పత్రహరితం లేని శాఖాయుత దారం, కుంచె వంటి నిర్మాణం.
  3. శైవలం: గోళాకారం, పత్రహరితం (ఆకుపచ్చ వర్ణకం) ఉంటుంది.
  4. బ్యాక్టీరియా: గోళాకార, కామా ఆకార, సర్పిలాకార లేదా కడ్డీ ఆకారం; ఒక పొడవైన రోమం వంటి నిర్మాణం, కణం చుట్టూ చిన్న రోమాల వంటి నిర్మాణాలు ఉంటాయి.
• సాధారణ సూక్ష్మదర్శిని సూక్ష్మజీవులను 100 నుంచి 400 రెట్లు పెద్దగా చూపుతుంది. చిన్నవైనా ఇవి మన జీవితంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.

సూక్ష్మజీవులు మన చుట్టూ, చివరకు మన శరీరం లోపల కూడా ఉంటాయి. వాటి వైవిధ్యం మొక్కలు, జంతువుల వైవిధ్యం లాగే అపారమైనది.

• ఆవాసాలు: నీరు, నేల, గాలి, కొన్ని ఆహార పదార్థాలు, జంతు శరీరాలు. వేడి నీటి ఊటలు (Hot water springs), మంచు ప్రాంతాల వంటి తీవ్ర వాతావరణాల్లోనూ, మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రతల్లోనూ ఇవి జీవిస్తాయి.
• మన శరీరంలో: ప్రేగుల (Intestine)లో అనేక బ్యాక్టీరియాలు ఉండి జీర్ణక్రియకు సహాయపడతాయి.
• వైవిధ్యం: ఆకారం, పరిమాణం, నిర్మాణంలో తేడాలు ఉంటాయి – గోళాకార, కడ్డీ ఆకార, క్రమరహిత ఆకారాలు.
• ఆహారం పాడవడం: నిమ్మ, టమాటా, నారింజ వంటి వాటిని బయట వదిలేస్తే వాటిపై పొడి లేదా దూది వంటి పెరుగుదల కనిపిస్తుంది. నీరు, నేల, గాలి, ఆహారాల్లో ఉండే సూక్ష్మజీవులు వాటికి సోకడమే కారణం.
• ఊరగాయలు, మురబ్బాలు ఎందుకు పాడవవు?:
  1. వాటిలో ఉప్పు లేదా చక్కెరతో పాటు మసాలాలు కలుపుతారు
  2. ఇవి నిల్వ పదార్థాలుగా (Preservatives) పనిచేస్తాయి. ఉప్పు, చక్కెర అధిక గాఢత సూక్ష్మజీవులు పెరగకుండా అడ్డుకుంటుంది.
• సూక్ష్మజీవులు లేకపోతే?: వ్యర్థాలు కుళ్లి శుభ్రం కావు, పోషకాలు తిరిగి నేలకు చేరవు – అందుకే ఇవి పర్యావరణానికి చాలా అవసరం (తదుపరి నోట్‌లో వివరం).
• భారతీయ శాస్త్ర వారసత్వం:
  1. ప్రాచీన భారత గ్రంథాలలో, ముఖ్యంగా వేదాలలో 'క్రిమి' అనే పదం ఉంది
  2. ఇది కనిపించే (దృశ్య), కనిపించని (అదృశ్య) సూక్ష్మ జీవులను సూచిస్తుంది. వాటి మేలు చేసే, హాని చేసే ప్రభావాలను వివిధ వేద గ్రంథాలు పేర్కొన్నాయి
  3. అథర్వవేదం కూడా క్రిమి గురించి చెబుతుంది.

అన్ని జీవుల శరీరాలు కణాలతో నిర్మితమవుతాయి. ఒక కణంలో జీవి పనిచేయడానికి కావలసిన అన్ని భాగాలు ఉంటాయి. అందుకే కణాన్ని జీవ ప్రాథమిక ప్రమాణం (Basic unit of life) అంటారు.

