أسماء أصباغ الطحالب البنية. الطحالب البنية والحمراء

ما هي ظاهرة السبيرولينا؟ أجرى مئات العلماء من جميع أنحاء العالم دراسة شاملة لتركيبه الكيميائي وتأثيراته البيولوجية على جسم الحيوان والإنسان. ويمكن العثور على نتائج هذه الدراسات بفضل أعمال هيروشي ناكامورو (اليابان)، وكريستوفر هيلز، وروبرت هنريكسون (الولايات المتحدة الأمريكية).

تكمن خصوصية السبيرولينا في أنها تعتمد على عملية التمثيل الضوئي - وهي عملية الامتصاص المباشر للطاقة من ضوء الشمس، وهو أمر نموذجي لأشكال الحياة النباتية. وفي الوقت نفسه، فإن التركيب الكيميائي الحيوي لخلية السبيرولينا يشبه إلى حد ما تكوين الخلايا الحيوانية. يعد الجمع بين خصائص الكائنات النباتية والحيوانية في خلايا الطحالب الدقيقة عاملاً آخر يحدد القيمة البيولوجية العالية للسبيرولينا.

تحتوي الكتلة الحيوية للسبيرولينا على جميع المواد التي يحتاجها الشخص للحياة الطبيعية. لا يوجد عدد من المواد الخاصة - الواقيات الحيوية والمصححات الحيوية والمنشطات الحيوية - في أي منتج آخر من أصل طبيعي. وهذا يحدد الخصائص الهائلة حقًا للسبيرولينا كمنتج غذائي وعامل علاجي واسع النطاق.

تمتلك الطحالب الخضراء المزرقة، التي تنتمي إليها سبيرولينا، جدارًا خلويًا يتكون من البوليمر المخاطي المورين، الذي يسهل هضمه عن طريق العصارات الهضمية البشرية، على عكس، على سبيل المثال، الطحالب الخضراء كلوريلا أحادية الخلية، التي تحتوي على قشرة من السليلوز، والتي لا يمكن تدميرها إلا عن طريق النباتات الدقيقة للحيوانات المجترة.

جدارها الخلوي الناعم يجعلها أكثر الأطعمة القابلة للهضم في العالم. أظهرت الأبحاث أن السبيرولينا لا مثيل لها بسبب البروتين عالي الجودة من أصل نباتي، وأعلى قابلية للهضم للعناصر الغذائية، وتشبع الفيتامينات والمعادن الأساسية.

محتوى البروتين في السبيرولينا (60-70%) أعلى بكثير من أي منتج غذائي تقليدي آخر. للمقارنة: يحتوي البيض على 47% بروتين، ولحم البقر 18-21%، ومسحوق فول الصويا 37%. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي بروتين سبيرولينا على جميع الأحماض الأمينية الضرورية (التي لا يمكن تعويضها) للأداء الطبيعي لجسم الإنسان، مما يضمن التطور الطبيعي للخلايا المتنامية والاحتياجات الحيوية للخلايا المتكونة والشيخوخة بالفعل.

تحتوي السبيرولينا على 10 إلى 20% من السكريات، والتي يمكن هضمها بسهولة بأقل كمية من الأنسولين. تحتوي السبيرولينا على نسبة قليلة جدًا من الكوليسترول (32.5 ملجم/100 جرام)، بينما تحتوي البيضة على 300 ملجم لنفس الكمية من البروتين، لذا فإن الاستهلاك المنتظم للسبيرولينا يؤدي إلى انخفاض نسبة الكوليسترول في الجسم. تشتمل تركيبته على ما يصل إلى 8% من الدهون، ممثلة بأهم الأحماض الدهنية (اللوريك، البالمتيك، دهني، الأوليك، اللينوليك، بيتا لينولينيك، بيتا لينولينيك، إلخ). على وجه الخصوص، حمض اللينولينيك له قيمة كبيرة في علاج العجز الجنسي لدى الرجال، والبرود الجنسي، ونقص الرغبة الجنسية لدى النساء، وما إلى ذلك. بالاشتراك مع فيتامين E، تعمل هذه المكونات على تحسين وظيفة الأعضاء التناسلية، وتعزيز البداية والمسار الطبيعي أثناء الحمل، وبعد الولادة، زيادة إنتاج الحليب. يتم إثراء السبيرولينا بالعناصر الكبيرة والصغرى اللازمة للسير الطبيعي لعمليات التمثيل الغذائي في الجسم. والأهم من ذلك، أن السبيرولينا تحتوي على أهم الفيتامينات - أ، ب، ب، ب، ب - بنسب مثالية. 6 ، في 12 ، PP، البيوتين، حمض الفوليك، البانتوثينات، C و E.

تعتبر السبيرولينا أغنى محتوى من البيتا كاروتين، فهي تحتوي على 10 مرات أكثر من الجزر. البيتا كاروتين هو أحد أقوى مضادات الأكسدة والمنشطات المناعية التي تمنع تطور أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان. في ظل ظروف الزراعة المثالية، تتراكم سبيرولينا البيتا كاروتين بكمية 3000 ميكروجرام / جرام أو أكثر، وهو أعلى بعدة مرات من تركيزه في المنتجات التقليدية. يمكن الوصول إلى المستوى الطبيعي للبيتا كاروتين في بلازما الدم البشري (0.5-1.5 ميكرومول/لتر) عن طريق تناول 2-6 ملغ من الفيتامين يوميًا (بالإضافة إلى الطعام). هذه الكمية من البيتا كاروتين موجودة في 1-2 جرام فقط من السبيرولينا. حيث التأثير العلاجي والوقائي للسبيرولينا بيتا كاروتين أكبر بعدة مرات من تأثير البيتا كاروتين الاصطناعي المستخدم حاليًا في الطب.

تحتوي سبيرولينا على فيتامينات ب أكثر بكثير من منتجات اللحوم والبقوليات والحبوب المختلفة، أثناء معالجة الطهي التي يتم تدمير ما يصل إلى 40٪ منها. 1 غرام من الكتلة الجافة من سبيرولينا يحتوي على: الثيامين (B 1 ) - 30-50 ميكروغرام، الريبوفلافين (ب 2 ) - 5.5-35 ميكروغرام، البيريدوكسين (B 6 ) - 3-8 ميكروغرام، السيانوكوبولامين (B 12 ) – 1-3 ميكروجرام. سبيرولينا غنية بشكل خاص بفيتامين ب 12 (مع مراعاة سهولة الهضم فإن 1 جرام من السبيرولينا يعادل 100 جرام من اللحم المسلوق). وهو يحتوي على نسبة عالية من فيتامين ب 12 يشرح التأثير العلاجي الإيجابي العالي الذي لوحظ عند تناول سبيرولينا في المرضى الذين يعانون من اضطرابات المكونة للدم (في المقام الأول فقر الدم بمختلف أنواعه)، واستقلاب الدهون (ارتفاع الكولسترول في الدم)، وانحطاط الكبد الدهني، والتهاب الأعصاب والألم العصبي. تحتوي السبيرولينا أيضًا على حمض الفوليك (فيتامين ب 9 ) (0.1-0.5 ميكروجرام/جم)، النياسين (فيتامين ب 3 ) (118 ميكروجرام/جم)، إينوسيتول (فيتامين ب) (350-640 ميكروجرام/جم)، بيوتين (فيتامين H) (0.012-0.05 ميكروجرام/جم)، حمض الأسكوربيك (فيتامين ج) (2120 ميكروجرام/جم)، β -توكوفيرول (فيتامين هـ) (190 ميكروجرام/جم). من حيث محتوى فيتامين PP، سبيرولينا متفوقة بكثير على الكبد البقري والكلى واللسان والدواجن ولحوم الأرانب.

تكمن فائدة فيتامينات السبيرولينا في تركيبتها المتوازنة. وفقا للأفكار الحديثة، فإن المجمعات الطبيعية المتوازنة من مضادات الأكسدة (بيتا كاروتين، ألفا توكوفيرول، حمض الفوليك، الحديد، السيلينيوم، إلخ) موجودة في الأطعمة النباتية، مثل سبيرولينا. على الرغم من التركيزات المنخفضة (لا يمكن مقارنتها بالاحتياجات اليومية الموصى بها حاليًا)، إلا أن لها تأثيرًا وقائيًا أكثر وضوحًا على جسم الإنسان من الجرعات الكبيرة من الفيتامينات الاصطناعية الفردية أو مخاليطها، والتي لا توفر دائمًا تأثيرًا إيجابيًا ملحوظًا وتسبب الضرر في بعض الأحيان. وهذا، وفقًا للعديد من الباحثين، يحدد إلى حد كبير خصائص السبيرولينا التي تم تأكيدها مرارًا وتكرارًا في مجال التحفيز المناعي والحماية الإشعاعية والمضادة للأورام.

تحتوي سبيرولينا تقريبًا على مجموعة المعادن الكاملة التي يحتاجها الشخص. علاوة على ذلك، فهي موجودة في السبيرولينا بشكل سهل الهضم. محتوى الفوسفور والكالسيوم والمغنيسيوم في سبيرولينا أعلى بكثير (حوالي 2-3 مرات) من المنتجات النباتية والحيوانية الغنية بهذه العناصر (البازلاء والفول السوداني والزبيب والتفاح والبرتقال والجزر والأسماك ولحم البقر وغيرها). لكن الشيء الأكثر أهمية هو أن المعادن الموجودة في الأطعمة النباتية واللحوم المصنعة المطبوخة (الأسماك) تكون أقل امتصاصًا من تلك الموجودة في السبيرولينا. الحديد، وهو عنصر حيوي لنظام المكونة للدم البشري (جزء من الهيموجلوبين وخلايا الدم الحمراء والميوجلوبين العضلي والإنزيمات)، يمتصه الجسم بنسبة 60٪ أفضل من المكملات الأخرى مثل كبريتات الحديدوز. تناول 4 جرام من السبيرولينا يوميا يوفر زيادة سريعة في الهيموجلوبين في الدم. إن المحتوى المتزايد من العناصر الدقيقة مثل الزنك والسيلينيوم والكروم واليود والحديد والنحاس والمنغنيز في سبيرولينا يستحق اهتماما خاصا.

تحتوي السبيرولينا على ثلاثة أصباغ صبغية: الكاروتينات والكلوروفيل والفيكوسيانين، والتي تساعد الجسم على تصنيع العديد من الإنزيمات الضرورية لتنظيم عملية التمثيل الغذائي في الجسم. وأهم هذه العناصر بالنسبة للبشر هو الصبغ الأزرق phycocyanin. تظهر الأبحاث التي أجراها أطباء يابانيون وأمريكيون أن الفيكوسيانين يقوي جهاز المناعة ويزيد من نشاط الجهاز اللمفاوي في الجسم. وظيفتها الرئيسية هي الحماية، وتهدف إلى الحفاظ على صحة أعضاء وأنسجة الجسم والحماية من الالتهابات والأمراض الأخرى.

يحتوي سبيرولينا كلوروفيل على بنية وتركيب كيميائي قريب من جزيء الهيم في الدم. بالاشتراك مع مجموعة المواد الموجودة في سبيرولينا، فإنه يعزز التخليق الحيوي للهيموجلوبين، مما يسمح لك بتطبيع وظيفة الأعضاء المكونة للدم في وقت قصير.

وبالتالي، فإن السبيرولينا، التي تحتوي على البروتين الكامل والكربوهيدرات والدهون والعناصر الدقيقة والكبيرة والفيتامينات والفيكوسيانين والبيتا كاروتين وحمض اللينوليك وغيرها من المكونات النشطة بيولوجيًا، قادرة على توفير كل منها على حدة، وخاصة معًا، مما يوفر قوة عضلية قوية. تأثير إيجابي على جسم الإنسان والمساهمة في تطبيع الاضطرابات الموجودة، إذا لزم الأمر، أو زيادة دفاعات الجسم، ونتيجة لذلك، أدائه ومقاومته للعوامل البيئية الضارة.

تعتبر الطحالب البنية مادة خام ممتازة لإنتاج عدد من الأدوية والمضافات الغذائية النشطة بيولوجيا.

من سمات تكوين الطحالب البنية، والتي تشمل عشب البحر، المحتوى العالي من حمض الألجنيك وأملاحه (13-54٪ من المخلفات الجافة)، والتي لا توجد في الطحالب الخضراء والحمراء. بالإضافة إلى حمض الألجنيك، يحتوي عشب البحر أيضًا على السكريات الأخرى: الفوكويدان واللامينارين.

يرتبط الاكتشاف المثير الذي تم إجراؤه في اليابان بالفوكويدان. لاحظ العلماء أن جزيرة أوكيناوا لديها أدنى مستوى من السرطان. تم إجراء العديد من الدراسات. اتضح أن سكان جزيرة أوكيناوا يأكلون الأعشاب البحرية البنية نيئة، بينما يأكلها باقي اليابانيين مسلوقة. وتبين أن السبب هو السكريات الفوكويدان واللامينارين. عندما تدخل إلى جسم الإنسان، تبدأ الخلايا السرطانية بالموت. لكن الفوكويدان يتحلل عند غليه. يمنع الفوكويدان عملية التصاق الخلايا ويمنع انتشارها. من خلال تحفيز البلعمة، يكون للجينات والفوكويدان واللامينارين تأثير مضاد للأورام، حيث لا يدمر الخلايا السرطانية فحسب، بل يدمر أيضًا النقائل في المراحل المتأخرة من السرطان. إن الفوكويدان واللامينارين فعالان ليس فقط ضد مجموعة واسعة من أشكال السرطان، ولكنهما يساعدان أيضًا في استعادة وظائف الجسم للمرضى الذين خضعوا للعلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي المكثف. تكون عملية التعافي أسرع بكثير، وتتحسن الحالة العامة للجسم، وينمو الشعر المفقود مرة أخرى، ويتم استعادة وظائف الكبد.

خاصية أخرى لعديد السكاريد الفوكويدان واللامينارين هي الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية وعلاجها. تعتمد هذه الأمراض إلى حد كبير على توازن الدهون، والذي يؤدي عدم توازنه إلى زيادة الميل إلى تكوين لويحات تصلب الشرايين في الأوعية الدموية. تساعد السكريات الفوكويدان واللامينارين في تصحيح الوضع، خاصة عندما لم يتطور المرض بعد. اللامينارين له أيضًا تأثير خافض للضغط ويظهر نشاطًا مضادًا للتخثر، وهو 30٪ من نشاط الهيبارين، ويمنع ظهور مرض الإشعاع، ويحمي من الآثار المدمرة للإشعاع المؤين.

من المعروف الآن أن الفوكويدان هو منظم لعمليات التمثيل الغذائي ومصحح مناعي، ويعتمد عمله على تنشيط آليات الدفاع الطبيعية ضد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. السكريات الفوكويدان واللامينارين تحفز البلعمة. الخلايا البلعمية هي الخلايا النظامية الرئيسية في الجسم، فهي تلتقط وتهضم الكائنات الحية الدقيقة ومنتجات اضمحلالها.

ولكن لا يزال العنصر النشط الرئيسي في عشب البحر هو حمض الألجنيك. تم اكتشاف حمض الألجنيك لأول مرة في عام 1883 من قبل جامعة ستانفورد. يتم تحديد الأهمية التطبيقية لحمض الألجنيك ومشتقاته من خلال تركيبته المتكونة في عملية التخليق الحيوي الطبيعي في الطحالب البنية في مناطق مختلفة من المحيط العالمي. حاليًا، يدعي عدد من الباحثين أنه عبارة عن عديد السكاريد عالي الوزن الجزيئي يتكون من أحماض D-mannuronic وL-hyaluronic. تختلف نسبتها في الجينات المستخرجة في بلدان مختلفة بشكل ملحوظ، وهذا بدوره يحدد الفرق في الخواص الفيزيائية والكيميائية. إن مجموعة خصائص الجينات هذه، ولا سيما القدرة على تكوين محاليل مائية لزجة، وحتى المعاجين، وخصائص التجانس والمستحلب، والقدرة على تشكيل الفيلم وعدد من الخصائص الأخرى، هي التي كانت بمثابة الأساس للاستخدام الواسع النطاق لهذه المواد في مختلف الصناعات، بما في ذلك الأدوية.

في الطب الحديث هناك ثلاثة مجالات رئيسية لاستخدام الجينات:

1) كمواد كيميائية وصيدلانية مساعدة لإنتاج أشكال جرعات مختلفة من الأدوية؛

2) كمنتجات طبية على شكل شاش وصوف قطني ومناديل وإسفنج وغيرها للإرقاء الموضعي أثناء النزيف الخارجي وداخل الأجواف.

3) كأدوية ومكملات غذائية ذات اتجاهات مختلفة للعمل.

يرجع الاستخدام الواسع النطاق للجينات إلى عدم ضررها العملي وقابليتها للتحمل الجيد.

يحتوي حمض الألجنيك وأملاحه على عدد من الخصائص المفيدة، ولكن في الوقت نفسه تتميز بصفات فريدة متأصلة فيها فقط. ظاهرياً، الجينات مادة هلامية، قوة التصاقها أكبر بـ 14 مرة من قوة النشا، وقوة الصمغ العربي بـ 37 مرة. وقد أتاحت هذه الخاصية استخدامها في صناعات مختلفة كمكثفات وعوامل تبلور.

يتمتع حمض الألجنيك وأملاحه بعدد من الخصائص العلاجية الفريدة، بعضها يرجع إلى قوامه الذي يشبه الهلام. لقد أثبتت خاصية حمض الألجنيك وأملاحه في وقف النزيف فائدتها في علاج الآفات التقرحية في الجهاز الهضمي.

أملاح حمض الألجنيك، عند تناولها عن طريق الفم، لها خصائص مضادة للحموضة (تقلل من فرط الحموضة العدواني لعصير المعدة) وتحفز شفاء الآفات التقرحية في الغشاء المخاطي في المعدة والأمعاء. بمجرد دخولها إلى الجهاز الهضمي، تتفاعل الجينات مع حمض الهيدروكلوريك في عصير المعدة وتشكل مادة هلامية تغطي الغشاء المخاطي، وتحميه من التعرض لمزيد من حمض الهيدروكلوريك والبيبسين، وتوقف النزيف.

يرتبط التأثير الإيجابي على الجهاز الهضمي والعمليات الهضمية أيضًا بقدرة الجينات على أن يكون لها تأثير امتصاص واضح. إنهم قادرون على ربط وإزالة منتجات تحلل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات وأملاح المعادن الثقيلة والنويدات المشعة من الجسم. وهذا جعل من الممكن أيضًا استخدام الجينات في العلاج المعقد لمرض دسباقتريوز، وتحييد المنتجات الثانوية التي تتداخل مع تطور النباتات المعوية الطبيعية. لقد وجدت الأبحاث أن الجينات تحتفظ بالنباتات المعوية الدقيقة الخاصة بها، مما يؤدي إلى قمع نشاط البكتيريا المسببة للأمراض مثل المكورات العنقودية وفطريات المبيضات وما إلى ذلك. تظهر الجينات تأثيرًا مضادًا للميكروبات حتى في التركيزات الصغيرة.