• బహుకణ జీవులు (Multicellular):
  1. మొక్కలు, జంతువుల శరీరాలు అనేక కణాలతో ఉంటాయి. వీటిలో ప్రతి కణం విడిగా ప్రత్యేక పని చేస్తుంది
  2. జీవించే అవకాశం పెంచడానికి ఇతర కణాలతో సహకరిస్తుంది.
• ఏకకణ జీవులు (Unicellular):
  1. బ్యాక్టీరియా, ప్రోటోజోవా ఒకే కణంతో ఉంటాయి
  2. జీవించడానికి అవసరమైన అన్ని పనులనూ ఆ ఒక్క కణమే చేస్తుంది.
• శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు:
  1. ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కణాలతో ఉండవచ్చు. ఉదా: ఈస్ట్ (Yeast) ఏకకణ శిలీంధ్రం
  2. మౌల్డ్ (Mould) బహుకణ శిలీంధ్రం.
• సూక్ష్మజీవుల కణ నిర్మాణం:
  1. మొక్క, జంతు కణాల్లాగే సూక్ష్మజీవి కణాలకూ కణత్వచం ఉంటుంది.
  2. శిలీంధ్ర కణాల్లో అదనంగా కణకవచం ఉంటుంది; కానీ హరితరేణువులు లేవు కాబట్టి కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా సొంత ఆహారం తయారుచేయలేవు.
  3. బ్యాక్టీరియాలో స్పష్టమైన కేంద్రకం, కేంద్రక త్వచం ఉండవు; దానికి బదులు కేంద్రక సమానాంగం (Nucleoid) ఉంటుంది. ఈ లక్షణం బ్యాక్టీరియాను ఈస్ట్, ప్రోటోజోవా, శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు, మొక్కలు, జంతువుల కణాల నుంచి వేరు చేస్తుంది.
• కణ అంతర్భాగాలు:
  1. కణంలో ఇంకా అనేక భాగాలున్నాయి
  2. ఉన్నత తరగతుల్లో నేర్చుకుంటారు. వాటిని చూడటానికి ఎక్కువ మాగ్నిఫికేషన్ గల సూక్ష్మదర్శిని కావాలి – ఎలక్ట్రాన్ సూక్ష్మదర్శిని కణాన్ని సుమారు 10,00,000 రెట్లు పెద్దది చేస్తుంది.
• మొక్క, జంతు కణాల తేడాలు:
  1. కణాల పరిమాణం, ఆకారం, నిర్మాణంలో తేడాలుంటాయి
  2. ఈ తేడాలు అవి వేర్వేరుగా పనిచేసేలా చేస్తాయి.
• తదుపరి అధ్యాయం: మొక్కలు, జంతువుల్లో వ్యాధులు కలిగించే సూక్ష్మజీవుల గురించి తర్వాతి 'ఆరోగ్యం' అధ్యాయంలో ఉంటుంది.

సూక్ష్మజీవులు పర్యావరణాన్ని శుభ్రం చేసే ముఖ్య సహాయకులు. చెత్త, వ్యర్థాలను విచ్ఛిన్నం చేసి పోషకాలను తిరిగి నేలకు చేరుస్తాయి.

• ఎరువు తయారీ:
  1. పండ్లు, కూరగాయల తొక్కలను నేలతో కలిపి 2–3 వారాలు ఉంచితే అవి ముదురు రంగు పదార్థంగా మారతాయి. ఇది పోషకాలు అధికంగా ఉన్న ఎరువు (Manure)
  2. నేల సారాన్ని పెంచుతుంది.
• నేలలోని శిలీంధ్రాలు, బ్యాక్టీరియా మొక్కల వ్యర్థాలను సరళ పదార్థాలుగా విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి.
• చనిపోయిన జంతువుల శరీరాలనూ ఇవి కుళ్లింపజేస్తాయి
• పేడను కూడా బ్యాక్టీరియా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.
• ఎరువు ఏర్పడటానికి తగిన ఉష్ణోగ్రత, తేమ అవసరం.
• తోటమాలులు ఎండు ఆకులు, మొక్కల వ్యర్థాలను గుంతల్లో వేయడం సహజ ఎరువు కోసమే.
• కంపోస్టు, ఎరువు తేడా:
  1. కంపోస్టు (Compost) మొక్కలు, వంటింటి వ్యర్థాల నుంచి తయారవుతుంది
  2. పశువుల పేడ, మూత్రం నుంచి తయారయ్యేది ఎరువు (Manure) – దీనికి బలమైన దుర్వాసన ఉంటుంది. రెండూ సూక్ష్మజీవుల (విచ్ఛిన్నకారులు – Decomposers) సహాయంతో ఏర్పడతాయి.
• పోషకాల పునఃచక్రీకరణ (Recycling): సూక్ష్మజీవులు వ్యర్థాలను విచ్ఛిన్నం చేసి ముఖ్య పోషకాలను ప్రకృతికి తిరిగి ఇస్తాయి.
• జీవవాయువు (Biogas):
  1. బ్యాక్టీరియా, శిలీంధ్రాలు వంటి అనేక సూక్ష్మజీవులు ఆక్సిజన్ లేని వాతావరణంలో జీవిస్తాయి.
  2. వీటిలో కొన్ని మొక్కల, జంతు వ్యర్థాలను, ఇళ్ల మురుగు నీటిని విచ్ఛిన్నం చేసి కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, అధిక పరిమాణంలో మీథేన్ (Methane) వాయువుల మిశ్రమం విడుదల చేస్తాయి.
  3. ఈ వాయువు వంట, వేడి, విద్యుత్ ఉత్పత్తి, వాహనాల ఇంధనంగా కూడా ఉపయోగిస్తారు.
• డా. ఆనంద మోహన్ చక్రవర్తి (Ananda Mohan Chakrabarty, 1938–2020):
  1. బ్యాక్టీరియాపై పరిశోధన చేసిన శాస్త్రవేత్త.
  2. 1971లో చమురు తెట్టు (Oil spills) లను విచ్ఛిన్నం చేయగల ప్రత్యేక బ్యాక్టీరియాను అభివృద్ధి చేశారు (ఇది సూడోమోనాస్ (Pseudomonas) బ్యాక్టీరియా).
  3. ఈ ఆవిష్కరణకు 1980లో పేటెంట్ లభించింది.
  4. పేటెంట్ (Patent) అంటే ఆవిష్కర్త అనుమతి లేకుండా మరొకరు ఆ ఆవిష్కరణను కాపీ చేయడం, వాడటం, అమ్మడం చేయకుండా ఇచ్చే హక్కు.
  5. కాలుష్యం వంటి పర్యావరణ సమస్యలను సూక్ష్మజీవులతో పరిష్కరించవచ్చని ఆయన పని చూపింది.