الجينات قادرة على تعزيز التمعج الضعيف لقنوات الأمعاء والمرارة، مما يسمح باستخدامها في حالات ضعف النشاط الحركي المعوي (انتفاخ البطن والانتفاخ)، وكذلك في حالة خلل الحركة الصفراوية.

تستخدم الجينات على نطاق واسع للحفاظ على الجهاز المناعي التالف واستعادته، حيث تتمتع بقدرات فريدة على تحفيز المناعة. بادئ ذي بدء، الجينات تحفز البلعمة. تحفيز الدفاع البلعمي يوفر نشاطًا مضادًا للميكروبات والفطريات والفيروسات لمستحضرات عشب البحر. الجينات قادرة على امتصاص (ربط) الكميات الزائدة من فئة خاصة من الغلوبولين المناعي (E)، والتي تشارك في تطور أمراض الحساسية الحادة وردود الفعل. تأثير مضاد للحساسية متأصل بشكل خاص في جينات الكالسيوم، والذي، بسبب محتوى أيونات الكالسيوم، يمنع إطلاق المواد النشطة بيولوجيا (الهستامين، السيروتونين، البراديكينين، وما إلى ذلك)، ونتيجة لذلك لا يتطور الالتهاب التحسسي.

تحفز الجينات تخليق الأجسام المضادة الدفاعية المحلية المحددة (الجلوبيولين المناعي من الفئة أ). وهذا بدوره يجعل الجلد والأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي أكثر مقاومة للتأثيرات المسببة للأمراض للميكروبات.

تستخدم الجينات أيضًا موضعيًا لعلاج التهاب اللثة وتآكل عنق الرحم وقرحة المعدة والاثني عشر.

يستخدم الجراحون على نطاق واسع ضمادات شفاء الجروح ذاتية الامتصاص المصنوعة على أساس الجينات لعلاج الجروح والحروق والقروح الغذائية والتقرحات. تتميز ضمادات الجينات بخصائص تصريف جيدة، وتمتص إفرازات الجروح، وتعزز التطهير السريع للجروح، وتقلل من تسمم الجسم. الضمادات لها خصائص مرقئية وتحفز عمليات تجديد الأنسجة.

يتم تفسير التأثير المضاد للتصلب من عشب البحر من خلال وجود مضادات الكولسترول - بيتاسيتوستيرول في تركيبته. يساعد على إذابة رواسب الكولسترول المترسبة على جدران الأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك، تعمل المكونات النشطة بيولوجيًا للطحالب على تنشيط أنظمة الإنزيمات البشرية، مما يساعد أيضًا على تطهير الأوعية الدموية. يرجع انخفاض مستويات الكوليسترول في الدم إلى حد كبير إلى وجود الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة في عشب البحر. تم العثور على مواد شبيهة بالهرمونات ذات تأثيرات مضادة للتصلب في الطحالب. يرتبط التأثير الملين بقدرة مسحوق عشب البحر على الانتفاخ بشكل كبير، وزيادة الحجم، وتهيج مستقبلات الغشاء المخاطي في الأمعاء، مما يعزز التمعج. يساعد التأثير المغلف لحمض الألجنيك على تأخير امتصاص الماء في الأمعاء، مما يؤدي إلى تطبيع البراز. إن المزيج المناسب من الألياف والأملاح المعدنية في الأعشاب البحرية لا يزيل الإمساك فحسب، بل ينظم أيضًا ضعف وظائف الجهاز الهضمي لفترة طويلة.

المنتجات الغذائية من عشب البحر هي أقل شأنا بكثير في المحتوى والتركيب النوعي للبروتينات والكربوهيدرات من المنتجات الغذائية المحضرة من النباتات الأرضية، ولكن لها خصائص قيمة لا تمتلكها المواد الخام الغذائية النباتية ذات الأصل الأرضي. وتشمل هذه الخصائص ما يلي:

1) القدرة على امتصاص كميات كبيرة من الماء وزيادة حجمها.

3) محتوى أعلى من العناصر الكبيرة والصغرى المختلفة مقارنة بالنباتات الأرضية.

وفي هذا الصدد، ينبغي اعتبار الأعشاب البحرية في النظام الغذائي ليس كمصدر لتغطية تكاليف الطاقة في الجسم، ولكن كمكون غذائي.

تتمتع الطحالب بقدر أكبر من الكائنات الحية الأخرى في المملكة تحت الماء، بالقدرة على استخراج وتجميع العديد من العناصر من مياه البحر. وبذلك فإن تركيز المغنسيوم في الأعشاب البحرية يفوق تركيزه في مياه البحر بـ 9-10 مرات، والكبريت بـ 17 مرة، والبروم بـ 13 مرة. يحتوي كيلوغرام واحد من عشب البحر على كمية من اليود تعادل ما يذوب في 100 ألف لتر من ماء البحر.

في محتوى العديد من العناصر الكيميائية، تتفوق الطحالب بشكل كبير على النباتات الأرضية. وبالتالي، فإن البورون في الطحالب أكثر بـ 90 مرة من الشوفان، و4-5 مرات أكثر من البطاطس والبنجر. كمية اليود في عشب البحر أكبر بعدة آلاف المرات من النباتات الأرضية. تتكون المواد المعدنية للطحالب بشكل رئيسي (75-85%) وتتمثل في أملاح البوتاسيوم والصوديوم القابلة للذوبان في الماء (الكلوريدات والكبريتات). تحتوي الأعشاب البحرية على كمية كبيرة إلى حد ما من الكالسيوم: 100 جرام من الأعشاب البحرية تحتوي على 155 مجم. تحتوي الأعشاب البحرية الجافة على ما معدله 0.43% من الفوسفور، بينما تحتوي البطاطس المجففة والجزر المجففة على نصف هذه الكمية تقريبًا.

تتراكم الطحالب بكميات كبيرة ليس فقط العناصر الدقيقة والكبيرة المختلفة، ولكن أيضًا العديد من الفيتامينات. يحتوي عشب البحر على كمية من بروفيتامين أ تتوافق مع محتواه في الفواكه الشائعة: التفاح والخوخ والكرز والبرتقال. بمحتوى فيتامين ب 1 عشب البحر ليس أقل شأنا من الخميرة الجافة. يحتوي 100 جرام من الطحالب البنية الجافة على ما يصل إلى 10 ميكروجرام من فيتامين ب 12 . تحظى الطحالب باهتمام كبير كمصدر لفيتامين C في النظام الغذائي. يحتوي عشب البحر على كمية كبيرة إلى حد ما من هذا الفيتامين: 100 جرام من عشب البحر الجاف يحتوي على 15 إلى 240 مجم، والطحالب الخام تحتوي على 30-47 مجم. من حيث محتوى هذا الفيتامين، فإن الطحالب البنية ليست أقل شأنا من البرتقال والأناناس والفراولة وعنب الثعلب والبصل الأخضر والحميض. بالإضافة إلى الفيتامينات المذكورة أعلاه، تم العثور على فيتامينات أخرى في الطحالب، وخاصة الفيتامينات D، K، PP (حمض النيكوتينيك)، وأحماض البانتوثنيك والفوليك.

تحتوي النباتات البحرية على كميات هائلة من اليود. وهكذا، في 100 غرام من عشب البحر الجاف، يتراوح محتوى اليود من 160 إلى 800 ملغ. ومن المعروف أنه في الطحالب البنية الصالحة للأكل، يوجد ما يصل إلى 95% من اليود على شكل مركبات عضوية، يرتبط حوالي 10% منها بالبروتين، وهو أمر ليس له أهمية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي كرنب البحر على كمية معينة من أحادي وثنائي يودوتيروسين - وهي مواد هرمونية غير نشطة موجودة في أنسجة الغدة الدرقية، وهي أيضًا منتجات عضوية.

وبالتالي، فإن المنتج الذي تم إنشاؤه بشكل مصطنع لا يمكن أن يتنافس مع الطبيعة الحية: لا يحتوي كرنب البحر على الكثير من اليود فحسب - بل يحتوي أيضًا على مواد نشطة بيولوجيًا تساعد على امتصاص هذا اليود. تساعد مركبات اليود العضوية الموجودة في عشب البحر على إعادة وظيفة الغدة الدرقية بشكل أسرع من كمية مكافئة من يوديد الصوديوم. ويمكن تفسير ذلك ليس فقط من خلال اليود، ولكن أيضًا من خلال محتوى العناصر الكبيرة والصغرى (الموليبدينوم والنحاس والكوبالت وما إلى ذلك) والفيتامينات الموجودة في النباتات البحرية والتي تعتبر مهمة لعمليات التمثيل الغذائي.

تنتشر الطحالب الحمراء على نطاق واسع في بحار الشرق الأقصى، وتستخدم لفترة طويلة في الغذاء والممارسات الطبية، وتحتوي على غروانيات مائية مختلفة، بما في ذلك الكاراجينان. الكاراجينان، السكريات الكبريتية، توجد فقط في الأعشاب البحرية الحمراء، وليس لها نظائرها بين السكريات النباتية الأخرى وتستخدم على نطاق واسع في كل من الصناعات الدوائية والغذائية. يرجع الاهتمام الصناعي بالكاراجينان إلى قدرتها على تكوين المواد الهلامية، وزيادة لزوجة المحاليل المائية، فضلاً عن نشاطها البيولوجي المتنوع.

هناك عدة أنواع من الكاراجينان، والتي يمكن تقسيمها إلى ما يسمى التبلور وغير التبلور. قد يحتوي كل نوع نباتي على عدة أنواع من الكاراجينان. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد تكوين وكمية الكاراجينان المستخرج على موقع الطحالب ومرحلة دورة حياتها والموسم. يتم تحديد الاستخدام العملي للكاراجينان إلى حد كبير من خلال خصائصه الفيزيائية والكيميائية. تؤثر الاختلافات الهيكلية في الكاراجينان بشكل كبير على نشاطها البيولوجي. يُظهر الكاراجينان نشاطًا عاليًا مضادًا للتخثر بتركيزات منخفضة. يتم استخدامها كممتص معوي وواقي إشعاعي. هناك نتائج إيجابية عند استخدام الكاراجينان في المرضى الذين يعانون من تصلب الشرايين وقرحة الاثني عشر.

تفتح الخصائص المفيدة للكاراجينان فرصة فريدة لإنشاء منتجات علاجية ووقائية تعتمد عليها. لتلبية احتياجات الإنتاج، تم تطوير وصفة لمختلف أنواع الحلويات على أساس الكاراجينان، والتي يمكن استخدامها للتغذية الغذائية.

تختلف جميع الطحالب بشكل جيد في مجموعة أصباغ التمثيل الضوئي. مثل هذه المجموعات في تصنيف النباتات لها حالة الانقسامات.

الصباغ الرئيسي لجميع الطحالب هو صبغة الكلوروفيل الخضراء. هناك أربعة أنواع معروفة من الكلوروفيل، والتي تختلف في تركيبها: الكلوروفيل أ– موجود في جميع الطحالب والنباتات العليا. الكلوروفيل ب- يوجد في الطحالب الخضراء والطحالب والأيوغلينية والنباتات العليا: النباتات التي تحتوي على هذا الكلوروفيل لها دائمًا لون أخضر ساطع؛ الكلوروفيل ج– وجدت في الطحالب غير المتجانسة. الكلوروفيل د– شكل نادر، يوجد في الطحالب الحمراء والزرقاء الخضراء. تحتوي معظم نباتات التمثيل الضوئي على نوعين مختلفين من الكلوروفيل، أحدهما دائمًا هو الكلوروفيل أ.في بعض الحالات، بدلا من الكلوروفيل الثاني، هناك البروتينات الثنائية. هناك نوعان من البروتينات الصفراوية الموجودة في الطحالب الخضراء المزرقة والحمراء: فيكوسيانين- الصباغ الأزرق، فيكويريترين- صبغة حمراء.

الأصباغ الإلزامية الموجودة في أغشية التمثيل الضوئي هي أصباغ صفراء - الكاروتينات. وهي تختلف عن الكلوروفيل في طيف الضوء الممتص ويعتقد أنها تؤدي وظيفة وقائية، حيث تحمي جزيئات الكلوروفيل من التأثيرات المدمرة للأكسجين الجزيئي.

بالإضافة إلى الأصباغ المدرجة، تحتوي الطحالب أيضًا على: فوكوكسانثين– الصباغ الذهبي. زانثوفيل- الصباغ البني.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:

الأعشاب البحرية

جامعة مصايد الأسماك.. معهد الأحياء البحرية الذي يحمل اسم أ. في جيرمنسكي دفور ران.. ل أربوزوف..

إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

جميع المواضيع في هذا القسم:

أغطية الخلايا
أغطية الخلايا تضمن مقاومة المحتويات الداخلية للخلايا للمؤثرات الخارجية وتعطي الخلايا شكلاً معيناً. الأغطية نفاذية للماء وقليلة الجزيئات الذائبة فيه

الأسواط
تم تجهيز الخلايا النباتية الأحادية والمراحل الأحادية في دورة حياة الطحالب (الأبواغ الحيوانية والأمشاج) بسوط - نواتج خلايا طويلة وسميكة إلى حد ما، مغطاة خارجيًا بالبلازما. و

الميتوكوندريا
تم العثور على الميتوكوندريا في خلايا الطحالب حقيقية النواة. يكون شكل وبنية الميتوكوندريا في خلايا الطحالب أكثر تنوعًا مقارنة بالميتوكوندريا في النباتات العليا. قد تكون مستديرة

البلاستيدات
توجد الأصباغ في خلايا الطحالب حقيقية النواة في البلاستيدات، كما هو الحال في جميع النباتات. هناك نوعان من البلاستيدات في الطحالب: البلاستيدات الخضراء الملونة (chromatophores) والبلاستيدات البيضاء عديمة اللون (ami).

النواة والجهاز الانقسامي
نواة الطحالب لها بنية نموذجية لحقيقيات النوى. يمكن أن يختلف عدد النوى في الخلية من واحدة إلى عدة. ومن الخارج، يُغطى القلب بقشرة تتكون من غشائين، الغشاء الخارجي

نوع Monadic (السوط) من هيكل الثالوس
الميزة الأكثر تميزًا التي تحدد هذا النوع من البنية هي وجود السوط، الذي تتحرك به الكائنات الأحادية بنشاط في البيئة المائية (الشكل 9، أ). المنقولة ث

نوع البنية الجذرية (الأميبية).
أهم سمات البنية الأميبية هي عدم وجود أغطية خلايا قوية والقدرة على الحركة الأميبية، بمساعدة تشي المتكون مؤقتًا على سطح الخلية

نوع Palmelloid (hemimonadal) من الهيكل
من سمات هذا النوع من البنية الجمع بين نمط حياة نباتي ثابت مع وجود عضيات خلوية مميزة للكائنات الأحادية: فجوات مقلصة، وصمة عار، عاصبة

نوع كوكويد من الهيكل
يجمع هذا النوع بين الطحالب أحادية الخلية والمستعمرة، وهي غير متحركة في حالة نباتية. الخلايا من النوع الكرواني مغطاة بغشاء ولها بروتوبلاست من النوع النباتي (تونوبلاست بدون سقراط

نوع Trichal (الخيطي) من الهيكل
السمة المميزة للنوع الخيطي من البنية هي الترتيب الخيطي للخلايا غير المتحركة، والتي تتشكل نباتيًا نتيجة لانقسام الخلايا، والذي يحدث في الغالب

نوع الهيكل غير المتجانس (غير الخيطي).
نشأ النوع غير المتجانس على أساس النوع الخيطي. يتكون الثالوس غير المتجانس في الغالب من خيوط أفقية تزحف على طول الركيزة، وتؤدي وظيفة الارتباط، وخيوط رأسية على طول

نوع متني (النسيج) من الهيكل
ارتبط أحد الاتجاهات في تطور الثالوس غير المتجانس بظهور الثالي المتني. أدت القدرة على النمو غير المحدود وانقسام الخلايا في اتجاهات مختلفة إلى التطور

نوع سيفونال من الهيكل
يتميز النوع السيفون (غير الخلوي) من البنية بعدم وجود خلايا داخل الثالوس، والتي تصل إلى أحجام كبيرة نسبيًا، عادةً ما تكون مجهرية ودرجة معينة من التمايز

نوع Siphonocladal من الهيكل
السمة الرئيسية لنوع البنية السيفونوكلادالية هي القدرة على تكوين ثالوس مرتبة بشكل معقد، تتكون من شرائح متعددة النوى في المقام الأول، من الثالوس غير الخلوي الأساسي. في

التكاثر اللاجنسي
يتم التكاثر اللاجنسي للطحالب بمساعدة الخلايا المتخصصة - الجراثيم. عادة ما يكون التبويض مصحوبًا بتقسيم البروتوبلاست إلى أجزاء وإطلاق منتجات الانشطار منها

تقسيم بسيط
تم العثور على طريقة التكاثر هذه فقط في أشكال الطحالب أحادية الخلية. يحدث الانقسام ببساطة في الخلايا التي تحتوي على نوع أميبويدي من بنية الجسم. تقسيم الأشكال الأميبية

التجزئة
التجزئة متأصلة في جميع مجموعات الطحالب متعددة الخلايا وتظهر في أشكال مختلفة: تكوين الهرمونات، وتجديد الأجزاء المنفصلة من الثالوس، والفقد التلقائي للفروع، وإعادة النمو.

التكاثر عن طريق البراعم، والستيرول، وبراعم الحضنة، والعقيدات، والأكينيتات
في الأشكال النسيجية للطحالب الخضراء والبنية والحمراء، يأخذ التكاثر الخضري شكله الكامل، والذي يختلف قليلاً عن التكاثر الخضري للنباتات العليا. الحفاظ على الطريق

التكاثر الجنسي
يرتبط التكاثر الجنسي في الطحالب بالعملية الجنسية، والتي تتكون من اندماج خليتين، مما يؤدي إلى تكوين زيجوت ينمو ليصبح فردًا جديدًا أو ينتج أبواغًا حيوانية.

تغيير المراحل النووية
أثناء العملية الجنسية، ونتيجة لاندماج الأمشاج ونواتها، يتضاعف عدد الكروموسومات الموجودة في النواة. في مرحلة معينة من دورة التطور، أثناء الانقسام الاختزالي، يحدث انخفاض في عدد الكروموسومات، نتيجة لذلك

النابتات الداخلية/الإندوزويتات، أو التعايش الداخلي
المتعايشات الداخلية، أو المتعايشات داخل الخلايا، هي طحالب تعيش في أنسجة أو خلايا الكائنات الحية الأخرى (الحيوانات اللافقارية أو الطحالب). إنهم يشكلون نوعًا من المجموعة البيئية

قسم الطحالب الخضراء المزرقة (البكتيريا الزرقاء) – النباتات الزرقاء
يعكس اسم القسم (من الكلمة اليونانية cyanos - blue) السمة المميزة لهذه الطحالب - لون الثالوس المرتبط بمحتوى مرتفع نسبيًا من الصبغة الزرقاء phycocyanin. السيانوجين

النظام – كروكوكاليس
تحدث كأفراد "بسيطين" وحيدة الخلية أو في كثير من الأحيان تشكل مستعمرات مخاطية. عندما تنقسم الخلايا إلى مستويين، تظهر مستعمرات صفائحية أحادية الطبقة. التقسيم إلى ثلاث نقاط

قسم الطحالب الحمراء – رودوفيتا
اسم القسم يأتي من الكلمة اليونانية رودون ("رودون") - الوردي. يرجع لون الطحالب الحمراء إلى مجموعات مختلفة من الأصباغ. يأتي باللون الرمادي والأرجواني

رتبة Banguiaceae – Bangiales
يحتوي جنس البورفيرا على ثالوس على شكل صفيحة رقيقة لامعة ذات حواف ناعمة أو مطوية، وتتكون من طبقة أو طبقتين من الخلايا المتصلة بإحكام. عادة ما تدخل قاعدة اللوحة

طلب روديمينياليس
جنس Sparlingia (Rodimenia) - صفائح مسطحة يصل ارتفاعها إلى 45 سم، على شكل ورقة وعلى شكل إسفين، موسعة ومشرحة بشكل راحة في الأعلى، من اللون الوردي الفاتح أو البرتقالي الفاتح إلى

طلب كورالين - كوراليناليس
جنس Coralline عبارة عن شجيرة مجزأة على شكل مروحة ومتفرعة يصل ارتفاعها إلى 10 سم، متفرعة، كلسية، من اللون الوردي الأرجواني إلى اللون الأبيض تقريبًا. يتكاثر لاجنسيا وجنسيا. سبو

طلب جيجارتيناليس – جيجارتيناليس
جنس هندروس - شجيرات غضروفية جلدية كثيفة يصل ارتفاعها إلى 20 سم، متفرعة 3-4 مرات، أصفر فاتح، وردي فاتح، أحمر أرجواني داكن. ينمو في الجزء السفلي من المنطقة الساحلية و

رتبة سيراميكية - سيراميكية
جنس السيراميوم عبارة عن شجيرة رقيقة ورقيقة ومجزأة يصل ارتفاعها إلى 10 سم، ومتفرعة بشكل ثنائي أو بالتناوب، ولونها أصفر داكن مع مسحة وردية. التفرع من أمرين إلى أربعة أوامر بالطبع

تقسيم الدياتومات - العصوية
يُطلق على القسم اسم الدياتومات (من الكلمة اليونانية di - two، tome - القطع، التشريح)، أو Bacillaria (bacillum - العصا). يشمل عضوًا منفردًا أو استعماريًا أحادي الخلية.

تقسيم الطحالب غير المتجانسة (heterokontophyta)
جميع العناصر غير المتجانسة لها بنية مماثلة للجهاز السوطي. هناك نوعان من السوط، أحدهما يحتوي على نواتج ريشية أنبوبية مميزة جدًا مكونة من ثلاثة أعضاء، أو شعر - Mastigonemes. بالضبط النقدية

التصنيف
عُرفت الحفريات الحفرية من رواسب الدهر الوسيط وكانت متوفرة بكثرة خلال معظم فترات العصر الجوراسي والطباشيري. وصلت Prymnesiophytes إلى أقصى قدر من التنوع في أواخر العصر الطباشيري،

قسم الطحالب الكريبتوفيت (cryptomonads) – الكريبتوفيتا
تم تسمية القسم على اسم جنس النوع Cryptomonas (من الكلمة اليونانية kryptos - مخفي، monas - فرد). تشمل الكائنات وحيدة الخلية، والمتحركة، وأحادية. خلايا الكريبتوفيت

أ ب ج د ه
أرز. 53. ظهور الطحالب الكريبتوفيت (وفقًا لـ: G.A. Belyakova et al., 2006): A – Rodomonas، B – Chroomonas، C – Cryptomonas، D – Chilomonas، E – Goniomonas can for

قسم الطحالب الخضراء – الكلوروفيتا
الطحالب الخضراء هي الأكثر شمولاً بين جميع أقسام الطحالب، ويبلغ عددها، وفقًا لتقديرات مختلفة، من 4 إلى 13 - 20 ألف نوع. وجميعها ذات لون أخضر من الثالي، وذلك بسبب غلبة الكلور

ترتيب Ulotrichales – Ulotrichales
جنس أولوثريكس (الشكل 54). تعيش أنواع Ulotrix في كثير من الأحيان في المياه العذبة، وفي كثير من الأحيان في البحر والمسطحات المائية قليلة الملوحة وفي التربة. أنها تعلق على الأجسام تحت الماء، وتشكيل شجيرات خضراء زاهية.

طلب Bryopsidae – Bryopsidales
تم العثور على معظم الأنواع في المياه العذبة والمالحة. وينمو بعضها على التربة وعلى الحجارة والرمل وأحياناً على المستنقعات المالحة. جنس Bryopsis - شجيرات خيطية تصل إلى 6-8 ثواني

اطلب فولكاليس - فولكاليس
يشمل جنس Chlamydomonas (الشكل 57) أكثر من 500 نوع من الطحالب وحيدة الخلية التي تعيش في المسطحات المائية الطازجة والصغيرة والمدفأة جيدًا والملوثة: البرك والبرك والخنادق وما إلى ذلك. إلخ

قسم شاروفيتا (شاراسيا) – شاروفيتا
الكاروفيت هي مجموعة من الطحالب الخضراء للمياه العذبة التي أدت إلى نباتات أعلى. هذه هي الأشكال في الغالب مع الثالوس الخيطي. في كثير من الأحيان يكون الثالوس عموديًا ومشرحًا ويحمل

تقسيم ثنائيات السوطيات (دينوفلاجيلات) – دينوفيتا
1. اسم القسم يأتي من اليونانية. دينو - للتدوير. يتحد في الغالب أحادي الخلية، وأقل في كثير من الأحيان كوكويدي، أميبويد أو نخيلي، وأحيانا استعماري

قسم يوغلينوزوا - يوغلينوفا
تم تسمية القسم على اسم جنس النوع - Euglena (من اليونانية eu - متطور، glene - تلميذ، عين). يوحد الممثلين الأحاديين أو الأميبيين. يجتمع في بعض الأحيان

مسرد للمصطلحات
الزواج الذاتي هو تكاثر جنسي يتم فيه اندماج نواتين شقيقتين فرديتين في السيتوبلازم المشترك. Autospore هو هيكل التكاثر اللاجنسي، وهو

اليوم، تعتبر الطحالب الخضراء المجموعة الأكثر شمولا، والتي تضم حوالي 20 ألف نوع. ويشمل ذلك الكائنات وحيدة الخلية والأشكال الاستعمارية، بالإضافة إلى النباتات ذات الثالوس الكبير متعدد الخلايا. هناك ممثلين يعيشون في الماء (البحر والعذب)، وكذلك الكائنات الحية التي تتكيف مع البقاء على الأرض في ظروف الرطوبة العالية.

قسم الطحالب الخضراء: وصف موجز

السمة المميزة الرئيسية لممثلي هذه المجموعة هي تلوينهم - تتميز جميع الأنواع باللون الأخضر أو ​​\u200b\u200bالأصفر الأخضر. ويرجع ذلك إلى الصبغة الرئيسية للخلايا - الكلوروفيل.

كما ذكرنا سابقًا، يجمع القسم ممثلين مختلفين تمامًا. هناك أشكال أحادية الخلية ومستعمرة، بالإضافة إلى كائنات متعددة الخلايا ذات ثالوس كبير ومتمايز. يتحرك بعض الممثلين أحاديي الخلية بمساعدة الأسواط، وعادة ما تكون الكائنات متعددة الخلايا متصلة بالقاع أو تعيش في عمود الماء.

على الرغم من وجود كائنات حية ذات خلايا عارية، إلا أن معظم الكائنات تمتلك جدارًا خلويًا. المكون الهيكلي الرئيسي لغشاء الخلية هو السليلوز، والذي، بالمناسبة، يعتبر خاصية نظامية مهمة.

قد يختلف عدد وحجم وشكل البلاستيدات الخضراء في الخلية اعتمادًا على نوع النبات. الصباغ الرئيسي هو الكلوروفيل، وخاصة الشكلين a وb. أما بالنسبة للكاروتينات، فإن البلاستيدات تحتوي بشكل أساسي على البيتا كاروتين واللوتين، بالإضافة إلى كميات صغيرة من النيوزانثين والزياكسانثين والفيولاكسانثين. ومن المثير للاهتمام أن خلايا بعض الكائنات الحية لها لون أصفر أو حتى برتقالي كثيف - ويرجع ذلك إلى تراكم الكاروتينات خارج البلاستيدات الخضراء.

بعض الطحالب الخضراء وحيدة الخلية لها بنية محددة - العين، التي تتفاعل مع الضوء في الطيف الأزرق والأخضر.

منتج التخزين الرئيسي هو النشا، والتي توجد حبيباتها بشكل رئيسي في البلاستيدات. فقط بعض ممثلي النظام لديهم مواد احتياطية مودعة في السيتوبلازم.

قسم الطحالب الخضراء: طرق التكاثر

في الواقع، يتميز ممثلو هذا النظام بجميع طرق التكاثر الممكنة تقريبًا. يمكن أن يحدث من خلال (ممثلين أحاديي الخلية بدون غشاء الخلية)، وتفتيت الثالوس (هذه الطريقة نموذجية للأشكال متعددة الخلايا والمستعمرات). في بعض الأنواع، يتم تشكيل عقيدات محددة.

ويتم تمثيل التكاثر اللاجنسي بالأشكال التالية:

• الأبواغ الحيوانية - خلايا ذات سوط قادرة على الحركة النشطة ؛
• aplanospores - لا تحتوي هذه الجراثيم على جهاز سوطي، لكن الخلايا المتطورة غير قادرة على الحركة النشطة؛
• الأبواغ الذاتية - يرتبط هذا النوع من الجراثيم في المقام الأول بالتكيف مع البيئة الخارجية. في هذا الشكل، يمكن للجسم أن ينتظر الظروف الجافة وغيرها من الظروف غير المواتية.

يمكن أن يكون التكاثر الجنسي متنوعًا أيضًا - وهذا يشمل الزواج المتماثل، والزواج المغاير، والهولوغامي، وكذلك الزواج المتساوي والاقتران.

طلب الطحالب الخضراء: خصائص بعض الممثلين

تضم هذه المجموعة العديد من الممثلين المشهورين لعالم النبات. على سبيل المثال، يتم أيضًا تضمين السبيروجيرا والكلوريلا في الترتيب.

Chlamydomonas هو جنس معروف إلى حد ما من الطحالب الخضراء، وهو ذو أهمية عملية كبيرة. تضم هذه المجموعة كائنات وحيدة الخلية ذات عين حمراء وحامل كروماتوفور كبير يحتوي على أصباغ. إن Chlamydomonas هو الذي يسبب "ازدهار" البرك والبرك وأحواض السمك. في وجود ضوء الشمس، يتم إنتاج المواد العضوية من خلال عملية التمثيل الضوئي. لكن هذا الكائن قادر على امتصاص المواد من البيئة الخارجية. ولذلك، غالبا ما يستخدم الكلاميدوموناس لتنقية المياه.

أحمر - فيكويريترين ، البرتقالي - كاروتين و " زانثوفيل". تؤثر الأصباغ الإضافية على لون الطحالب وتكون بمثابة سمة نظامية مهمة. وتنقسم الطحالب إلى عدة أنواع. يظهر الشكل ممثلين نموذجيين للطحالب المجهرية.

الطحالب المجهرية.
أ. الدياتومات ب. الطحالب الخضراء المزرقة، ج. الطحالب الخضراء (الكلاميدوموناس)

طحالب خضراء

وتنتشر الطحالب الخضراء على نطاق واسع في المياه السطحية. من بينها أشكال أحادية الخلية ومتعددة الخلايا واستعمارية. تتركز الأصباغ في أجسام بلازما خاصة ذات أشكال مختلفة - كروماتوفورز. تتكاثر عن طريق تقسيم السيتوبلازم لتكوين خلايا ابنة أو جنسيا. تتكاثر بعض الأنواع عن طريق إنتاج جراثيم متحركة. تتشكل المستعمرات عن طريق الانقسام اللاجنسي حيث تبقى الخلايا الوليدة مرتبطة ببعضها البعض. لخلايا الطحالب الخضراء مجموعة متنوعة من الأشكال: كروية، بيضاوية، هلالية، مثلثة، إلخ. تحتوي خلاياها على عضيات مميزة لخلايا النباتات العليا. يتم تمييز النواة. تتكون القشرة من السليلوز. قد يحتوي السيتوبلازم على حبيبات النشا، وهي نتاج عملية التمثيل الضوئي. الأشكال وحيدة الخلية الأكثر شيوعًا للكلوريلا ( شلوريلا الشائع)، الكلاميدوموناس ( الكلاميدوموناس) ، من المستعمرين - فولفوكس ( فولفوكس الذهبية) ، جونيوم ( الكونيوم الصدرية)، من متعدد الخلايا - أولوثريكس. توجد الطحالب الخضراء في الخزانات ذات المياه النظيفة والقذرة، مع التيارات البطيئة والسريعة، في الحفر المختلفة، والبرك التي تمتلئ بعد المطر، وكذلك على التربة.

طحلب اخضر مزرق

طحلب اخضر مزرق ( البكتيريا الزرقاء ) يعتبر أقدم النباتات الموجودة حاليا. وهي كائنات وحيدة أو متعددة الخلايا، وهي الأكثر تنظيمًا ببساطة، وتتميز ببنية خلوية خاصة. ليس لديها نواة وكروماتوفورس نموذجية. يتم تمييز بروتوبلازم الطحالب الخضراء المزرقة إلى طبقة ملونة محيطية - كروموتوبلازما والجزء المركزي – المركزية . استيعاب أصباغ حساسة للضوء هي الكلوروفيل، فيكوسين، فيكويريثرين وكاروتين. اعتمادًا على النسبة الكمية للأصباغ، يتغير لون الخلايا أيضًا. تحتوي الخلايا على أجسام خاصة - endoplasts الاتساق الكثيف أو اللزج. يوجد في الجدران البلازمية للخلايا الواقعة بين البلاستيسات الداخلية "مادة الكروماتين" التي يتم صبغها بالأصباغ النووية. تفتقر خلايا الطحالب الخضراء المزرقة إلى فجوات مملوءة بعصارة الخلية. في هذا الصدد، أثناء تحلل البلازما، تتقلص الخلية تمامًا. تحتوي خلايا هذه الكائنات على فجوات غازية تسهل طفوها على السطح. تحتوي خلايا الطحالب الخضراء المزرقة على غشاء. يمكن أن تكون رقيقة وبالكاد يمكن ملاحظتها أو سميكة. غالبًا ما تكون أغشية الخلايا مغطاة بالمخاط، مما يؤدي إلى تكوين مستعمرات بسبب تكتل هذا المخاط. يتكون تكوين القذائف بشكل رئيسي من البكتين. كقاعدة عامة، المستعمرات ليس لها شكل محدد. في الخلايا الخيطية، تكون صفوف الخلايا محاطة بغلاف أسطواني مجوف يغطي صف الخلايا بأكمله. تسمى مجموعة الخلايا ذات الغلاف بالخيط. يمكن أن تكون الخلايا الموجودة داخل نفس الخيط متماثلة أو مختلفة في الحجم والشكل. خلايا الخيط مغطاة بغمد مخاطي مشترك في الأعلى. في بعض الأنواع، تكون الخيوط قادرة على التفرع. غالبا ما يتم ملاحظة التكوين غير متجانسة تقع في موضوع من خلال عدد معين من الخلايا. تتشكل الكيسات غير المتجانسة من الخلايا النباتية، ولكنها أكبر حجمًا بشكل ملحوظ. لديهم قشرة كثيفة، ولكنهم يتواصلون مع الخلايا المجاورة من خلال المسام. ويعتقد أن الخلايا غير المتجانسة هي خلايا متخصصة تقوم بتثبيت النيتروجين.

العديد من أنواع البكتيريا الزرقاء قادرة على تكوين الجراثيم. في بعض الأنواع، تكون الجراثيم، مثل البكتيريا الحقيقية، هي الشكل الأكثر مقاومة للظروف غير المواتية. في هذه الحالة، يتم تشكيل بوغ واحد فقط من خلية واحدة. وفي البكتيريا الزرقاء الأخرى، تعمل الجراثيم، مثل الفطريات، كوسيلة للتكاثر. في هذه الحالة، تتشكل العديد من الجراثيم الصغيرة داخل الخلية الأم، وتنطلق عند تمزق الغشاء. الطحالب الخضراء المزرقة شائعة جدًا في الطبيعة: فهي تنمو في المسطحات المالحة والمياه العذبة، وفي التربة والصخور، وفي القطب الشمالي والصحاري. يتم تسهيل ذلك من خلال المقاومة الشديدة للظروف المعاكسة والمتطلبات المتساهلة من العناصر الغذائية.

الدياتومات

الدياتومات ( دياتوميا). وهي كائنات مجهرية وحيدة الخلية. تشكل بعض الأنواع مستعمرات على شكل خيوط وأشرطة وشجيرات. ويتراوح حجم الخلايا من 4 إلى 1500 ميكرون، ويصل حجم المستعمرات أحيانًا إلى عدة سنتيمترات. تحتوي خلايا الدياتوم على نواة مشكلة والبلاستيدات الخضراء. هذا الأخير، بالإضافة إلى الكلوروفيل، يحتوي على أصباغ بنية، وبالتالي فإن لون الطحالب مصفر أو بني غامق. تحتوي الخلايا على غلاف من البكتين وقشرة تتكون من السيليكا. يتكون غشاء الخلية من نصفين لا ينموان معًا ويمكنهما التحرك بعيدًا. تقع البروتوبلازم في طبقة رقيقة على طول الجدران، وتشكل جسرًا بروتوبلازميًا في منتصف الخلية في العديد من الأنواع، ويمتلئ باقي مساحة الخلية بعصارة الخلية، ولا يوجد سوى نواة واحدة. تختلف الكروماتوفور في الشكل. منتجات الاستيعاب هي النفط، فولوتين، الليوكوزين. تتكاثر عن طريق الانقسام البسيط والجراثيم. أثناء الانقسام الخضري، يتلقى كل جزء صمامًا أموميًا، وينمو الجزء المفقود من جديد أثناء تطور الخلية. يعد هيكل غلاف السيليكون سمة مميزة لهذا النوع. مجموعة الدياتوم بيناليستوجد بشكل رئيسي بين قاذورات الأجسام السفلية وفي التربة.

دولة الشرق الأقصى التقنية

جامعة مصايد الأسماك

معهد علم الأحياء البحرية سمي على اسم. أ.ف. Zhirmunsky فرع الشرق الأقصى للأكاديمية الروسية للعلوم

إل إل. أربوزوفا

آي آر. ليفينيتس

الأعشاب البحرية

المراجعون:

– في جي تشافتور، دكتوراه في العلوم البيولوجية، أستاذ قسم الأحياء البحرية وتربية الأحياء المائية بجامعة ولاية الشرق الأقصى

– إس في نيستيروفا، دكتوراه، باحث أول في مختبر نباتات الشرق الأقصى، معهد الحدائق النباتية، فرع الشرق الأقصى التابع لأكاديمية العلوم الروسية

أربوزوفا إل إل، ليفينيتس آي آر. الطحالب: دراسة. قرية فلاديفوستوك: Dalrybvtuz، IBM FEB RAS، 2010. 177 ص.