వంటింట్లో, వ్యవసాయంలో కొన్ని సూక్ష్మజీవులు మనకు ఎంతో ఉపయోగపడతాయి. రొట్టె, ఇడ్లీ, పెరుగు, పప్పుధాన్యాల పంటల ఎదుగుదల వీటి ప్రభావమే.

• ఈస్ట్ (Yeast):
  1. శిలీంధ్ర సమూహానికి చెందిన సూక్ష్మజీవి (ఏకకణ శిలీంధ్రం); వెచ్చని పరిస్థితుల్లో బాగా పెరుగుతుంది.
  2. పిండిలో ఈస్ట్, కొద్దిగా చక్కెర కలిపి గోరువెచ్చని నీటితో కలిపి ఉంచితే ఉబ్బి, మెత్తగా మారి భిన్న వాసన వస్తుంది.
  3. ఇతర జీవుల్లాగే ఈస్ట్ శ్వాసక్రియ ద్వారా ఆహారాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసి శక్తి పొందుతుంది; ఇందులో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వెలువడి బుడగలుగా ఏర్పడి పిండిని మెత్తగా, ఉబ్బుగా చేస్తుంది.
  4. కొద్ది పరిమాణంలో ఆల్కహాల్ కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది – అందుకే వాసన మారుతుంది.
  5. ఈ లక్షణం బ్రెడ్, కేకులు, పేస్ట్రీల తయారీలో వాడతారు.
  6. ఈస్ట్ విడుదల చేసే వాయువును సున్నపు నీటి (Lime water)లో పంపితే అది పాలలా తెల్లగా మారుతుంది – ఇది కార్బన్ డై ఆక్సైడ్‌కు పరీక్ష.
• లాక్టోబాసిల్లస్ (Lactobacillus) బ్యాక్టీరియా:
  1. ఇడ్లీ, దోశ పిండి, భటూరా పిండి పులియడానికి (Fermentation) తోడ్పడుతుంది.
  2. పెరుగులో ఉండే అనేక బ్యాక్టీరియాల్లో ఇదొకటి; పాలలోని చక్కెర (లాక్టోజ్ – Lactose) ను ఆహారంగా తీసుకుని వృద్ధి చెంది పాలను పులియబెట్టి పెరుగుగా మారుస్తుంది.
  3. ఈస్ట్ లాగా ఆల్కహాల్ కాకుండా లాక్టిక్ ఆమ్లం (Lactic acid) ఉత్పత్తి చేస్తుంది – అందుకే పెరుగు పుల్లగా ఉంటుంది.
  4. వెచ్చని వాతావరణంలో బాగా పెరుగుతుంది; అందుకే గోరువెచ్చని పాలకు తోడు వేసి వెచ్చని చోట ఉంచితే పెరుగు తయారవుతుంది, చల్లని చోట పెరుగు తయారవదు.
  5. పరిశ్రమలో పులియబెట్టే ప్రక్రియలోనూ వాడతారు.
• రైజోబియం (Rhizobium) బ్యాక్టీరియా:
  1. చిక్కుళ్లు (Legumes) – బఠాణీ, చిక్కుడు, పప్పు (కందులు, పెసలు వంటి) మొక్కల వేర్లకు వాపు ప్రాంతాలు – వేరు బుడిపెలు (Root nodules) – ఉంటాయి; వీటిలో రైజోబియం నివసిస్తుంది.
  2. ఇది గాలిలోని నత్రజని (Nitrogen) ను గ్రహించి మొక్కలకు ఉపయోగపడేలా చేస్తుంది; రసాయన ఎరువులు లేకుండానే మొక్కలు బాగా పెరుగుతాయి.
  3. అందుకే రైతులు చిక్కుళ్లను ఇతర పంటలతో మార్చి మార్చి (పంట మార్పిడి – Crop rotation) పండిస్తారు; దీనివల్ల నేలలో నత్రజని సహజంగా పెరుగుతుంది.