يوفر الدليل معلومات حديثة حول التشريح والتشكل والتصنيف وأسلوب الحياة والأهمية العملية للطحالب.

الكتاب المدرسي مخصص لطلاب البكالوريوس في مجالات "الموارد الحيوية المائية وتربية الأحياء المائية" و"البيئة والإدارة البيئية" بدوام كامل وبدوام جزئي، والماجستير في علم البيئة والبيولوجيا وعلم الأسماك وتربية الأسماك.

© ولاية الشرق الأقصى

الصيد الفني

الجامعة، 2010

© معهد الأحياء البحرية الذي يحمل اسم. أ.ف. جيرمنسكي فرع الشرق الأقصى للأكاديمية الروسية للعلوم، 2010

رقم ISBN …………………..

مقدمة…………………………………………………………………………………

1. هيكل خلايا الطحالب ...........................................

2. الخصائص العامة للطحالب ...........................

2.1. أنواع الطعام………………………………………………………

2.2. أنواع الثالي ……………………………………..

2.3. تكاثر الطحالب …………………………..

2.4. دورات حياة الطحالب …………………….

3. المجموعات البيئية للطحالب ............................

3.1. طحالب البيئات المائية ……………………..

3.1.1. العوالق النباتية …………………………………….

3.1.2. فيتوبنثوس ………………………………………..

3.1.3. طحالب النظم البيئية المائية المتطرفة ...............

3.2. طحالب الموائل غير المائية …………………

3.2.1. الطحالب الهوائية …………………………….

3.2.2. الطحالب الأدافيلية …………………………….

3.2.3. الطحالب المحبة للحجر ………………………………..

4. دور الطحالب في الطبيعة والأهمية العملية ..........

5. التصنيف الحديث للطحالب ...........................

5.1. الطحالب بدائية النواة …………………………..

5.1.1. قسم الطحالب الخضراء المزرقة …………………

5.2. الطحالب حقيقية النواة …………………………….

5.2.1. قسم الطحالب الحمراء ……………………….

5.2.2. تقسيم الدياتومات ...............

5.2.3. قسم الطحالب المتغايرة ………………….

طائفة الطحالب البنية ……………………………

فئة الطحالب الذهبية ……………………

طحالب سينورا ……………………..

طائفة الطحالب Pheotamnia ……………………

طائفة طحالب الرافيد …………………….

طحالب أوستيجما صنف ...........................

طائفة الطحالب الصفراء والخضراء …………………

5.2.4. قسم الطحالب البريميوفيتية ...............

5.2.5. قسم الطحالب الكريبتوفيت ………………

5.2.6. قسم الطحالب الخضراء …………………………

5.2.7. تقسيم الخراسيا …………………….

5.2.8. قسم الطحالب الدينوفيتية …………………

5.2.9. قسم طحالب يوجلينا ……………………

الأدب………………………………………………………………………………

مسرد للمصطلحات……………………………………………………….

طلب …………………………………………………………….

مقدمة

تشتمل الطحالب تقليديًا على مجموعة متنوعة من الكائنات الحية، ذات التمثيل الضوئي، والحاملة للأبواغ، والكائنات اللاوعائية. مثل جميع النباتات السفلية، فإن الأعضاء التناسلية للطحالب خالية من الغطاء، ولا ينقسم الجسم إلى أعضاء، ولا توجد أنسجة. بين الطحالب هناك أشكال حقيقية النواة وبدائية النواة. هذا الأخير، على عكس البكتيريا الخضراء، يطلق الأكسجين الحر في البيئة أثناء عملية التمثيل الضوئي.

تحتل الطحالب موقعًا مهيمنًا في كل من المسطحات المائية العذبة والبحرية. وباعتبارهم المنتجين الرئيسيين، فإنهم يحددون إلى حد كبير إنتاجية الأسماك في النظم الإيكولوجية المائية. بفضل نشاط التمثيل الضوئي، تعمل الطحالب على إثراء الماء بالأكسجين وتقليل كمية ثاني أكسيد الكربون. لديهم قدرة فريدة على تجميع المواد الضارة المختلفة من البيئة المائية المحيطة، وكذلك إطلاق المستقلبات في البيئة التي تمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. غالبًا ما تساهم الطحالب، من خلال تغيير التركيب الكيميائي للمياه، في تنقيته. يعد التركيب النوعي والكمي لمجموعات الطحالب مؤشرا هاما على الحالة البيئية للمسطحات المائية. يتم استخدام عدد من الأنواع كمؤشرات للتلوث المائي.

تعتبر دراسة الطحالب مرحلة مهمة في تدريب المتخصصين في مجال تربية الأحياء البحرية واستزراع الأسماك والبيئة البحرية. تعتبر معرفة بنية الطحالب وبيئتها ونظامها أمرًا أساسيًا لدراسة علم الأحياء المائية وعلم الأسماك والبيئة وعلم السموم السمكية. كما أنها ضرورية لتقييم قاعدة المواد الخام للخزانات ووضع توقعات الصيد.

في الآونة الأخيرة، وبفضل التقنيات المنهجية الحديثة، تم الحصول على معلومات جديدة حول البنية الدقيقة وعلم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية للطحالب، مما أدى إلى مراجعة الأفكار التقليدية. لقد شهد تصنيف النباتات السفلية، بما في ذلك الطحالب، أكبر التغييرات. في الوقت نفسه، لا تنعكس المعلومات الحديثة حول النظاميات وبنية الطحالب في الأدبيات التعليمية حول علم النبات، ولا تتوفر الأدبيات الخاصة بعلم الفطريات لجمهور واسع من الطلاب.

يوفر هذا الكتاب المدرسي أحدث المعلومات حول البنية والتشكل والتصنيف والبيئة والأهمية العملية للطحالب. ويرد وصف لأهم أنواع الطحالب.

الكتاب المدرسي مخصص لطلاب البكالوريوس في مجالات "الموارد الحيوية المائية وتربية الأحياء المائية" و"البيئة والإدارة البيئية" لأشكال الدراسة بدوام كامل وبدوام جزئي، والماجستير في مجال البيئة وعلم الأسماك وتربية الأسماك وتربية الأحياء المائية.

شارك مدرسون من Dalrybvtuz ومتخصصون في مجال علم الأحياء المائية وعلم الفطريات في فرع الشرق الأقصى للأكاديمية الروسية للعلوم في إعداد المواد لهذا الدليل.

1. هيكل خلايا الطحالب

تتشابه الطحالب بدائية النواة في بنية الخلية مع البكتيريا: فهي تفتقر إلى العضيات الغشائية، مثل النواة، والبلاستيدات الخضراء، والميتوكوندريا، والشبكة الإندوبلازمية، وجهاز جولجي.

تحتوي الطحالب حقيقية النواة على عناصر هيكلية مميزة للخلايا النباتية العليا (الشكل 1).

أرز. 1. خلية نباتية بالغة بدون سماكة جدار ثانوية (مخططة) عند أقصى تكبير للمجهر الضوئي (بواسطة: 1 - جدار الخلية، 2 - اللوحة المتوسطة، 3 - الفضاء بين الخلايا، 4 - البلازما، 5 - البلازما، 6 - التونوبلاست، 7 - فجوة مركزية، 9 - نواة، 10 - غلاف نووي، 11 - مسام في الغلاف النووي، 12 - نوية، 13 - كروماتين، 14 - البلاستيدات الخضراء، 15 - جرانا في البلاستيدات الخضراء، 16 - حبوب النشا في البلاستيدات الخضراء، 17 - الميتوكوندريا، 18 - الدكتيوسوم، 19 - الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية، 20 - قطرة من الدهون الاحتياطية (الدهون) في السيتوبلازم، 21 - الجسم الصغير، 22 - السيتوبلازم (الهيالوبلازم)

يعكس الرسم البياني أعلاه للخلية النباتية بشكل عام بنية خلايا الطحالب، ومع ذلك، فإن العديد من الطحالب، جنبًا إلى جنب مع العضيات النباتية النموذجية (البلاستيدات، الفجوة مع عصارة الخلية)، تحتوي على هياكل مميزة للخلايا الحيوانية (السوط، الوصمة، والأغشية غير النمطية للخلايا النباتية) ).

أغطية الخلايا

أغطية الخلايا تضمن مقاومة المحتويات الداخلية للخلايا للمؤثرات الخارجية وتعطي الخلايا شكلاً معيناً. تتميز الأغطية بأنها نفاذية للماء والمواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض الذائبة فيها، كما أنها تنقل ضوء الشمس بسهولة. تتميز أغطية خلايا الطحالب بتنوع مورفولوجي وكيميائي كبير. وهي تشمل السكريات والبروتينات والبروتينات السكرية والأملاح المعدنية والأصباغ والدهون والماء. على عكس النباتات العليا، لا يوجد اللجنين في قذائف الطحالب.

يعتمد هيكل أغطية الخلايا على الغشاء البلازمي، أو الغشاء السيتوبلازمي. في العديد من ممثلي السوط والأميبات، تكون الخلايا الموجودة في الخارج مغطاة فقط بالبلازما، وهي غير قادرة على توفير شكل ثابت للجسم. مثل هذه الخلايا يمكن أن تشكل كاذبة. بناءً على التشكل، يتم التمييز بين عدة أنواع من الأرجل الكاذبة. غالبا ما توجد في الطحالب ريزوبوديا، وهي عبارة عن نتوءات طويلة ورقيقة ومتفرعة تشبه الخيط وأحيانًا مفاغرة السيتوبلازم. توجد خيوط دقيقة داخل جذور الأرجل. أرجل مفصصة– نتوءات مستديرة واسعة من السيتوبلازم. تم العثور عليها في الطحالب ذات الأنواع الأميبية والأحادية من تمايز الثالوس. أقل شيوعا في الطحالب أرجل خيطية- تكوينات رقيقة متحركة تشبه المجسات التي يمكن سحبها إلى داخل الخلية.

تحتوي العديد من الدينوفلاجيلات على أجسام مغطاة بقشور تقع على سطح الخلية. يمكن أن تكون المقاييس مفردة أو قريبة من غطاء مستمر - تدفق. وقد تكون عضوية أو غير عضوية. توجد قشور عضوية على سطح الطحالب الخضراء والذهبية والمشفرة. يمكن أن تشتمل تركيبة الرقائق غير العضوية إما على كربونات الكالسيوم أو السيليكا. رقائق كربونات الكالسيوم – العصعصيات– توجد بشكل رئيسي في الطحالب البحرية.

في كثير من الأحيان، توجد خلايا الطحالب السوطية والأميبية في منازل ذات أصل عضوي بشكل رئيسي. يمكن أن تكون جدرانها رقيقة وشفافة (جنس دينوبريون) أو أكثر متانة وملونة بسبب ترسب أملاح الحديد والمنغنيز فيها (جنس التراتشيلوموناس). عادة ما تحتوي المنازل على فتحة واحدة لخروج السوط، وفي بعض الأحيان قد يكون هناك عدة فتحات. عندما تتكاثر الطحالب، لا يتم تدمير المنزل، وفي أغلب الأحيان تتركه إحدى الخلايا الناتجة وتبني منزلاً جديدًا.

يُطلق على الغطاء الخلوي للطحالب الأوغلينية اسم الحبيبة. الحبيبة عبارة عن مجموعة من الغشاء السيتوبلازمي وشرائط البروتين والأنابيب الدقيقة وصهاريج الشبكة الإندوبلازمية الموجودة تحتها.

في الطحالب dinophyte، يتم تمثيل أغطية الخلايا بواسطة الأمفيزما. أمفيزماتتكون من بلازمية ومجموعة من الحويصلات المسطحة تقع تحتها، والتي تقع تحتها طبقة من الأنابيب الدقيقة. قد تحتوي حويصلات عدد من النباتات الثنائية على صفائح السليلوز؛ وهذا ما يسمى الأمفيزما حاضِر، أو صدَفَة(ولادة السيراتيوم، بيريدينيوم).

في الدياتومات، يتم تشكيل غطاء خلية خاص فوق البلازما - صدَفَة، وتتكون بشكل رئيسي من السيليكا غير المتبلورة. بالإضافة إلى السيليكا، تحتوي القشرة على خليط من المركبات العضوية وبعض المعادن (الحديد والألمنيوم والمغنيسيوم).

في جدران خلايا الطحالب الخضراء والأصفر والأخضر والأحمر والبني، يكون المكون الهيكلي الرئيسي هو السليلوز، الذي يشكل إطارًا (أساسًا بنيويًا) مغمورًا في مصفوفة (وسط شبه سائل) يتكون من البكتين والهيميسيلولوز وحمض الألجنيك و المواد العضوية الأخرى.

الأسواط

تم تجهيز الخلايا النباتية الأحادية والمراحل الأحادية في دورة حياة الطحالب (الأبواغ الحيوانية والأمشاج) بسوط - نواتج خلايا طويلة وسميكة إلى حد ما، مغطاة خارجيًا بالبلازما. يتنوع عددها وطولها وشكلها ومكان ارتباطها ونمط حركتها تمامًا في الطحالب، ولكنها ثابتة داخل المجموعات ذات الصلة.

يمكن أن تكون الأسواط متصلة بالنهاية الأمامية للخلية (قمية) أو يمكن تحريكها قليلاً إلى الجانب (تحت القمي)؛ يمكن ربطها بجانب الخلية (أفقيًا) وعلى الجانب البطني للخلية (بطنيًا). تسمى الأسواط المتطابقة في التشكل متماثل، إذا اختلفوا - متغاير الشكل. إيسوكونت- هذه أسواط بنفس الطول، غير متجانسة- أطوال مختلفة.

فلاجيلا لديها خطة هيكلية واحدة. يمكن للمرء أن يميز الجزء الحر (undulipodium)، والمنطقة الانتقالية، والجسم القاعدي (kintosome). تختلف الأجزاء المختلفة من السوط في عدد وترتيب الأنابيب الدقيقة التي تشكل الهيكل العظمي (الشكل 2).

أرز. 2. مخطط هيكل سوط الطحالب (وفقًا لـ: L.L. Velikanov et al.، 1981): 1 – المقطع الطولي للسوط. 2، 3 – المقطع العرضي من خلال طرف السوط. 4 – المقطع العرضي من خلال undulipodium. 5 – المنطقة الانتقالية. 6- المقطع العرضي خلال قاعدة السوط – الجسيم الحركي

أندوليبوديوم(مترجمة من اللاتينية باسم "wavepod") قادرة على القيام بحركات موجية إيقاعية. Undulipodium هو محور عصبي مغطى بغشاء. أكسونيميتكون من تسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة مرتبة في دائرة وزوج من الأنابيب الدقيقة في المركز (الشكل 2). يمكن أن تكون الأسواط ناعمة أو مغطاة بقشور أو شعيرات، وفي النباتات الثنائية والنباتات الخفية تكون مغطاة بكل من القشور والشعر. يمكن تغطية سوط البريميوفيت والكريبتوفيت والطحالب الخضراء بمقاييس مختلفة الأشكال والأحجام.

منطقة انتقالية. ومن الناحية الوظيفية فهو يلعب دوراً في تقوية السوط في مكان خروجه من الخلية. في الطحالب، هناك عدة أنواع من هياكل المنطقة الانتقالية: اللوحة المستعرضة (النباتات الدينوفيتية)، والبنية على شكل نجمة (الأخضر)، والحلزون الانتقالي (الهيتروكونتين)، والأسطوانة الانتقالية (النباتات البدائية والنباتات الثنائية).

الجسم القاعدي أو الحركية. يحتوي هذا الجزء من السوط على هيكل على شكل أسطوانة مجوفة، يتكون جدارها من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب الدقيقة. وظيفة الحركية هي اتصال السوط مع بلازما الخلية. يمكن للأجسام القاعدية لعدد من الطحالب أن تشارك في الانقسام النووي وتصبح مراكز لتنظيم الأنابيب الدقيقة.

الميتوكوندريا

تم العثور على الميتوكوندريا في خلايا الطحالب حقيقية النواة. يكون شكل وبنية الميتوكوندريا في خلايا الطحالب أكثر تنوعًا مقارنة بالميتوكوندريا في النباتات العليا. يمكن أن تكون مستديرة أو على شكل خيط أو على شكل شبكة أو غير منتظمة الشكل. يمكن أن يختلف شكلها في نفس الخلية في مراحل مختلفة من دورة الحياة. الميتوكوندريا مغطاة بقشرة من غشائين. تحتوي مصفوفة الميتوكوندريا على الريبوسومات والحمض النووي للميتوكوندريا. يشكل الغشاء الداخلي طيات - cristas(تين. 3).

أرز. 3. هيكل الميتوكوندريا النباتية (حسب:): أ – الصورة الحجمية. ب-المقطع الطولي. ب - جزء من كريستا مع نتوءات على شكل فطر: 1 - الغشاء الخارجي، 2 - الغشاء الداخلي، 3 - كريستا، 4 - المصفوفة، 5 - الفضاء بين الغشاء، 6 - ريبوسومات الميتوكوندريا، 7 - الحبيبية، 8 - الحمض النووي للميتوكوندريا، 9. – ATP-بعض

تأتي الطحالب الكريستية بأشكال مختلفة: على شكل قرص (الطحالب الإيوغلينية)، أنبوبي (الطحالب الدينوفيتية)، صفائحية (طحالب خضراء، حمراء، كريبتوموناد) (الشكل 4).

أرز. 4. أنواع مختلفة من أعراف الميتوكوندريا (حسب:): أ – صفائحي. ب – أنبوبي. ب – على شكل قرص. ك - أعراف

تعتبر الأعراف على شكل قرص هي الأكثر بدائية.

أصباغ

تختلف جميع الطحالب بشكل جيد في مجموعة أصباغ التمثيل الضوئي. مثل هذه المجموعات في تصنيف النباتات لها حالة الانقسامات.

الصباغ الرئيسي لجميع الطحالب هو صبغة الكلوروفيل الخضراء. هناك أربعة أنواع معروفة من الكلوروفيل، والتي تختلف في تركيبها: الكلوروفيلأ– موجود في جميع الطحالب والنباتات العليا. الكلوروفيل ب- يوجد في الطحالب الخضراء والطحالب والأيوغلينية والنباتات العليا: النباتات التي تحتوي على هذا الكلوروفيل لها دائمًا لون أخضر ساطع؛ الكلوروفيل ج– وجدت في الطحالب غير المتجانسة. الكلوروفيل د– شكل نادر، يوجد في الطحالب الحمراء والزرقاء الخضراء. تحتوي معظم نباتات التمثيل الضوئي على نوعين مختلفين من الكلوروفيل، أحدهما دائمًا هو الكلوروفيل أ. في بعض الحالات، بدلا من الكلوروفيل الثاني، هناك البروتينات الثنائية. هناك نوعان من البروتينات الصفراوية الموجودة في الطحالب الخضراء المزرقة والحمراء: فيكوسيانين- الصباغ الأزرق، فيكويريترين- صبغة حمراء.