ఈస్ట్ పని చేసే తీరును పాఠం మూడు ప్రయోగాల ద్వారా చూపుతుంది: పిండి కృత్యం, పాఠ్యాంత ప్రశ్నల్లోని బెలూన్ ప్రయోగం, సున్నపు నీటి పరీక్ష.

• పిండి కృత్యం (కృత్యం 1.8):
  1. A, B అనే రెండు గిన్నెల్లో చెరో 200 గ్రాముల పిండి (అట్టా లేదా మైదా), చిటికెడు చక్కెర వేయాలి.
  2. గిన్నె Aలో కొద్దిగా ఈస్ట్ పొడి కలపాలి; గిన్నె Bలో ఈస్ట్ వేయకూడదు (పోల్చడానికి).
  3. రెండింటినీ గోరువెచ్చని నీటితో మెత్తని ముద్దగా కలపాలి; తడి గుడ్డతో కప్పి వెచ్చని చోట ఉంచాలి.
  4. 4–5 గంటల తర్వాత చూడాలి; మార్పు లేకపోతే ఇంకొంత సమయం ఉంచాలి.
• ఫలితం:
  1. ఈస్ట్ వేసిన గిన్నె Aలోని పిండి కొద్దిగా పొంగి, మెత్తగా ఉబ్బి, వేరే వాసనతో ఉంటుంది
  2. గిన్నె B పిండిలో ఈ మార్పులు ఉండవు.
• కారణం:
  1. ఈస్ట్ ఒక శిలీంధ్రం
  2. వెచ్చని పరిస్థితుల్లో బాగా పెరుగుతుంది. ఇతర జీవుల్లాగే శ్వాసక్రియ ద్వారా ఆహారాన్ని (చక్కెరను) విచ్ఛిన్నం చేసి శక్తి పొందుతుంది. ఈ క్రమంలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ విడుదలై బుడగలుగా పిండిని మెత్తగా, ఉబ్బుగా చేస్తుంది
  3. స్వల్ప ఆల్కహాల్ వల్ల వాసన మారుతుంది. చక్కెర ఈస్ట్‌కు ఆహారం
  4. గోరువెచ్చని నీరు వెచ్చని పరిస్థితిని ఇస్తుంది.
• ఈస్ట్ + బెలూన్ ప్రయోగం (పాఠ్యాంత ప్రశ్న):
  1. A, B ట్యూబ్‌లలో చెరో రెండు చెంచాల చక్కెర ద్రావణం; ట్యూబ్ Bలో ఒక చెంచా ఈస్ట్ అదనం.
  2. రెండింటి నోటికి సగం ఉబ్బించిన బెలూన్లు తగిలించి, వెచ్చని చోట, ఎండ తగలకుండా ఉంచాలి.
  3. 3–4 రోజులకు ట్యూబ్ B బెలూన్ ఉబ్బుతుంది – కారణం ఈస్ట్ లోపల ఒక వాయువు (CO₂) ఉత్పత్తి చేయడం. నీరు ఆవిరి కావడం, గాలి వ్యాకోచించడం కాదు.
  4. ట్యూబ్ A (ఈస్ట్ లేనిది) నియంత్రణ (Control) గా పని చేస్తుంది.
• సున్నపు నీటి పరీక్ష: ఉబ్బిన బెలూన్‌లోని వాయువు బయటకు పోకుండా, 1/4 వంతు సున్నపు నీరు ఉన్న ట్యూబ్‌కు తగిలించి బాగా కదిలిస్తారు – ఆ వాయువు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ అవునో కాదో తెలుసుకోవడానికి. CO₂ ఉంటే సున్నపు నీరు పాలలా తెల్లగా మారుతుంది.
• పటం 1.15 ప్రయోగం:
  1. ఫ్లాస్క్ Aలో వెచ్చని చక్కెర ద్రావణం + ఈస్ట్
  2. దాని వాయువు ట్యూబ్ Bలోని సున్నపు నీటిలోకి వెళ్తుంది. కొన్ని గంటల తర్వాత సున్నపు నీరు తెల్లగా మారుతుంది, ఎందుకంటే ఈస్ట్ CO₂ విడుదల చేసింది. ఈస్ట్ లేకపోతే వాయువు ఏర్పడదు, సున్నపు నీరు మారదు (ఇది ప్రయోగ ఫలితం నుంచి చేసిన నిర్ధారణ).