الأصباغ الإلزامية الموجودة في أغشية التمثيل الضوئي هي أصباغ صفراء - الكاروتينات. وهي تختلف عن الكلوروفيل في طيف الضوء الممتص ويعتقد أنها تؤدي وظيفة وقائية، حيث تحمي جزيئات الكلوروفيل من التأثيرات المدمرة للأكسجين الجزيئي.

بالإضافة إلى الأصباغ المدرجة، تحتوي الطحالب أيضًا على: فوكوكسانثين– الصباغ الذهبي. زانثوفيل- الصباغ البني.

البلاستيدات

توجد الأصباغ في خلايا الطحالب حقيقية النواة في البلاستيدات، كما هو الحال في جميع النباتات. هناك نوعان من البلاستيدات في الطحالب: البلاستيدات الخضراء الملونة (كروماتوفورز) والبلاستيدات البيضاء عديمة اللون (الأميلوبلاست). البلاستيدات الخضراء للطحالب، على عكس تلك الموجودة في النباتات العليا، أكثر تنوعًا في الشكل والبنية (الشكل 5).

أرز. 5. مخطط تركيب البلاستيدات الخضراء في الطحالب حقيقية النواة (بواسطة:): 1 – الريبوسومات. 2 – قذيفة البلاستيدات الخضراء. 3 – حزام الثايلاكويد. 4 – الحمض النووي. 5 – فيكوبيليزوميس. 6 – النشا. 7 – غشائين من البلاستيدات الخضراء EPS؛ 8 – غشائين من قشرة البلاستيدات الخضراء. 9 - الصفيحة. 10 - المنتج الاحتياطي. 11 - الأساسية؛ 12- غشاء واحد من البلاستيدات الخضراء EPS؛ 13 - الدهون. 14 - الحبوب. 15- بيرينويد. أ - توجد الثايلاكويدات واحدة تلو الأخرى، ولا يوجد CES - الشبكة الإندوبلازمية للبلاستيدات الخضراء (رودوفيتا)؛ ب – صفائح ثنائية الثايلاكويد، واثنين من أغشية CES (Cryptophyta)؛ ب – صفائح تريثيلاكويد، غشاء CES واحد (Dinophyta. Euglenophyta)؛ D – صفائح تريثيلاكويد، واثنين من أغشية CES (Heterokontophyta، Prymnesiophyta)؛ D - صفائح ثنائية أو سداسية الثايلاكويد، لا تحتوي على CES (الكلوروفيتا)

وحدة التمثيل الضوئي الهيكلية في حقيقيات النوى وبدائيات النوى هي ثايلاكويد- كيس غشائي مسطح. تحتوي أغشية الثايلاكويد على أنظمة صبغية وحاملات إلكترونية. ترتبط المرحلة الضوئية من عملية التمثيل الضوئي بالثايلاكويدات. تحدث المرحلة المظلمة من عملية التمثيل الضوئي في سدى البلاستيدات الخضراء. تتكون قشرة الطحالب الخضراء والحمراء من غشائين. وفي الطحالب الأخرى، تُحاط البلاستيدات الخضراء بواحدة أو اثنتين إضافيتين أغشية الشبكة الإندوبلازمية للبلاستيدات الخضراء(هيس). في الطحالب ومعظم الدينوفيتات، تكون البلاستيدات الخضراء محاطة بثلاثة أغشية، وفي الطحالب غير المتجانسة والنباتات الخفية - بأربعة (الشكل 5).

النواة والجهاز الانقسامي

نواة الطحالب لها بنية نموذجية لحقيقيات النوى. يمكن أن يختلف عدد النوى في الخلية من واحدة إلى عدة. من الخارج، النواة مغطاة بقشرة تتكون من غشائين، الغشاء الخارجي مغطى بالريبوسومات. تسمى المسافة بين الأغشية النووية شبه نووي. وقد تحتوي على البلاستيدات الخضراء أو البلاستيدات البيضاء، كما هو الحال في النباتات غير المتجانسة والنباتات الخفية. تحتوي المصفوفة النووية على الكروماتين، الذي يمثل الحمض النووي في مركب مع البروتينات الرئيسية - الهستونات. الاستثناء هو النباتات الثنائية، حيث يكون عدد الهستونات صغيرًا ولا يوجد فيها تنظيم للكروماتين النووي. يتم ترتيب خيوط الكروماتين لهذه الطحالب على شكل أرقام ثمانية. هناك من نواة واحدة إلى عدة نواة في النواة، والتي تختفي أو تستمر أثناء الانقسام.

الانقسام المتساوي -يمكن أن يحدث التقسيم غير المباشر للطحالب بطرق مختلفة، ولكن بشكل عام يتم الحفاظ على مخطط هذه العملية المكون من 4 مراحل (الشكل 6).

أرز. 6. مراحل الانقسام المتتالية: 1 – الطور البيني؛ 2-4 - الطور التمهيدي؛ 5 – الطورية. 6- الطور الانفصالي؛ 7-9-الطور النهائي؛ 10- التحريك الخلوي

الطور الأول- أطول مرحلة من الانقسام. وتحدث فيها أهم التحولات: يزداد حجم النواة، فبدلاً من شبكة الكروماتين التي بالكاد يمكن ملاحظتها، تظهر الكروموسومات فيها على شكل خيوط رفيعة وطويلة ومنحنية وملتفة بشكل ضعيف، وتشكل نوعًا من الكرة. منذ بداية الطور، من الواضح أن الكروموسومات تتكون من شريطين (نتيجة تضاعفها في الطور البيني). تقع نصفي الكروموسومات (الكروماتيدات) بالتوازي مع بعضها البعض. مع تطور الطور التمهيدي، تصبح الخيوط حلزونية أكثر فأكثر، وتصبح الكروموسومات الناتجة أقصر ومضغوطة بشكل متزايد.

في نهاية الطور، يتم الكشف عن الخصائص المورفولوجية الفردية للكروموسومات. ثم تختفي النواة، وينقسم الغشاء النووي إلى صهاريج قصيرة منفصلة، ​​\u200b\u200bلا يمكن تمييزها عن عناصر EPS، ونتيجة لذلك يتم خلط النواة مع الهيالوبلازم وتشكيل الميكسوبلازم؛ تتشكل الخيوط اللالونية - المغزل الانشطاري - من مادة النواة والسيتوبلازم.

المغزل الانشطاري ثنائي القطب ويتكون من حزم من الأنابيب الدقيقة تمتد من قطب إلى آخر. بعد تدمير الغشاء النووي، يتم ربط كل كروموسوم بخيوط المغزل باستخدام السنترومير الخاص به. بعد أن ترتبط الكروموسومات بالمغزل، فإنها تصطف في المستوى الاستوائي للخلية بحيث تكون جميع السنتروميرات على نفس المسافة من قطبيها.

الطورية. في هذه المرحلة من الانقسام، تصل الكروموسومات إلى أقصى قدر من الضغط وتكتسب شكلًا مميزًا مميزًا لكل نوع من أنواع النباتات. عادة ما تكون ذات أذرع مزدوجة، وفي هذه الحالات، عند نقطة انعطاف، يتم استدعاؤها سنترومير,ترتبط الكروموسومات بخيوط الكروماتين للمغزل. في الطور الاستوائي، من الواضح أن كل كروموسوم يتكون من اثنين من الكروماتيدات الابنة. وهي تقع بشكل متوازي إلى حد ما في المستوى الاستوائي للخلية. وبنهاية المرحلة، ينقسم كل كروموسوم إلى كروماتيدين، يظلان متصلين فقط عند السنترومير. في وقت لاحق، انقسمت السنتروميرات أيضًا إلى قسمين شقيقين؛ بينما تواجه السنتروميرات الشقيقة والكروماتيدات أقطابًا متقابلة.

الطور الانفصالي. أقصر مرحلة من الانقسام. تتباعد الكروموسومات الابنة - الكروماتيدات - إلى القطبين المتقابلين للخلية. الآن يتم توجيه الأطراف الحرة للكروماتيدات نحو خط الاستواء، والحركية - نحو القطبين. ويعتقد أن الكروماتيدات تنفصل بسبب تقلص خيوط مغزل الكروماتين، التي تكون قريبة من السنترومير. تصبح الكروموسومات أقل وضوحًا بسبب التفكك والاستطالة. في وسط الخلية (على طول خط الاستواء) تظهر أحيانًا في هذه المرحلة أجزاء من جدار الخلية - phragmoplast.

الطور النهائي. تستمر عملية التفكيك - إزالة الصبغيات واستطالتها. وأخيرا، يتم فقدانها في مجال رؤية المجهر الضوئي. تتم استعادة الغشاء النووي والنواة. تحدث نفس العملية كما في الطور التمهيدي، فقط بترتيب عكسي. تحتوي الكروموسومات الآن على كروماتيد واحد لكل منها. تتم استعادة بنية نواة الطور البيني، ويتغير المغزل من الشكل البرميلي إلى الشكل المخروطي.

هذه هي الطريقة التي ينتهي بها الأمر بضع النواة- الانشطار النووي، ثم يأتي بلازما. تتوزع العضيات السيتوبلازمية بين الخلايا الوليدة، ويخضع بعضها (الدكتيوسومات والميتوكوندريا والبلاستيدات) لتعديلات كبيرة. وأخيرا يحدث ذلك انقسام السيتوبلازم– تشكيل جدار الخلية بين النواة الابنة. من الخلية السابقة تم تشكيل خليتين جديدتين. ولكل منها نواة تحتوي على عدد مضاعف من الكروموسومات.

اعتمادا على سلوك الغشاء النووي في الطحالب، هناك مغلق, شبه مغلقةو يفتحالتخفيفات. في الانقسام المغلق، يحدث فصل الكروموسوم دون تعطيل الغشاء النووي. في الانقسام شبه المغلق، يتم الحفاظ على الغلاف النووي طوال الانقسام، باستثناء المناطق القطبية. في الانقسام المفتوح، يختفي الغشاء النووي في الطور التمهيدي. اعتمادا على شكل المغزل، يتم تمييز الأقسام التهاب الجنبةو تقويم العظام.

في التهاب الجنبة، لا تتشكل لوحة الطورية في الطور الاستوائي ويتم تمثيل المغزل بنصفي مغزل يقعان بزاوية لبعضهما البعض خارج أو داخل النواة. أثناء عملية تقويم العظام في الطور الاستوائي، تتم محاذاة الكروموسومات مع خط استواء المغزل ثنائي القطب. اعتمادا على مزيج من هذه الخصائص، يتم تمييز الأنواع التالية من الانقسام في الطحالب (الشكل 7، 8):

الانقسام المغلق خارج النواة

الانقسام النووي المغلق

الانقسام شبه المغلق

الانقسام الفتيلي المفتوح

أرز. 7. مخطط الأنواع الرئيسية للانقسامات في الطحالب (حسب: S.A. Karpov، year). الخطوط داخل أو خارج النواة - الأنابيب الدقيقة المغزلية

يمكن أن تكون مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة للمغزل الانقسامي في تقويم العظام شبه المغلق عبارة عن حركيات وهياكل أخرى:

- الانقسام التقويمي المفتوح، الموجود في النباتات الخفية، البحر الذهبي، الكاراسيا؛

- تقويم العظام شبه المغلق، الموجود باللون الأخضر والأحمر والبني وما إلى ذلك؛

- انقسام العظام المغلق، الموجود في الأوجلينويات؛

- يحدث التهاب الجنبة المغلق، داخل النواة أو خارج النواة، في بعض النباتات الثنائية.

- الانقسام شبه المغلق، أثناء الطور الاستوائي، لا تكون المريكزات عند القطبين، ولكن في منطقة لوحة الطورية؛ يمكن ملاحظتها في trebuxiaceae الخضراء.

أرز. 8. رسم تخطيطي يقارن (أ) المغلق، (ب) ما وراء المركز، (ج) الانقسامات المفتوحة (وفقًا لـ: L.E. Graham, L.W. Wilcox, 2000)

أثناء الانقسام، يختلف أيضًا شكل المغزل وشكل أقطاب المغزل، وكذلك مدة وجود المغزل بين المناطق. ذروة الانقسام تحدث خلال الفترة المظلمة من النهار. في الخلايا متعددة النوى، يمكن أن يحدث الانقسام النووي بشكل متزامن. بشكل غير متزامن، في الأمواج.

أسئلة التحكم

1. تسمية العناصر الهيكلية الرئيسية للخلايا النباتية.

2. اختلاف بنية خلايا الطحالب عن خلايا النباتات العليا.

3. أغطية الخلايا من الطحالب.

4. ما هو القراب؟ في أي الطحالب يوجد؟

5. أصباغ الطحالب الرئيسية. موقع الأصباغ في خلايا الطحالب.

6. هيكل البلاستيدات.

7. السمات الهيكلية للبلاستيدات الطحالب.

8. هيكل الميتوكوندريا.

9. ملامح هيكل الميتوكوندريا الطحالب.

10. هيكل النواة والأغشية النووية. ملامح الأغشية النووية في خلايا الطحالب.

11. مخطط الانقسام. خصائص مراحل الانقسام.

12. أنواع الانقسام في خلايا الطحالب.

13. ما هو الفرق بين التهاب الجنبة وتقويم العظام؟

14. أنواع الطحالب الكاذبة.

2. الخصائص العامة للطحالب

2.1. أنواع الطاقة

النوع الرئيسي من التغذية في الطحالب هو ضوئييكتب. يوجد في جميع أقسام الطحالب ممثلون ذوو صور ضوئية صارمة (إلزامية). ومع ذلك، فإن العديد من الطحالب تتحول بسهولة من نوع التغذية الضوئي إلى استيعاب المواد العضوية، أو عضوية التغذيةنوع الطعام. ومع ذلك، في أغلب الأحيان، لا يؤدي الانتقال إلى التغذية غير المتجانسة في الطحالب إلى التوقف الكامل لعملية التمثيل الضوئي، أي أنه في مثل هذه الحالات يمكننا التحدث عنها مختلط,أو نوع مختلط من التغذية.

لقد ثبت أن القدرة على النمو على الوسائط العضوية في الظلام أو في الضوء في غياب ثاني أكسيد الكربون لدى العديد من الألوان الخضراء المزرقة، والخضراء، والأصفر والأخضر، والدياتومات، وما إلى ذلك. وقد لوحظ أن النمو غير المتجانس في الطحالب يكون أبطأ من النمو الذاتي في الضوء.

إن تنوع ومرونة طرق تغذية الطحالب يسمح لها بالتوزيع الواسع واحتلال مجالات بيئية مختلفة.

2.2. أنواع الثالي

يتم تمثيل الجسم الخضري للطحالب ثالوس، أو ثالوسلا يتم تمييزها إلى أعضاء - الجذر والساق والورقة. داخل هيكل الثالوس، تتميز الطحالب بتنوع مورفولوجي كبير جدًا (الشكل 9). ويمثلها كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا وغير خلوية. تختلف أحجامها بشكل كبير: من أصغر الكائنات الحية أحادية الخلية إلى الكائنات العملاقة التي يبلغ طولها عدة أمتار. يتنوع شكل جسم الطحالب أيضًا: من أبسط الأشكال الكروية إلى الأشكال المعقدة التي تذكرنا بالنباتات العليا.

يمكن اختزال التنوع الكبير في الطحالب إلى عدة أنواع من البنية المورفولوجية: أحادي, ريزوبوديال, سعفي, كوكويد، تريكال، غير متجانسة، متني، سيفون، سيفونوكلادال.

نوع Monadic (السوط) من هيكل الثالوس

السمة الأكثر تميزًا التي تحدد هذا النوع من البنية هي وجود الأسواط، التي تتحرك من خلالها الكائنات الأحادية بنشاط في البيئة المائية (الشكل 9، أ). تنتشر الأشكال السوطية المتحركة على نطاق واسع في الطحالب. تهيمن أشكال السوطيات بين العديد من مجموعات الطحالب: الطحالب، والطحالب الثنائية، والنباتات الخفية، والرافيداي، والطحالب الذهبية، وتوجد في الطحالب الصفراء والخضراء والخضراء. لا تحتوي الطحالب البنية على نوع أحادي من البنية في الحالة الخضرية، ولكن تتشكل المراحل الأحادية أثناء التكاثر (التكاثر). يتنوع عدد الأسواط وطولها وطبيعة وضعها وحركتها ولها أهمية منهجية مهمة.

أرز. 9. الأنواع المورفولوجية لتركيب الثالي في الطحالب (حسب:): أ– أحادي ( الكلاميدوموناس); ب– أميبي ( داء الجذور); في- النخلة ( هيدروروس); ز- كوكي ( طبل); د– السارسينويد ( كلوروسارسينا); ه- خيطي ( أولوتريكس); و– متعدد الخيوط ( فريتشييلا); ز، أنا- قماش ( فورسيلاريا، لاميناريا); ل– سيفون ( كوليربا); ل– سيفونوكلادال ( كلادوفورا)

تحدد حركة الطحالب الأحادية قطبية بنية خلاياها ومستعمراتها. عادة ما تكون الأسواط متصلة بالقطب الأمامي للخلية أو بالقرب منها. الشكل الأساسي للخلية هو على شكل دمعة مع قطب سوطي أمامي ضيق إلى حد ما. ومع ذلك، غالبًا ما تنحرف الكائنات الأحادية عن هذا الشكل الأساسي وقد تكون غير متماثلة، ذات شكل حلزوني، ولها نهاية خلفية مدببة، وما إلى ذلك.

يعتمد شكل الخلية إلى حد كبير على أغطية الخلايا، والتي تكون شديدة التنوع (البلازما؛ الحبيبات؛ القراب؛ تتكون من قشور عضوية أو سيليكا أو كلسية؛ المنزل؛ جدار الخلية). تشكل الخطوط العريضة الغريبة لخلايا بعض الطحالب الذهبية نوعًا من الهيكل العظمي داخل الخلايا يتكون من أنابيب السيليكا المجوفة. يكون غشاء الخلية عادةً أملسًا، ويحمل أحيانًا نتوءات مختلفة أو يكون مغطى بأملاح الحديد أو الكالسيوم ثم يشبه المنزل. تتشكل ثقوب صغيرة فقط في الصدفة لخروج السوط.

تتجلى قطبية الكائنات الأحادية أيضًا في ترتيب الهياكل داخل الخلايا. في النهاية الأمامية للخلية يوجد غالبًا ترتيب متغير البلعوم، وعادة ما تؤدي وظيفة إفرازية. عدد قليل فقط من السوطيات البلعمية لديها بلعوم يعمل بمثابة فم الخلية - فغر الخلايا.

العضيات المميزة للطحالب ذات البنية الأحادية هي الفجوة المنقبضة، أداء وظيفة التنظيم التناضحي، الأجسام المخاطيةو هياكل لاذعة. تم العثور على كبسولات لاذعة في dinophyte، euglenoid، Golden، ravidophyte، cryptophyte algae وتؤدي وظيفة وقائية. تحتل النواة الواحدة موقعًا مركزيًا في الخلايا. يمكن أن تكون البلاستيدات الخضراء، المتنوعة في الشكل واللون، محورية أو حائطية.

يتجلى الميل إلى زيادة حجم الجسم في تكوين مستعمرات مختلفة. في أبسط الحالات، تتشكل المستعمرات بسبب عدم انفصال الخلايا المنقسمة. ويلاحظ وجود مستعمرات ذات أشكال حلقية، كثيفة، شجرية، وكروية. تتميز الكائنات الأحادية الخضراء في الغالب بمستعمرات من هذا النوع cenobiansمع عدد ثابت من الخلايا لكل نوع.