పెరుగు ఎలా తయారవుతుందో, ఏ పరిస్థితులు అవసరమో పాఠం ఒక కృత్యం ద్వారా చూపుతుంది. లాక్టోబాసిల్లస్ పెరుగుదలకు ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం ఇందులో ముఖ్యాంశం.

• కృత్యం 1.9 ఏర్పాటు:
  1. A, B అనే రెండు చిన్న గాజు గిన్నెలు తీసుకోవాలి.
  2. గిన్నె Aలో గోరువెచ్చని పాలు, గిన్నె Bలో చల్లని పాలు పోయాలి.
  3. రెండింటిలో కొద్దిగా పెరుగు (తోడు) వేసి కలపాలి; మూత పెట్టాలి.
  4. గిన్నె Aను వెచ్చని చోట, గిన్నె Bను చల్లని చోట (ఫ్రిజ్‌లో) కొన్ని గంటలు లేదా రాత్రంతా ఉంచాలి.
  5. పాల రూపం, రంగులో మార్పులను అంచనాలతో పోల్చి పట్టిక 1.3లో నమోదు చేయాలి (అంచనా, పరిశీలన, కారణం).
• ఫలితం:
  1. గిన్నె Aలో పాలు కొన్ని గంటల్లో పెరుగుగా మారి కొంచెం పుల్లగా ఉంటాయి. గిన్నె Bలో పెరుగు తయారవదు
  2. కానీ కొద్దిగా పుల్లగా ఉండవచ్చు.
• కారణం:
  1. పెరుగులో అనేక రకాల బ్యాక్టీరియా ఉంటాయి
  2. వాటిలో ఒకటి లాక్టోబాసిల్లస్. ఇది పాలలోని చక్కెర (లాక్టోజ్)ను ఆహారంగా తీసుకుని వృద్ధి చెంది పాలను పులియబెట్టి పెరుగు చేస్తుంది. ఈస్ట్ లాగా ఆల్కహాల్ ఇవ్వకుండా లాక్టిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల పెరుగు పుల్లగా ఉంటుంది. ఈ బ్యాక్టీరియా వెచ్చని పరిస్థితుల్లో బాగా పెరుగుతుంది
  3. అందుకే గిన్నె Aలో పెరుగు కట్టింది, గిన్నె Bలో కట్టలేదు.
• పులియడం (Fermentation) ఉపయోగాలు: లాక్టోబాసిల్లస్ ఇంట్లో పెరుగు తయారీకే కాకుండా ఇడ్లీ, దోశ పిండి, భటూరా పిండి పులియడానికి, ఆహార పరిశ్రమలో పులియబెట్టే ప్రక్రియలకూ ఉపయోగపడుతుంది.
• పాఠ్యాంత ప్రశ్న – పెరుగు ఎక్కువ పుల్లగా మారడం:
  1. ఒక రోజంతా బయట ఉంచిన పెరుగు మరింత పుల్లగా మారుతుంది. సాధ్యమైన వివరణలు: (1) బ్యాక్టీరియా పెరుగులోని చక్కెరను పులియబెడుతూ ఎక్కువ లాక్టిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం
  2. (2) వెచ్చని వాతావరణంలో బ్యాక్టీరియా సంఖ్య పెరగడం (ఇవి పాఠం నుంచి చేసిన నిర్ధారణలు).

చిక్కుళ్ల (Legumes) పంటలకు నత్రజని ఎరువు ఎందుకు తక్కువ అవసరమో వివరించే పాఠ్యభాగం ఇది. రైజోబియం బ్యాక్టీరియా పాత్ర, పంట మార్పిడి కారణం అడిగే ప్రధాన ప్రశ్నలు.

• చిక్కుళ్లకు ఉదాహరణలు:
  1. బఠాణీ, చిక్కుడు (బీన్స్), పప్పు (కందులు వంటివి)
  2. పటంలో చూపిన మొక్క అలసంద (Cowpea).
• వేరు బుడిపెలు (Root nodules):
  1. కొన్ని చిక్కుళ్ల వేర్లపై వాపు ప్రాంతాలు ఉంటాయి
  2. రైజోబియం బ్యాక్టీరియా ఈ వాపుల్లో నివసిస్తుంది.
• రైజోబియం పని: గాలిలోని నత్రజనిని పట్టి మొక్కలకు ఉపయోగపడే రూపంలోకి మారుస్తుంది. దీనివల్ల మొక్కలు రసాయన ఎరువులు లేకుండానే బాగా పెరుగుతాయి.
• పంట మార్పిడి (Crop rotation): రైతులు చిక్కుళ్లను ఇతర పంటలతో మార్చి మార్చి పండిస్తారు. దీనివల్ల నేలలో నత్రజని సహజంగా పెరిగి, తర్వాతి పంటకు నేల ఆరోగ్యంగా ఉంటుంది.
• రైతు ఉదాహరణ (పాఠ్యాంత ప్రశ్న):
  1. గోధుమ (Wheat) పంటకు రైతు నత్రజని ఎరువు వేస్తాడు
  2. పక్క పొలంలో చిక్కుడు సాగు చేసే రైతు వేయదు. కారణం – చిక్కుడు వేరు బుడిపెల్లోని రైజోబియం గాలి నత్రజనిని అందిస్తుంది, గోధుమ వేర్లకు ఈ సహాయం లేదు.
• గుర్తింపు ప్రశ్న:
  1. "పప్పుధాన్యాల వేర్లలో నివసించి వాటి పెరుగుదలకు పోషకాలు ఇస్తాను" అనే వర్ణన రైజోబియంది
  2. "అన్ని పరిసరాల్లో, ప్రేగుల్లో ఉంటాను" – బ్యాక్టీరియా
  3. "రొట్టె, కేకులను మెత్తగా చేస్తాను" – ఈస్ట్.
• సూక్ష్మజీవుల సారాంశం: రైజోబియం బ్యాక్టీరియా, ఈస్ట్ శిలీంధ్రం – రెండూ వేరు వేరు సమూహాలు.

సూక్ష్మ శైవలాలు (Microalgae) నీటిలో నివసించే అతి చిన్న మొక్కల వంటి జీవులు. సొంత ఆహారం తయారుచేసుకునే ఇవి భూమిపై ఆక్సిజన్ సమతుల్యతకు కీలకం.

• ఎక్కడ ఉంటాయి: నీరు, నేల, గాలి, చెట్ల మీద కూడా.
• ఆహార తయారీ:
  1. సూర్యరశ్మితో సొంత ఆహారం తయారుచేసుకుంటాయి
  2. ఈ ప్రక్రియలో ఆక్సిజన్ విడుదల చేస్తాయి. భూమి ఆక్సిజన్ సరఫరాలో సగానికి పైగా ఇవే ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
• ఉపయోగాలు:
  1. పోషకాలు అధికం; అనేక జలచరాలకు ఆహారం.
  2. స్పిరులినా (Spirulina), క్లోరెల్లా (Chlorella), డయాటమ్‌లు (Diatoms) వంటివి మనుషులు ఆరోగ్య పూరకాలు (Supplements), ఔషధాలుగా వాడతారు.
  3. నీటిని శుద్ధి చేస్తాయి; జీవ ఇంధనం (Biofuel) తయారీకి వాడతారు.
• ఆంధ్రప్రదేశ్‌లో: విశాఖపట్నంలోని కోనాం జలాశయం (Konam reservoir), కర్నూలు జిల్లాలోని శ్రీశైలం జలాశయం (Srisailam reservoir) లలో సూక్ష్మ శైవలాలను నీటి శుద్ధికి, జలచరాల మేతకు వినియోగిస్తున్నారు.
• స్పిరులినా – సూపర్ ఫుడ్:
  1. ఆరోగ్య ప్రయోజనాల వల్ల 'సూపర్ ఫుడ్' అంటారు.
  2. విటమిన్ B12 మంచి వనరు.
  3. శరీర బరువులో 60% కంటే ఎక్కువ ప్రోటీన్లు; కొవ్వు, చక్కెర తక్కువ.
  4. దీని పెంపకం ఉపాధి అవకాశంగా మారుతోంది.
  5. పెంపకం: స్పష్టమైన గాజు ట్యాంక్‌ను ప్రత్యక్ష ఎండ తగలని వెలుతురు ప్రదేశంలో ఉంచి, నీడ వలతో కప్పడం లేదా మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న చోట ఉంచాలి. చెరువు నీరు నింపి, చెరువు నుంచి సేకరించిన సజీవ స్పిరులినా కలిపి వారానికి రెండుసార్లు కలియబెట్టాలి. 3–6 వారాల తర్వాత సన్నని వస్త్రంతో వడపోసి సేకరించవచ్చు.
• ముప్పు, పరిరక్షణ: కాలుష్యం, వాతావరణ మార్పు, ఆవాస నాశనం వల్ల సూక్ష్మ శైవలాల వైవిధ్యానికి, సమృద్ధికి ముప్పు. వీటి పరిరక్షణ ఆహార భద్రత, ఉపాధి అభివృద్ధికి, ఆక్సిజన్ సమతుల్యతకు మంచిది.