في ظل ظروف غير مواتية، تتخلص الكائنات الأحادية من أسواطها أو تتراجع عنها، مما يفقدها القدرة على الحركة، وتحيط نفسها بمخاط وفير.

تبين أن النوع الأحادي من البنية واعد. على أساسها، تم تطوير هياكل أخرى أكثر تعقيدا.

نوع البنية الجذرية (الأميبية).

أهم سمات البنية الأميبية هي عدم وجود أغطية خلايا قوية والقدرة على ذلك أميبيويدالحركة بمساعدة النواتج السيتوبلازمية التي تتشكل مؤقتًا على سطح الخلية - المنصة الكاذبة. هناك عدة أنواع من الأرجل الكاذبة، والتي غالبًا ما يتم ملاحظة الطحالب منها ريزوبودياو com.lodopodia، كثير من الأحيان أقل axopodia(الشكل 9، ب).

لا توجد فروق جوهرية في بنية وآلية عمل الأنظمة الانقباضية التي تحدد حركة الكائنات الأحادية والأميبية على المستوى الجزيئي. ربما نشأت الحركة الأميبية نتيجة لتكيف الخلايا السوطية مع الظروف المعيشية المبسطة، مما أدى إلى تبسيط بنية الجسم.

تحتوي خلايا الطحالب الأميبية على نوى وبلاستيدات وميتوكوندريا وعضيات أخرى مميزة لحقيقيات النوى: غالبًا ما يتم ملاحظة فجوات مقلصة ووصمة عار وأجسام قاعدية قادرة على تكوين الأسواط.

تعيش العديد من الكائنات الأميبية نمط حياة مرتبطًا. يمكنهم بناء منازل بأشكال وهياكل مختلفة: رقيقة أو حساسة أو خشنة ذات جدران سميكة.

نوع الجسم الأميبي ليس منتشرًا مثل نوع الجسم الأحادي. ويلاحظ فقط في الطحالب الذهبية والصفراء الخضراء.

نوع Palmelloid (hemimonadal) من الهيكل

من سمات هذا النوع من البنية الجمع بين نمط حياة نباتي ثابت مع وجود عضيات خلوية مميزة للكائنات الأحادية: فجوات مقلصة ، وصمة عار ، وسياط. وبالتالي، قد تحتوي الخلايا الخضرية على أسواط، تتحرك بمساعدتها داخل المخاط القولوني إلى حد محدود، أو يتم حفظ الأسواط في خلايا غير متحركة في شكل مصغر إلى حد كبير.

تتميز الخلايا ذات النوع النخيلي (الهيميموناد) ببنية قطبية. في بعض الأحيان توجد الأقفاص في المنازل.

غالبًا ما تشكل طحالب Hemimonad مستعمرات. في أبسط الحالات، يكون المخاط عديم البنية، وتتوضع الخلايا داخله بدون ترتيب معين. يتجلى المزيد من التعقيد لهذه المستعمرات في تمايز المخاط وفي ترتيب أكثر تنظيمًا للخلايا داخل المخاط. مستعمرات من النوع التشعبي (جنس هيدروروس) (الشكل 9، في).

كان نوع البنية النخيلية (الهيميموناد) مرحلة مهمة في التطور المورفولوجي للطحالب في الاتجاه من الأشكال الأحادية المتنقلة إلى الأشكال الثابتة النباتية عادةً.

نوع كوكويد من الهيكل

يجمع هذا النوع بين الطحالب أحادية الخلية والمستعمرة، وهي غير متحركة في حالة نباتية. الخلايا من النوع الكرواني مغطاة بغشاء ولها بروتوبلاست من النوع النباتي (تونوبلاست بدون فجوات مقلصة ، وصمات عار ، وسياط). يعد فقدان علامات البنية الأحادية في بنية الخلية في الكائنات الحية التي تقود نمط حياة نباتيًا مستقرًا واكتساب هياكل جديدة مميزة للخلايا النباتية هي الخطوة الرئيسية التالية في تطور الطحالب وفقًا لنوع النبات.

يرتبط التنوع الكبير في الطحالب من النوع الكرواني بوجود أغطية الخلايا. يحدد الجلد وجود خلايا مختلفة: كروية، بيضاوية، مغزلية، إهليلجية، أسطوانية، مفصصة على شكل نجمة، حلزونية، على شكل كمثرى، إلخ. كما تتضاعف الأشكال المتنوعة بفضل الزخارف النحتية لتكامل الخلية - الأشواك، الأشواك والشعيرات والعمليات القرنية.

تشكل الطحالب الكروانية مستعمرات مختلفة الأشكال، تتحد فيها الخلايا مع أو بدون مخاط.

ينتشر النوع الكروياني على نطاق واسع في جميع أقسام الطحالب حقيقية النواة تقريبًا (باستثناء اليوغليناسيا).

من الناحية التطورية، يمكن اعتبار البنية cocoid هي البنية الأولية لظهور الثالي متعدد الخلايا، بالإضافة إلى أنواع البنية السيفونية والسيفونوكلادالية (الشكل 9، ز، د).

نوع Trichal (الخيطي) من الهيكل

السمة المميزة للنوع الخيطي من البنية هي الترتيب الخيطي للخلايا غير المتحركة، والتي تتشكل نباتيًا نتيجة لانقسام الخلايا الذي يحدث في الغالب في مستوى واحد. الخلايا الخيطية لها بنية قطبية ويمكن أن تنمو فقط في اتجاه واحد، يتزامن مع محور المغزل النووي.

في أبسط الحالات، تتكون الثالي ذات البنية الخيطية من خلايا متشابهة من الناحية الشكلية مع بعضها البعض. في الوقت نفسه، في العديد من الطحالب، في مناطق الخيوط التي تصبح أرق أو أوسع باتجاه الأطراف، تختلف الخلايا في الشكل عن البقية. في هذه الحالة، غالبًا ما تتحول الخلية السفلية، الخالية من البلاستيدات الخضراء، إلى جذر عديم اللون أو قدم. يمكن أن تكون الخيوط بسيطة أو متفرعة، مفردة أو متعددة الصفوف، حرة أو متصلة.

يتم تمثيل النوع الخيطي بين الطحالب الخضراء والحمراء والأصفر والأخضر والذهبية (الشكل 9، ه).

نوع الهيكل غير المتجانس (غير الخيطي).

نشأ النوع غير المتجانس على أساس النوع الخيطي. يتكون الثالوس غير المتجانس في الغالب من خيوط أفقية تزحف على طول الركيزة، وتؤدي وظيفة الارتباط، وخيوط رأسية ترتفع فوق الركيزة، وتؤدي وظيفة الاستيعاب. هذا الأخير يحمل الأعضاء التناسلية.

في بعض الطحالب، يتم تمييز الخيوط العمودية إلى internodesو العقد، والتي تمتد منها مجموعات من الفروع الجانبية، والتي لها أيضًا بنية مجزأة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تنمو خيوط إضافية من العقد، وتشكل غطاءً قشريًا للأجزاء الداخلية. يتم تنفيذ وظيفة الارتباط بالركيزة بواسطة جذور عديمة اللون. يمكن العثور على هذا التركيب في الكاروفيتات والطحالب الخضراء والبنية والحمراء وبعض الطحالب ذات اللون الأصفر والأخضر والذهبي (الشكل 9، و).

نوع متني (النسيج) من الهيكل

ارتبط أحد الاتجاهات في تطور الثالوس غير المتجانس بظهور الثالي المتني. أدت القدرة على النمو غير المحدود وانقسام الخلايا في اتجاهات مختلفة إلى تكوين ثالي عياني ضخم مع تمايز وظيفي شكلي للخلايا اعتمادًا على موقعها في الثالوس (القشرة، الطبقة المتوسطة، اللب).

ضمن هذا النوع، هناك مضاعفات تدريجية للثالي من الصفائح البسيطة إلى الثالي المتمايز المعقد مع الأنسجة والأعضاء البدائية. النوع المتني من البنية هو أعلى مرحلة تطورية للتمايز المورفولوجي لجسم الطحالب. يتم تمثيله على نطاق واسع في الطحالب الكبيرة: البني والأحمر والأخضر - ما يسمى بالطحالب الكبيرة (الشكل 10).

أرز. 10. مقطع عرضي لثالوث الطحالب البنية (بواسطة:): 1 – اللحاء الخارجي. 2 – القشرة الداخلية. 3 - الأساسية

نوع سيفونال من الهيكل

يتميز النوع السيفون (غير الخلوي) من البنية بعدم وجود أقسام خلوية داخل الثالوس، والتي تصل إلى أحجام كبيرة نسبيًا، عادة ما تكون عيانية ودرجة معينة من التمايز، في وجود عدد كبير من العضيات. يمكن أن تظهر الأقسام في مثل هذا الثالوس فقط عن طريق الصدفة، أو عند تلفها، أو أثناء تكوين الأعضاء التناسلية. في كلتا الحالتين، تختلف عملية تكوين الأقسام عن تكوين كائن متعدد الخلايا.

النوع السيفون موجود في بعض الطحالب الخضراء والصفراء الخضراء. ومع ذلك، تبين أن هذا الاتجاه للتطور المورفولوجي هو طريق مسدود.

نوع Siphonocladal من الهيكل

السمة الرئيسية لنوع البنية السيفونوكلادالية هي القدرة على تكوين ثالوس مرتبة بشكل معقد، تتكون من شرائح متعددة النوى في المقام الأول، من الثالوس غير الخلوي الأساسي. يعتمد تكوين مثل هذا الثالوس على تقسيم الفصل، حيث لا ينتهي الانقسام الفتيلي دائمًا بالتحرك الخلوي.

لا يُعرف النوع السيفونوكلادالي إلا في مجموعة صغيرة من الطحالب البحرية الخضراء.

2.3. انتشار الطحالب

التكاثر هو الخاصية الرئيسية للكائنات الحية. جوهرها يكمن في إعادة إنتاج نوعها الخاص. في الطحالب، يمكن أن يتم التكاثر لا جنسيا، وخضريا، وجنسيا.

التكاثر اللاجنسي

يتم التكاثر اللاجنسي للطحالب باستخدام خلايا متخصصة - ينازع. عادة ما يكون التبويض مصحوبًا بتقسيم البروتوبلاست إلى أجزاء وإطلاق منتجات الانقسام من غشاء الخلية الأم. علاوة على ذلك، قبل تقسيم البروتوبلاست، تحدث عمليات تؤدي إلى تجديد شبابها. يعد إطلاق منتجات الانقسام من غلاف الخلية الأم هو الفرق الأكثر أهمية بين التكاثر اللاجنسي الحقيقي والتكاثر الخضري. في بعض الأحيان يتكون بوغ واحد فقط في الخلية، ولكن حتى ذلك الحين يترك القشرة الأم.

يتم إنتاج الجراثيم عادة في خلايا خاصة تسمى sporangiaوتختلف عن الخلايا النباتية العادية في الحجم والشكل. أنها تنشأ كناتج للخلايا العادية وتؤدي فقط وظيفة تكوين الجراثيم. في بعض الأحيان تتشكل الجراثيم في خلايا لا تختلف في الشكل والحجم عن الخلايا النباتية العادية. تختلف الجراثيم أيضًا عن الخلايا النباتية في الشكل والحجم الأصغر. عدد الجراثيم في sporangium يتراوح من واحد إلى عدة مئات. الجراثيم هي مرحلة تشتت في دورة حياة الطحالب.

اعتمادا على الهيكل هناك:

حدائق الحيوان- قد تحتوي الجراثيم المتحركة للطحالب الخضراء والبنية على واحد أو اثنين أو أربعة أو أكثر من الأسواط، وفي الحالة الأخيرة توجد الأسواط في كورولا في الطرف الأمامي للجراثيم أو في أزواج على السطح بأكمله؛

الهيزوسبورات- الأبواغ الحيوانية التي فقدت الأسواط ولكنها تحتفظ بالفجوات الانقباضية والوصم؛

أبواغ– جراثيم غير متحركة تغطي نفسها بغشاء داخل الخلية الأم؛

رياضة السيارات– الأبواغ المسطحة، التي لها شكل الخلية الأم؛

التنويم المغناطيسي- أبواغ غير متحركة ذات أصداف سميكة، مصممة للبقاء على قيد الحياة في الظروف البيئية غير المواتية.

في الطحالب الحمراء، يحدث التكاثر اللاجنسي باستخدام monospore, بيسبور, رباعي الأبواغأو polyspore. لا تحتوي Monospores على سوط أو غشاء. بعد مغادرة الخلية الأم، تصبح قادرة على الحركة الأميبية. تختلف الأبواغ الأحادية عن الخلايا النباتية بكونها بيضاوية أو كروية الشكل، وغنية بالمواد المغذية، وذات ألوان زاهية.

إن بنية الجراثيم وأنواع التبويض لها أهمية كبيرة بالنسبة للنظاميات الطحالب، لأنها تعكس الاختلافات في تنظيم أشكال الأجداد لمجموعات مختلفة من الطحالب.

التكاثر الخضري

يمكن أن يحدث التكاثر الخضري في الطحالب بعدة طرق: الانقسام البسيط إلى قسمين، الانقسام المتعدد، البراعم، تفتيت الثالوس، الركائز، براعم الحضنة، الباراسبورات، العقيدات، الأكينيتات.

تقسيم بسيط.

تم العثور على طريقة التكاثر هذه فقط في أشكال الطحالب أحادية الخلية. يحدث الانقسام ببساطة في الخلايا التي تحتوي على نوع أميبويدي من بنية الجسم.

تقسيم الأشكال الأميبية. الانقسام الأميبي ممكن في أي اتجاه. يبدأ باستطالة جسم الأميبا، ثم يتم تحديد حاجز عند خط الاستواء، يقسم الجسم إلى جزأين متساويين إلى حد ما. يصاحب انقسام السيتوبلازم انقسام النواة. في بعض الأحيان يسبق الانقسام انتقال إلى حالة ثابتة بسبب تراجع الساقين، وتكتسب الخلية شكل كروي. وفي الوقت نفسه، تفقد البروتوبلازم شفافيتها وتختفي الفجوة الانقباضية. قرب نهاية الانقسام، يتم تمديد الخلية وربطها ثم تظهر الأرجل الكاذبة.

تقسيم الأشكال السوطية. في الأشكال السوطية، تحدث الأنواع الأكثر تعقيدًا من التكاثر الخضري. يتم تحديد أنواع التكاثر حسب مستوى التنظيم ودرجة قطبية الخلية. في بعض الطحالب المشفرة والذهبية والخضراء، يحدث التكاثر عن طريق الانقسام البسيط إلى قسمين في حالة متحركة فقط على طول المحور الطولي ويبدأ من القطب الأمامي للخلية. في هذه الحالة، يمكن أن تنتقل السوط إلى خلية واحدة فقط أو يمكن تقسيمها بالتساوي بين الخلايا الجديدة. الخلية التي لا تحتوي على سوط تشكل نفسها بنفسها. في معظم طحالب فولفوكس و يوجلينا، أثناء التكاثر، يتحول غشاء الخلية إلى مخاط ويحدث الانقسام في حالة ثابتة. في جميع الأشكال السوطية التي لها قشرة، تنقسم الخلايا إلى جزأين متساويين أو غير متساويين. بعد الانفصال، يتم التخلص من القشرة القديمة وتكوين أخرى جديدة.

تقسيم أشكال الكوكايين. في الطحالب ذات البنية الخلوية ذات النوع الكروي، يكتسب التكاثر الخضري السمات النموذجية لتقسيم خلية نباتية ثابتة بجدار خلية محدد جيدًا. في بساطته، يقترب من النوع الأميبي للتكاثر الخضري ويتم عن طريق تقسيم بسيط للخلية إلى قسمين.

في مهدها.

تتميز خلايا الطحالب الخيطية المتفرعة بطريقتين للتكاثر الخضري: الانقسام البسيط إلى قسمين والتبرعم. يؤدي الجمع بين طرق التكاثر هذه إلى حدوث تفرع جانبي للطحالب الخيطية.

التجزئة.

التفتت متأصل في جميع مجموعات الطحالب متعددة الخلايا ويتجلى في أشكال مختلفة: تكوين الهورمونيوم، وتجديد الأجزاء المنفصلة من الثالوس، والفقد التلقائي للفروع، وإعادة نمو الجذور. قد يكون سبب التجزئة عوامل ميكانيكية (موجات، تيارات، قضم الحيوانات)، أو موت بعض الخلايا. مثال على الطريقة الأخيرة للتجزئة هو تكوين الهرمونات في الطحالب الخضراء المزرقة. كل هورموجونيوم يمكن أن يؤدي إلى فرد جديد. إن التكاثر بأجزاء من الثالي، المميزة للطحالب الحمراء والبنية، لا يؤدي دائمًا إلى استئناف النباتات الطبيعية. غالبًا ما يتم تدمير الأعشاب البحرية التي تنمو على الصخور والصخور جزئيًا أو كليًا بسبب حركة الأمواج. شظاياها المنفصلة أو الثالي بالكامل غير قادرة على إعادة ربط نفسها بالتربة الصلبة بسبب الحركة المستمرة للمياه. بالإضافة إلى ذلك، لا يتم تشكيل الأعضاء المرفقة مرة أخرى. إذا وجدت هذه الثالي نفسها في أماكن هادئة ذات قاع موحل أو رملي، فإنها تستمر في النمو أثناء الاستلقاء على الأرض. ومع مرور الوقت، تموت الأجزاء الأقدم وتتحول الفروع الممتدة منها إلى ثالي مستقلة؛ وفي مثل هذه الحالات يتحدثون عن أشكال غير مرتبطة أو حرة العيش من الأنواع المقابلة. تتغير الطحالب بشكل كبير: تصبح فروعها أرق وأضيق وأضعف. لا تشكل الأشكال المنفصلة من الطحالب أعضاء للتكاثر الجنسي واللاجنسي ولا يمكنها التكاثر إلا نباتيًا.

التكاثر عن طريق البراعم، والستيرول، وبراعم الحضنة، والعقيدات، والأكينيتات.

في الأشكال النسيجية للطحالب الخضراء والبنية والحمراء، يأخذ التكاثر الخضري شكله الكامل، والذي يختلف قليلاً عن التكاثر الخضري للنباتات العليا. مع الاحتفاظ بالقدرة على تجديد أجزاء من الثالوس، تكتسب أشكال الأنسجة تكوينات متخصصة تؤدي وظيفة التكاثر الخضري. العديد من أنواع الطحالب البنية والحمراء والخضراء وطحالب شارا لها براعم تنمو عليها ثالي جديدة. على ثالي بعض الطحالب البنية والحمراء، تتطور براعم الحضنة (التكاثر)، والتي تتساقط وتنمو لتشكل ثالي جديدة.

بمساعدة العقيدات وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا التي تقضي فصل الشتاء، يحدث التجديد الموسمي للطحالب الكاروفيتية. تتكاثر بعض الطحالب الخيطية (على سبيل المثال، طحالب أولوثريكس الخضراء) عن طريق الأكينيتات - وهي خلايا متخصصة ذات قشرة سميكة وكمية كبيرة من العناصر الغذائية الاحتياطية. إنهم قادرون على البقاء على قيد الحياة في الظروف المعاكسة.

التكاثر الجنسي

يرتبط التكاثر الجنسي في الطحالب بالعملية الجنسية، والتي تتكون من اندماج خليتين، مما يؤدي إلى تكوين زيجوت ينمو ليصبح فردًا جديدًا أو ينتج أبواغًا حيوانية.

هناك عدة أنواع من التكاثر الجنسي في الطحالب:

hologamy(الاقتران) – دون تكوين خلايا متخصصة؛

gametogamy– بمساعدة الخلايا المتخصصة – الأمشاج.

هولوجامي. في أبسط الحالات، تحدث العملية عن طريق اندماج خليتين نباتيتين غير متحركتين تفتقران إلى أغشية الخلايا. في أشكال الطحالب أحادية الخلية ذات السوط، تتم العملية الجنسية عن طريق اندماج فردين.

عندما تندمج محتويات خليتين نباتيتين سوطيتين، تسمى العملية الجنسية اقتران. أثناء الاقتران، يحدث اندماج خليتين تؤديان وظيفة الخلايا الجرثومية - الأمشاج. يحدث اندماج محتويات الخلية من خلال قناة اقتران مشكلة خصيصًا، مما يؤدي إلى تكوين زيجوت، والذي يتم تغطيته لاحقًا بغشاء سميك ويتحول إلى بوغ zygospore. إذا كان معدل تدفق محتويات الخلية هو نفسه، يتم تشكيل البيضة الملقحة في قناة الاقتران. في هذه الحالة، يكون تقسيم الخلايا إلى ذكر وأنثى مشروطًا.

الزواج. يحدث التكاثر الجنسي في الطحالب، بما في ذلك الطحالب وحيدة الخلية، في أغلب الأحيان عن طريق تقسيم محتويات الخلايا وتكوين خلايا جرثومية متخصصة فيها - الأمشاج. في جميع الطحالب الخضراء والبنية، تحتوي الأمشاج الذكرية على أسواط، لكن الأمشاج الأنثوية لا تحتوي عليها دائمًا. في الطحالب البدائية، تتشكل الأمشاج في الخلايا النباتية. في الأشكال الأكثر تنظيمًا، توجد الأمشاج في خلايا خاصة تسمى الأمشاج. يمكن أن تحتوي الخلية النباتية أو المشيمة على ما يتراوح بين واحد إلى عدة مئات من الأمشاج. اعتمادًا على حجم الأمشاج المندمجة، يتم التمييز بين عدة أنواع من الزواج المتماثل: الزواج المتساوي، الزواج غير المتجانس، الزواج الزوجي.

إذا كانت الأمشاج المندمجة لها نفس الشكل والحجم، تسمى هذه العملية الجنسية تماثل الزواج.

إذا كانت الأمشاج المندمجة لها نفس الشكل، ولكن بأحجام مختلفة (الأمشاج الأنثوية أكبر من الأمشاج الذكرية)، فإنها تتحدث عن زواج متغاير.

عملية جنسية يتم فيها دمج خلية كبيرة غير متحركة - بيضةوخلية ذكرية صغيرة متنقلة - الحيوانات المنوية، مُسَمًّى com.oogamy. تسمى Gametangia مع البيض أرخونياأو أووغونياومع الحيوانات المنوية - أنثريديا. يمكن أن تتطور الأمشاج الذكرية والأنثوية على نفس الفرد (أحادي المسكن) أو على أفراد مختلفين (ثنائي المسكن). يتكون الزيجوت نتيجة اندماج الأمشاج، بعد بعض التغييرات، يتحول إلى زيجوسبور. عادة ما يتم تغطية هذا الأخير بقشرة كثيفة. يمكن أن يظل Zygospore خاملاً لفترة طويلة (تصل إلى عدة أشهر) أو ينبت دون فترة خمول.

الزواج التلقائي. نوع خاص من العملية الجنسية. وهو يتألف من حقيقة أن نواة الخلية تنقسم بشكل انقسامي، ويتم تدمير اثنتين من النوى الأربعة المتكونة، وتندمج النواتان المتبقيتان لتشكل زيجوتًا، والذي يزداد حجمه بدون فترة راحة ويتحول إلى auxospore. هذه هي الطريقة التي يتجدد بها الأفراد.

2.4. دورات حياة الطحالب

دورة الحياة أو دورة التنمية، هي مجموعة من جميع مراحل تطور الكائنات الحية، ونتيجة لذلك يتم تشكيل أفراد جدد وأساسيات مماثلة لهم من أفراد معينين أو أساسياتهم. مرحلة الشيخوخة، والتي تؤدي إلى وفاة الفرد، وفترات الراحة تمتد إلى ما بعد دورة الحياة. يمكن أن تكون دورة التطوير بسيطة أو معقدة، وترتبط بنسبة المراحل النووية الثنائية والفردية، أو أشكال التنمية(الشكل 11).

أرز. 11. دورات حياة الطحالب (حسب:): I – هابلوبيونت مع اختزال الزيجوت. II – هابلوديبلوبيونت مع الحد من الجراثيم. III – diplobiont مع تخفيض gametic. IV – هابلوديبلوبيونت مع تخفيض جسدي. المرحلة السائدة في الحالتين الأولى والثالثة هي متعددة الخلايا؛ إذا كانت أحادية الخلية، فهي طويلة الأمد وقادرة على التكاثر الانقسامي؛ 1 – المرحلة الفردية. 2 – المرحلة ثنائية الصبغية

يرتبط مفهوم دورة الحياة بتناوب الأجيال. تحت جيلفهم مجمل الأفراد الذين يتم اعتبارهم فيما يتعلق بالأسلاف والأحفاد الذين يعيشون في وقت قريب، والمرتبطين به وراثيًا.

تتميز البكتيريا الزرقاء بدورة حياة بسيطة لا يوجد فيها تكاثر جنسي. دورة حياتهم كاملة ( كبير) و صغير.تتوافق دورة الحياة الصغيرة مع فروع معينة من الدورة الكبيرة وتؤدي إلى التشكل المتكرر للحالات العمرية المتوسطة لأفراد البكتيريا الزرقاء . وبالتالي، فإن دورة تطور البكتيريا الزرقاء تشمل أجزاء معينة من تطور واحد أو عدد من الأجيال المتعاقبة ذات شكل منهجي محدد: من البدائية للفرد إلى ظهور البدائيات الجديدة من نفس النوع.

في معظم الطحالب ذات العملية الجنسية، اعتمادًا على الوقت من السنة والظروف الخارجية، يتم ملاحظة أشكال مختلفة من التكاثر (الجنسي وغير الجنسي)، مع تغيير في المرحلتين النوويتين الأحادية والثنائية الصبغية. إن التغيرات التي يمر بها الفرد بين نفس مراحل النمو تشكل دورة حياته.

يمكن أن تتطور أعضاء التكاثر الجنسي واللاجنسي في نفس الفرد أو في أفراد مختلفين. تسمى النباتات التي تنتج الجراثيم البوغيات، والأمشاج المكونة هي نابتة مشيجية. تسمى النباتات التي يمكنها إنتاج الأبواغ والأمشاج معًا الفطريات المشيجية. تعد الفطريات المشيمية من سمات العديد من الطحالب: الخضراء (Ulvacaceae)، والبنية (Ectocarpaceae)، والأحمر (Bangieaceae). يتم تحديد تطور الأعضاء التناسلية من نوع أو آخر حسب درجة حرارة البيئة. على سبيل المثال، على الثالي الصفائحي للطحالب الحمراء بورفيرا تينيراعند درجات حرارة أقل من 15-17 درجة مئوية تتشكل أعضاء التكاثر الجنسي، وفي درجات حرارة أعلى تتشكل أعضاء التكاثر اللاجنسي. بشكل عام، في العديد من الطحالب، تتطور الأمشاج عند درجة حرارة أقل من الجراثيم. ويتأثر نمو بعض الأعضاء التناسلية أيضًا بعوامل أخرى: شدة الضوء، وطول اليوم، والتركيب الكيميائي للمياه، بما في ذلك ملوحتها.

قد لا تختلف الفطريات المشيجية والنباتات البوغية والنباتات البوغية في الطحالب في المظهر أو أن يكون لها اختلافات شكلية محددة جيدًا. يميز متماثل(مثل) و متغاير الشكل(مختلفة) التغيرات في أشكال التطور، والتي يتم تحديدها مع تناوب الأجيال. في معظم الفطريات المشيجية، لا يحدث تناوب للأجيال. في بعض الأحيان توجد الفطريات المشيجية والنباتات البوغية، دون أن تختلف من الناحية الشكلية، في ظروف بيئية مختلفة؛ في بعض الحالات تختلف شكليا. على سبيل المثال، في الطحالب الحمراء بورفيرا تينيراتحتوي النباتات البوغية على شكل خيوط متفرعة أحادية الصف مدمجة في الركيزة الجيرية (أصداف الرخويات والصخور). إنها تنمو بشكل تفضيلي في الإضاءة المنخفضة وتخترق الركيزة إلى أعماق كبيرة. تتخذ النابتات المشيجية لهذه الطحالب شكل صفائح وتنمو في ضوء جيد بالقرب من حافة الماء وفي منطقة المد والجزر.

مع تناوب الأجيال غير المتجانسة، يختلف هيكل الخلايا البوغية والنباتات المشيجية في بعض الحالات بشكل كبير. وهكذا في الطحالب الخضراء من الأجناس أكروسيفونيو سبونجومورفاالطور المشيجي متعدد الخلايا، ويبلغ ارتفاعه عدة سنتيمترات، والنابت البوغي أحادي الخلية، ومجهري. من الممكن أيضًا وجود نسب أخرى لأحجام النابتات المشيجية والنابتات البوغية. في الطحالب البنية السكرياتتكون النابتة المشيجية مجهرية، ويصل طول النابتة البوغية إلى 12 مترًا، وفي معظم الطحالب تكون النابتة المشيجية والنابتة البوغية نباتات مستقلة. في عدد من أنواع الطحالب الحمراء، تنمو النابتات البوغية على النابتات المشيجية، وفي بعض الطحالب البنية، تتطور النابتات المشيجية داخل ثالوس النابتة البوغية.

يعد التغير غير المتجانس في الأشكال التنموية، عندما يكون هناك فصل واضح المعالم بين النابت البوغي والنابت المشيجي، من سمات مجموعات الطحالب الأكثر تنظيمًا. في هذه الحالة، يكون أحد الأشكال، وهو غالبًا الطور المشيجي، مجهريًا. يُعتقد أن دورة التطور غير المتجانسة للطحالب نشأت من دورة متماثلة الشكل. تعتبر طرق تطوير النابتة المشيجية والنابتة البوغية ذات أهمية كبيرة في تصنيف الطحالب. إن دورات التطور الأكثر تعقيدًا وتنوعًا، والتي لا توجد في الطحالب الأخرى، هي سمة من سمات الطحالب الحمراء.

تغيير المراحل النووية.

أثناء العملية الجنسية، ونتيجة لاندماج الأمشاج ونواتها، يتضاعف عدد الكروموسومات الموجودة في النواة. في مرحلة معينة من دورة التطوير، أثناء الانقسام الاختزالي، يتم تقليل عدد الكروموسومات، ونتيجة لذلك تتلقى النواة الناتجة مجموعة واحدة من الكروموسومات. تكون الفطريات البوغية للعديد من الطحالب ثنائية الصيغة الصبغية، ويتزامن الانقسام الاختزالي في دورة تطورها مع لحظة تكوين الجراثيم، التي تتطور منها الفطريات المشيجية أحادية الصيغة الصبغية أو الطور المشيجي. ويسمى هذا الانقسام الاختزالي تخفيض بوغي. البوغيات من الطحالب الحمراء الأكثر بدائية (أجناس كلادوفورا، إكتوكاربوسوغيرها الكثير) جنبا إلى جنب مع جراثيم أحادية الصيغة الصبغية تشكل جراثيم ثنائية الصيغة الصبغية، والتي تتطور مرة أخرى إلى نباتات بوغية. تعمل الجراثيم التي تظهر على الفطريات المشيجية على التجديد الذاتي للنباتات الأم. تتناوب النباتات البوغية والنباتات المشيجية للطحالب في أعلى مراحل التطور بشكل صارم دون تجديد ذاتي.

في عدد من الطحالب، يحدث الانقسام الاختزالي في الزيجوت. ويسمى هذا الانقسام الاختزالي تخفيض الزيجوتويوجد في عدد من أنواع الطحالب الخضراء والطحالب. في طحالب فولفوكس وطحالب المياه العذبة، يتم تمثيل الطور البوغي بواسطة زيجوت أحادي الخلية، ينتج ما يصل إلى 32 أبواغًا حيوانية، كتلتها أكبر بعدة مرات من الأمشاج الأم، أي. ويلاحظ أساسا انخفاض sporic.

بعض مجموعات الطحالب لديها تخفيض gameticوهي خاصية للحيوانات وليست للكائنات النباتية. في هذه الطحالب، يحدث الانقسام الاختزالي أثناء تكوين الأمشاج، بينما تظل الخلايا المتبقية من الثالوس ثنائية الصيغة الصبغية. مثل هذا التغيير في المراحل النووية متأصل في الدياتومات وطحالب الفوقس البنية، المنتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم (والتي تشمل أكثر أنواع الطحالب البحرية انتشارًا)، وبين الطحالب الخضراء، في الجنس الكبير. كلادوفورا.يُعتقد أن التطور مع الاختزال العضلي للنواة يمنح هذه الطحالب مزايا معينة على غيرها.

إذا حدث انقسام الاختزال في sporangia قبل تكوين جراثيم التكاثر اللاجنسي (اختزال الأبواغ)، فهناك تناوب للأجيال - البوغية الثنائية الصبغية والنابتة المشيجية الفردية. ويسمى هذا النوع من دورة الحياة هابلوبيونت مع سبوريك تخفيض. ومن مميزاته بعض الطحالب الخضراء والعديد من الطحالب البنية والحمراء.

أخيرًا، في عدد قليل من الطحالب، يحدث الانقسام الاختزالي في الخلايا الخضرية للثالوس ثنائي الصيغة الصبغية (اختزال جسدي)، والذي يتطور منه بعد ذلك الثالي أحادي الصيغة الصبغية. هذه دورة الحياة مع تخفيض جسديمعروف من الطحالب الحمراء والخضراء.

أسئلة التحكم

أنواع تغذية الطحالب.

أنواع الطحالب.

خصائص البنية المورفولوجية الأحادية.

خصائص البنية المورفولوجية الريزوبودية. أنواع العمليات السيتوبلازمية.

خصائص البنية المورفولوجية النخيلية.

خصائص البنية المورفولوجية كوكويد.

خصائص البنية المورفولوجية للتريكال.

خصائص البنية المورفولوجية غير المتجانسة.

خصائص البنية المورفولوجية متني.

خصائص البنية المورفولوجية السيفون.

خصائص البنية المورفولوجية السيفونوكلادال.

12. التكاثر اللاجنسي. أنواع النزاعات.

13. أنواع التكاثر الخضري للطحالب.

14. أنواع التكاثر الجنسي للطحالب.

15. كيف تختلف النباتات البوغية والنباتات المشيجية؟

16. ما هو التغير المتغاير والمتماثل للأجيال؟

17. تغير المراحل النووية في دورة حياة الطحالب. الحد من sporical ، zygotic و gametic.

3. مجموعات الطحالب البيئية

يتم توزيع الطحالب في جميع أنحاء العالم وتوجد في مختلف البيئات الحيوية المائية والبرية والتربة. المجموعات البيئية المختلفة معروفة: طحالب الموائل المائية، الطحالب الأرضية، طحالب التربة، طحالب الينابيع الساخنة، طحالب الثلج والجليد، طحالب الينابيع شديدة الملوحة.

3.1. الطحالب من الموائل المائية

3.1.1. العوالق النباتية

مصطلح "العوالق النباتية" يعني مجموعة من الكائنات النباتية العائمة في عمود الماء. تعد الطحالب البلانكتونية المنتج الرئيسي، وفي بعض الحالات الوحيد، للمواد العضوية الأولية، والتي على أساسها توجد كل أشكال الحياة في المسطحات المائية. تعتمد إنتاجية العوالق النباتية على مجموعة معقدة من العوامل المختلفة.

تعيش الطحالب العوالق في مجموعة متنوعة من المسطحات المائية - من المحيط إلى البركة. علاوة على ذلك، فإن التنوع الأكبر للظروف البيئية في المسطحات المائية الداخلية مقارنة بالبحار يحدد أيضًا تنوعًا أكبر بكثير في تكوين الأنواع والمجمعات البيئية لعوالق المياه العذبة.

العوالق النباتية في النظم الإيكولوجية للمياه العذبة تتميز بموسمية محددة بوضوح. في كل موسم، تسود مجموعة واحدة أو عدة مجموعات من الطحالب في الخزان، وخلال فترات التطور المكثف، غالبًا ما يهيمن نوع واحد فقط. لذلك في فصل الشتاء، تحت الجليد (خاصة عندما يكون الجليد مغطى بالثلوج)، تكون العوالق النباتية سيئة للغاية أو غائبة تقريبًا بسبب نقص الضوء. يبدأ التطور الخضري لطحالب العوالق كمجتمع في شهري مارس وأبريل، عندما يصبح مستوى ضوء الشمس كافيًا لعملية التمثيل الضوئي للطحالب حتى تحت الجليد. في هذا الوقت، تظهر العديد من السوط الصغيرة - الطحالب، والنباتات الثنائية، والذهبية، وكذلك الدياتومات المحبة للبرد. خلال فترة تفكك الجليد قبل إنشاء التقسيم الطبقي لدرجة الحرارة، والذي يحدث عادة عندما يتم تسخين الطبقة العليا من الماء إلى 10-12 درجة مئوية، يبدأ التطور السريع لمركب الدياتومات المحب للبرد. في الصيف، عندما تكون درجة حرارة الماء أعلى من 15 درجة مئوية، يتم ملاحظة أقصى إنتاجية للطحالب الخضراء المزرقة والأوجلينويد والطحالب الخضراء. اعتمادًا على النوع الغذائي والليمنيولوجي للخزان، قد يحدث "تفتح" للمياه في هذا الوقت، بسبب تطور الطحالب الخضراء المزرقة والخضراء.

إحدى السمات المهمة للعوالق النباتية في المياه العذبة هي وفرة الطحالب العوالق المؤقتة فيها. هناك عدد من الأنواع، التي تعتبر بشكل عام من العوالق، في البرك والبحيرات لها مرحلة قاع أو محيطية (مرتبطة ببعض الأشياء) في تطورها.