పాఠ్యాంతంలోని 'కుతూహలాన్ని కొనసాగించండి' ప్రశ్నలు సూక్ష్మజీవులు పెరగడానికి కావలసిన పరిస్థితులపై దృష్టి పెడతాయి. వాటి నుంచి వచ్చే పరీక్ష సంబంధిత వాస్తవాలు ఇవి.

• సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదలకు కావలసినవి: తగిన (అనుకూల) ఉష్ణోగ్రత, గాలి, తేమ. పండ్లు, కూరగాయల వంటి ఆహారం బయట వదిలేస్తే వాటిపై సూక్ష్మజీవులు పెరిగి పొడిలా లేదా దూదిలా పెరుగుదల కనిపిస్తుంది.
• ప్రయోగ రూపకల్పన ఆలోచన:
  1. ఈ మూడు అవసరాలను పరీక్షించడానికి ఒకేలాంటి ఆహార నమూనాలను భిన్న పరిస్థితుల్లో (వెచ్చని–చల్లని, తేమ–పొడి, గాలి తగిలే–మూసిన) ఉంచి పోల్చాలి
  2. ఒక్కో ప్రయోగంలో ఒకే అంశం మార్చాలి.
• రెండు బ్రెడ్ ముక్కల ప్రయోగం:
  1. ఒక ముక్కను కుళాయి దగ్గర (వెచ్చగా, తేమగా), మరొకదాన్ని ఫ్రిజ్‌లో ఉంచి మూడు రోజులకు పోలిస్తే కుళాయి దగ్గర ముక్కపై సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదల (బూజు) కనిపిస్తుంది
  2. ఫ్రిజ్‌లో ముక్కపై ఎక్కువగా ఉండదు. కారణం – చల్లదనంలో సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదల తగ్గడం (పాఠంలోని పెరుగు, ఈస్ట్ ఉదాహరణల నుంచి నిర్ధారణ).
• రెండు గుంతల ప్రయోగం: రెండు గుంతల్లో ఒకే రకమైన పండ్లు, కూరగాయల తొక్కలు ఉంచి, ఒక దానిలో ఎండు ఆకులు కలిపి, మరొకదానిలో కలపకుండా, నేలతో కప్పి 3 వారాలు గమనించారు. ఇది ఎండు ఆకులు కలపడం ఎరువు ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుందా అని పరీక్షించే ప్రయోగం.
• ఎరువు తయారీకి అవసరాలు:
  1. తగిన ఉష్ణోగ్రత, తేమ
  2. నేలలోని శిలీంధ్రాలు, బ్యాక్టీరియా కుళ్లింపజేస్తాయి.
• గుర్తింపు ప్రశ్నలు:
  1. "అన్ని పరిసరాల్లో, ప్రేగుల్లో జీవిస్తాను" – బ్యాక్టీరియా
  2. "బ్రెడ్, కేకులను మెత్తగా చేస్తాను" – ఈస్ట్
  3. "పప్పుధాన్యాల వేర్లలో ఉండి పోషకాలు ఇస్తాను" – రైజోబియం.
• కణ భాగాల పటం:
  1. పాఠ్యాంత ప్రశ్నలో కేంద్రకం, కణద్రవ్యం, హరితరేణువు, కణకవచం, కణత్వచం, న్యూక్లియాయిడ్ అనే భాగాలను కణ పటంలో సరైన చోట రాయమని అడిగారు. హరితరేణువు, కణకవచం మొక్క కణంలో
  2. న్యూక్లియాయిడ్ బ్యాక్టీరియా కణంలో ఉంటాయి.
• తదుపరి అధ్యాయం:
  1. ఈ అధ్యాయంలో మేలు చేసే సూక్ష్మజీవులను చూశాం
  2. మొక్కలు, జంతువుల్లో వ్యాధులు కలిగించేవి తర్వాతి అధ్యాయంలో వస్తాయి.

అధ్యాయం చివరి భాగంలో సారాంశ అంశాలు, కీలక పదాలు, 'కనుగొనండి, రూపొందించండి, చర్చించండి' కృత్యాలు ఉన్నాయి. వీటి నుంచి నేరుగా ప్రశ్నలు వస్తాయి.

• సారాంశం (Snapshots):
  1. సూక్ష్మజీవులు కంటికి కనిపించనంత చిన్న జీవులు; అన్ని రకాల పరిసరాల్లో, మొక్కలు, జంతువుల శరీరాల్లోనూ జీవించగలవు.
  2. ఇవి ఏకకణ లేదా బహుకణ జీవులు: బ్యాక్టీరియా, ప్రోటోజోవా ఏకకణం; శిలీంధ్రాలు ఏకకణ లేదా బహుకణం; మొక్కలు, జంతువులు బహుకణం.
  3. కణం జీవ ప్రాథమిక ప్రమాణం; జీవులన్నీ కణాలతో ఏర్పడ్డాయి.
  4. సాధారణ కణం కణత్వచంతో చుట్టబడి, కణద్రవ్యంతో నిండి, కేంద్రకం కలిగి ఉంటుంది. మొక్క, శిలీంధ్ర, బ్యాక్టీరియా కణాలకు కణత్వచం చుట్టూ అదనపు కవచంగా కణకవచం ఉంటుంది. బ్యాక్టీరియాకు స్పష్టమైన కేంద్రకం ఉండదు.
  5. కణాల ఆకారం, పరిమాణం వేరుగా ఉంటాయి; ఆకారం అవి చేసే పనితో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
  6. బ్యాక్టీరియా, శిలీంధ్రాలు, ప్రోటోజోవా వేర్వేరు రకాల సూక్ష్మజీవులు.
  7. వైరస్‌లు కూడా చిన్నవే, కానీ ఇతర సూక్ష్మజీవుల కంటే భిన్నంగా అతిథేయి జీవి లోపల మాత్రమే వృద్ధి చెందుతాయి.
  8. సూక్ష్మజీవులు మనకు మేలు చేయవచ్చు లేదా హాని చేయవచ్చు.
  9. కొన్ని సూక్ష్మజీవులు మొక్క, జంతు వ్యర్థాలను సరళ పదార్థాలుగా విచ్ఛిన్నం చేసి పర్యావరణాన్ని శుభ్రం చేస్తాయి.
  10. కొన్ని (రైజోబియం) బఠాణీ, చిక్కుడు, పప్పు వేరు బుడిపెల్లో ఉండి గాలి నత్రజనిని పట్టి నేల సారం పెంచుతాయి.
  11. ఈస్ట్ శిలీంధ్రాలు బ్రెడ్, కేకులు, పేస్ట్రీలు, ఇడ్లీ, దోశ, భటూరాల తయారీలో వాడతారు.
  12. లాక్టోబాసిల్లస్ ఇంట్లో పెరుగు తయారీలో, ఆహార పరిశ్రమలో పులియబెట్టే ప్రక్రియలో వాడతారు.
• కీలక పదాలు (Keywords): కణాలు, కణత్వచం, జీవులు, కణద్రవ్యం, కణకవచం, కేంద్రకం, హరితరేణువులు, రిక్తిక, ప్లాస్టిడ్లు, న్యూరాన్లు, కండరం, నాడి, కణజాలం, అవయవ వ్యవస్థ, సూక్ష్మజీవులు, ఎరువు, మట్టి ద్రావణం, శిలీంధ్రాలు, బయోగ్యాస్, ఏకకణ–బహుకణ.
• బయోగ్యాస్ చరిత్ర (కనుగొనండి): భారతదేశంలోని అత్యంత పురాతన బయోగ్యాస్ ప్లాంట్లలో ఒకటి 1850ల చివరలో ఏర్పాటైంది. కేంద్ర నూతన, పునరుత్పాదక ఇంధన మంత్రిత్వ శాఖ (Ministry of New and Renewable Energy) బయోగ్యాస్ కార్యక్రమాన్ని నడుపుతోంది.
• పులియబెట్టిన సంప్రదాయ ఆహారాలు: భారతదేశంలోని కొన్ని ప్రాంతాల్లో పులియబెట్టిన సోయాబీన్లు, వెదురు చిగుళ్లు సంప్రదాయ ఆహారంగా తింటారు. ఇలాంటి ఆహారాల తయారీ పదార్థాలు, పద్ధతి, ఆ పులియడానికి కారణమైన సూక్ష్మజీవి, సాంస్కృతిక, పోషక ప్రాధాన్యం గురించి పరిశోధించమని పాఠం సూచిస్తుంది.
• పుట్టగొడుగు (Mushroom):
  1. ఇది స్థూల శిలీంధ్రం (Macro fungus). దాని వివిధ భాగాలను భూతద్దం, సూక్ష్మదర్శిని లేదా ఫోల్డ్‌స్కోప్‌లో పరిశీలించి అంతర్నిర్మాణం తెలుసుకోవచ్చు
  2. పుట్టగొడుగుల సాగు దశలను పారిశ్రామికవేత్తల నుంచి నేర్చుకోవచ్చు.
• పాఠ్య లక్ష్యాలు: సూక్ష్మజీవులను నిర్వచించడం, రకాలుగా వర్గీకరించడం, చుట్టూ ఉన్న ఉదాహరణలు ఇవ్వడం, సాధారణ ప్రయోగాలతో పరిశీలించడం, లక్షణాలను పోల్చడం, రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగాలను వివరించడం.