العوالق النباتية البحرية يتكون بشكل رئيسي من الدياتومات و dinophytes. من بين الدياتومات، هناك عدد كبير بشكل خاص من ممثلي الأجناس شيتوسيروس، ريزوسولينيا، ثالاسيوسيراوالبعض الآخر غائب عن عوالق المياه العذبة. إن تكوين الأشكال السوطية من طحالب دينوفيت في العوالق النباتية البحرية متنوع للغاية. يوجد عدد كبير جدًا من ممثلي النباتات البدائية في العوالق النباتية البحرية، ولا يتم تمثيلهم في المياه العذبة إلا من خلال عدد قليل من الأنواع. على الرغم من أن البيئة البحرية متجانسة نسبيًا في مناطق واسعة، إلا أنه لم يتم ملاحظة تجانس مماثل في توزيع العوالق النباتية البحرية. غالبًا ما تكون الاختلافات في تكوين الأنواع ووفرتها واضحة حتى في المناطق الصغيرة نسبيًا من مياه البحر، ولكنها تنعكس بشكل خاص في منطقة التوزيع الجغرافية واسعة النطاق. هنا يتجلى التأثير البيئي للعوامل البيئية الرئيسية: ملوحة المياه ودرجة الحرارة والضوء والمحتوى الغذائي.

عادةً ما تمتلك الطحالب العوالق تكيفات خاصة للعيش في حالة تعليق. لدى بعضها أنواع مختلفة من النواتج وزوائد الجسم - الأشواك، والشعيرات، والنتوءات القرنية، والأغشية. ويشكل البعض الآخر مستعمرات تفرز المخاط بكثرة. لا يزال البعض الآخر يتراكم في أجسامهم مواد تزيد من طفوهم (قطرات من الدهون في الدياتومات، فجوات غازية في اللون الأخضر المزرق). تم تطوير هذه التكوينات في العوالق النباتية البحرية أكثر من تلك الموجودة في المياه العذبة. أحد التكيفات الموجودة في عمود الماء هو صغر حجم جسم الطحالب العوالق.

3.1.2. فيتوبنثوس

يشير مصطلح Phytobenthos إلى مجموعة من الكائنات النباتية التي تكيفت للوجود في حالة متصلة أو غير متصلة في قاع الخزانات وعلى الكائنات المختلفة والكائنات الحية والميتة في الماء.

يتم تحديد إمكانية نمو الطحالب القاعية في بيئات محددة من خلال عوامل حيوية وغير حيوية. من بين العوامل الحيوية، يلعب التنافس مع الطحالب الأخرى ووجود المستهلكين دورًا مهمًا. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن أنواع معينة من الطحالب القاعية لا تنمو في جميع الأعماق وليس في جميع المسطحات المائية ذات الظروف الضوئية والهيدروكيميائية المناسبة. الضوء مهم بشكل خاص لنمو الطحالب القاعية ككائنات حية تقوم بالتمثيل الضوئي. لكن درجة استخدامه تتأثر بعوامل بيئية أخرى: درجة الحرارة، ومحتوى المواد الحيوية والفعالة بيولوجيا، والأكسجين ومصادر الكربون غير العضوية، والأهم من ذلك، معدل دخول هذه المواد إلى الثالوس، والذي يعتمد على تركيزها. المواد وسرعة حركة الماء. كقاعدة عامة، تتميز الأماكن ذات الحركة المائية المكثفة بالتطور الخصب للطحالب القاعية.

الطحالب القاعية تنمو في الظروف النشطة حركة الماء، واكتساب مزايا على الطحالب التي تنمو في المياه المستقرة. يمكن تحقيق نفس المستوى من التمثيل الضوئي عن طريق الكائنات الحية فيتوبينثوس في ظل ظروف التدفق مع ضوء أقل، مما يعزز نمو الثالي الأكبر. علاوة على ذلك، تمنع حركة الماء ترسيب جزيئات الطمي على الصخور والحجارة، مما يتداخل مع تثبيت براعم الطحالب، ويشجع نمو الطحالب القاعية، ويزيل الحيوانات التي تتغذى على الطحالب من سطح التربة. أخيرًا، على الرغم من تعرض الطحالب للتلف أو التمزق من الأرض أثناء التيارات القوية أو الأمواج القوية، إلا أن حركة المياه لا تزال لا تمنع استقرار الأنواع المجهرية من الطحالب أو المراحل المجهرية من الطحالب الكبيرة.

يظهر تأثير حركة المياه على تطور الطحالب القاعية بشكل خاص في الأنهار والجداول والجداول الجبلية. توجد في هذه الخزانات مجموعة من الكائنات القاعية التي تفضل الأماكن ذات التيارات القوية. في البحيرات التي لا توجد بها تيارات قوية، تصبح حركة الأمواج ذات أهمية أساسية. وفي البحار، يكون للأمواج أيضًا تأثير كبير على حياة الطحالب القاعية، ولا سيما على توزيعها الرأسي.

في البحار الشمالية، يتأثر توزيع ووفرة الطحالب القاعية جليد. اعتمادًا على سمكها وحركتها وحركتها، يمكن تدمير (محو) غابة الطحالب على عمق عدة أمتار. لذلك، على سبيل المثال، في القطب الشمالي، الطحالب البنية المعمرة ( فوقس، لاميناريا) من الأسهل العثور عليها بالقرب من الشاطئ بين الصخور والحواف الصخرية التي تعيق حركة الجليد.

تتأثر حياة الطحالب القاعية بعدة طرق درجة حرارة. إلى جانب عوامل أخرى، فإنه يحدد معدل نموها، ووتيرة واتجاه تطورها، ولحظة تكوين أعضائها التناسلية، والمنطقة الجغرافية للتوزيع.

يتم أيضًا تسهيل التطوير المكثف للطحالب من خلال المحتوى المعتدل في الماء. العناصر الغذائية. في المياه العذبة، يتم إنشاء مثل هذه الظروف في الأحواض الضحلة، في المنطقة الساحلية من البحيرات، في المياه النائية للأنهار، في البحار - في الخلجان الصغيرة.

إذا كان هناك إضاءة كافية في مثل هذه الأماكن، والتربة الصلبة وحركة المياه الضعيفة، فسيتم إنشاء الظروف المثالية لحياة Phytobenthos. في غياب حركة المياه وعدم كفاية تخصيبها بالمواد المغذية، تنمو الطحالب القاعية بشكل سيء. توجد مثل هذه الظروف في الخلجان الصخرية ذات المنحدر السفلي الكبير والأعماق الكبيرة في المركز، حيث لا يتم نقل العناصر الغذائية من الرواسب السفلية إلى الآفاق العليا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأعشاب البحرية المجهرية، التي تعمل بمثابة ركائز للعديد من الأشكال الصغيرة من الطحالب القاعية، قد تكون غائبة في مثل هذه الموائل.

مصادر العناصر الغذائية في الماء هي الجريان السطحي الساحلي والرواسب السفلية. دور الأخير عظيم بشكل خاص كمراكم للمخلفات العضوية. في الرواسب السفلية، نتيجة للنشاط الحيوي للبكتيريا والفطريات، يحدث تمعدن المخلفات العضوية؛ يتم تحويل المواد العضوية المعقدة إلى مركبات غير عضوية بسيطة متاحة للاستخدام بواسطة نباتات التمثيل الضوئي.

بالإضافة إلى الضوء وحركة الماء ودرجة الحرارة والمحتوى الغذائي، يعتمد نمو الطحالب القاعية على ذلك وجود الحيوانات المائية العاشبة- قنافذ البحر، بطنيات الأقدام، القشريات، الأسماك. هذا ملحوظ بشكل خاص في غابة طحالب عشب البحر الكبيرة الحجم. في البحار الاستوائية، في بعض الأماكن، تأكل الأسماك تماما الطحالب الخضراء والبنية والحمراء مع ثالوس ناعم. تزحف بطنيات الأقدام على طول القاع وتأكل الطحالب المجهرية والشتلات الصغيرة من الأنواع العيانية.

الطحالب السفلية السائدة في المسطحات المائية القارية هي الدياتومات والطحالب الخيطية الخضراء والزرقاء والخضراء والأصفر والأخضر، المرتبطة أو غير المرتبطة بالركيزة.

الطحالب القاعية الرئيسية في البحار والمحيطات هي بنية وحمراء، وأحيانا خضراء، وأشكال ثالوسية مجهرية متصلة. يمكن أن تتضخم جميعها بالدياتومات الصغيرة والطحالب الخضراء المزرقة وغيرها من الطحالب.

اعتمادا على مكان النمو، يتم تمييز المجموعات البيئية التالية بين الطحالب القاعية:

epiliths– تنمو على سطح الأرض الصلبة (الصخور والحجارة);

epipelites- تعيش على سطح التربة الرخوة (الرمال والطمي)؛

النباتات الهوائية– Epizoites- تعيش على سطح النباتات/الحيوانات؛

الخلايا الداخلية– endozoites أو endosymbionts- تعيش داخل جسم النباتات/الحيوانات، ولكنها تتغذى بشكل مستقل (تحتوي على البلاستيدات الخضراء وتقوم بعملية التمثيل الضوئي)؛

endoliths- تعيش في الركيزة الجيرية (الصخور، والأصداف الرخويات، والأصداف القشريات).

في بعض الأحيان يتم عزل مجموعة من الكائنات الحية قاذورات، أو بيريفيتون. تعيش الكائنات الحية المدرجة في هذه المجموعة على أجسام تتحرك أو تتطاير في الغالب بواسطة الماء. بالإضافة إلى ذلك، يتم إزالتها من القاع وتعريضها لظروف مختلفة من الضوء والغذاء ودرجة الحرارة مقارنة بالكائنات الحية التي تعيش في القاع.

تشتمل تركيبة الحشف على الطحالب الدقيقة والطحالب الكبيرة. تشكل الطحالب المجهرية (الأزرق والأخضر والدياتومات) طبقة مخاطية من الطحالب البكتيرية على الركيزة التي يتم إدخالها إلى البيئة المائية. ثم تستقر الطحالب الكبيرة (الأحمر والبني والأخضر) على الميكروفيلم الأولي مع الحيوانات. وهذا يخلق تدخلا خطيرا في النشاط الاقتصادي البشري. بسبب التلوث، تنخفض سرعة السفن وكفاءة الأجهزة الصوتية المائية، ويزيد استهلاك الوقود، وتصبح الهياكل تحت الماء أثقل وتتآكل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للفيلم اللزج الذي يتكون من القاذورات أن يعطل تشغيل أنابيب المياه، ويسد فتحات مداخل المياه وخطوط الأنابيب، ويعطل عمليات التبادل الحراري في وحدات التبريد.

عادة ما يتم التخلص من الكائنات الحية الملوثة التي تعيش على الهياكل تحت الماء في منطقة المد والجزر وعلى أعماق تصل إلى متر واحد في فصل الشتاء عن طريق التجفيف المطول والتآكل بالجليد. لذلك، كل عام في فترة الربيع والصيف، تتشكل هنا مجتمعات قاذورات، وهي سمة من سمات المرحلة الرائدة في الخلافة البيولوجية. غالبًا ما تكون الأنواع السائدة في هذه المجتمعات، جنبًا إلى جنب مع البرنقيل والرخويات، من الطحالب الكبيرة. في المنطقة تحت الساحلية للهياكل تحت الماء - من عمق 0.7-0.9 م إلى قاعدتها (6-12 م) - يتطور التلوث الدائم. ويهيمن على تكوينها الطحالب البنية من الأجناس السكريناو كوستاريا. يمكن أن تكون الكتلة الحيوية لهذه الطحالب الكبيرة في خطوط العرض المعتدلة كبيرة جدًا، حيث تصل إلى عشرات الكيلوجرامات لكل متر مربع.

يمكن أن توجد أيضًا طحالب قاذورات في الهواء ( ايروفايتون). من بينها، تسود الطحالب الخضراء والزرقاء الخضراء. في ظل ظروف معينة، يمكن أن تؤدي الطحالب الهوائية إلى إتلاف المواد الصناعية ومواد البناء والمعالم المعمارية واللوحات وما إلى ذلك، إذا لم تكن محمية بطبقات سامة. سبب الضرر هو المنتجات الأيضية للعوامل الملوثة، وخاصة الأحماض العضوية. تعد طحالب Aerophyton شائعة بشكل خاص في المناطق الاستوائية الرطبة، حيث يوجد ما يكفي من الحرارة والرطوبة والغبار من أصل عضوي، وهو أرض خصبة لتطورها. يمكن أن يكون الضرر البيولوجي الناتج عنها كبيرًا.

Epilites. تشمل هذه المجموعة الطحالب المرفقة. إنهم يسكنون سطح الحجارة، وتشكيل أغطية تشبه القشرة أو منصات مسطحة، أو لديهم أعضاء ملحقة خاصة - جذور. ويلاحظ التطور المكثف لل epiliths في الخزانات ذات القاع الصلب والمياه المتدفقة بسرعة. Epiliths النموذجية هم ممثلو الطحالب الذهبية من الجنس هيدروروس، الطحالب البنية من الأجناس سكارينا، عشب البحر، كوستارياوإلخ.

Epipelites. تنتشر الطحالب السائبة على طول القاع وتربط وتقوي الركيزة. غالبًا ما يتم تمثيلها بواسطة الدياتومات، والمذهبات، والأيوجلينويات، والنباتات الخفية، والنباتات الثنائية التي تزحف بحرية على الركيزة. في بعض الأحيان تكون الأعضاء الملحقة لل epipelites عبارة عن جذور قصيرة لا يمكنها أن تتجذر بعمق. فقط الطحالب الكاروفيتية ذات جذورها الطويلة تتطور بشكل جيد في القاع الموحل.

عادةً ما تكون الأعضاء المرتبطة بالظهارة والظهارة عبارة عن تشكيلات خاصة - النعل أو الساق أو القدم أو الحبل المخاطي أو الوسادة المخاطية أو الوسادة وما إلى ذلك.

Epiphytes / Epizoites.تستخدم الطحالب الكائنات الحية كركيزة. Epizoites هي طحالب تستقر على الحيوانات. يوجد على سطح أصداف الرخويات بقع خضراء صغيرة ( إيدوغونيوم، كلادوفورا، أولفا) والأحمر ( جيليديوم، بالماريا،) الأعشاب البحرية. على الإسفنج - الأخضر والأزرق والأخضر والدياتومات. تعيش Epizoites على القشريات، الدوارات، وبشكل أقل شيوعًا على الحشرات المائية أو اليرقات والديدان وحتى الحيوانات الكبيرة. تشمل Epizoites أنواعًا من الطحالب الخضراء والطحالب من الأجناس الكلورانجيلا، شاراتيوكلوريس، كورجيكوفييلا، الكلورانجيوبسيسإلخ. لا يمكن أن توجد معظم الحواشي بمعزل عن الركيزة. تموت الطحالب عادة على الحيوانات الميتة أو على أصدافها المتساقطة أثناء طرح الريش.

Epiphytes هي الطحالب التي تعيش على النباتات. تنشأ اتصالات قصيرة المدى بين نبات الركيزة (النبات القاعدي) ونبات المشاش. لا تزال ظاهرة النبتة المعقدة والمثيرة للاهتمام غير مفهومة جيدًا. هناك حالات متكررة من النبتة المزدوجة أو حتى الثلاثية، عندما تستقر بعض الطحالب على أشكال أخرى أكبر حجمًا وتكون في حد ذاتها ركيزة لأنواع أخرى أصغر أو مجهرية. في بعض الأحيان تكون الحالة الفسيولوجية للنبات الركيزة مهمة لتطوير النباتات الهوائية. يزداد عدد النباتات الهوائية، كقاعدة عامة، مع تقدم عمر الطحالب الباسيفيتية. على سبيل المثال، لوحظ وجود أكبر قدر من ثراء الأنواع في طحالب الأيدوغونيا النبتية في النباتات المائية الميتة ( مانا، ريد، سيدج).

النابتات الداخلية/الإندوزويتات، أو التعايش الداخلي

التعايش الداخليأو المتكافلات داخل الخلايا - الطحالب التي تعيش في أنسجة أو خلايا الكائنات الحية الأخرى (الحيوانات اللافقارية أو الطحالب). إنهم يشكلون نوعًا من المجموعة البيئية. لا تفقد المتكافلات داخل الخلايا القدرة على التمثيل الضوئي والتكاثر داخل الخلايا المضيفة. يمكن أن تكون مجموعة متنوعة من الطحالب عبارة عن تعايش داخلي، ولكن الأكثر عددًا هي التعايش الداخلي للطحالب وحيدة الخلية الخضراء والطحالب الخضراء الصفراء مع حيوانات أحادية الخلية. يتم استدعاء الطحالب المشاركة في مثل هذا التعايش على التوالي معرف com لهذا التطبيق هو com.zooكلوريلاو Zooxanthellae. تشكل الطحالب الخضراء والصفراء الخضراء تعايشًا داخليًا مع الكائنات متعددة الخلايا: الإسفنج والهيدرا وما إلى ذلك. وتسمى التعايش الداخلي للطحالب الخضراء المزرقة مع الأوليات متزامن. في كثير من الأحيان، يمكن لأنواع أخرى من البكتيريا الزرقاء أن تستقر في مخاط بعض الأنواع ذات اللون الأزرق والأخضر. وعادة ما يستخدمون المركبات العضوية الجاهزة، والتي تتشكل بكثرة أثناء تحلل مخاط مستعمرة النبات المضيف، وتتكاثر بشكل مكثف.

أكثر النباتات الداخلية شيوعًا هي ممثلو الذهبيات (أنواع الأجناس كرومولينا، ميكسوكلوريس) والأخضر (جنس الكلوروكيتريوم، الكلاميدوميكس) الطحالب التي تستقر في جسم الطحلب البطي والطحالب. جنس الطحالب الخضراء كارتيريايستقر في خلايا البشرة للدودة الهدبية ملفوف، أحد أنواع الجنس الكلوريلا– في فجوات الأوليات، وأنواع الجنس الكلوروكوكوم– في خلايا الطحالب الكريبتوفيت السيانوفورا.

3.1.3. طحالب النظم الإيكولوجية المائية المتطرفة

طحالب الينابيع الساخنة. تسمى الطحالب التي تنمو عند درجة حرارة 35-85 درجة مئوية محب للحرارة.في كثير من الأحيان، يتم دمج درجات الحرارة البيئية المرتفعة مع نسبة عالية من الأملاح المعدنية أو المواد العضوية (مياه الصرف الصحي الساخنة الملوثة بشدة من المصانع أو المصانع أو محطات الطاقة أو المحطات النووية). السكان النموذجيون للمياه الساخنة هم الطحالب الخضراء المزرقة، وبدرجة أقل، الدياتومات والطحالب الخضراء.

طحالب الثلج والجليد. تسمى الطحالب التي تنمو على سطح الجليد والثلج محب للتبريد. عند نموها بأعداد كبيرة، يمكن أن تتسبب في "تفتح" الثلج أو الجليد باللون الأخضر أو ​​الأصفر أو الأزرق أو الأحمر أو البني أو الأسود. من بين الطحالب المحبة للتبريد ، تسود الطحالب الخضراء والزرقاء الخضراء والدياتوم. عدد قليل فقط من هذه الطحالب يمر بمراحل خاملة، ويفتقر معظمها إلى أي تكيفات شكلية خاصة لتحمل درجات الحرارة المنخفضة.

الطحالب من المسطحات المائية المالحةحصلت على الاسم محب للملحأو halobionts. وتنمو هذه الطحالب بتركيزات عالية من الأملاح في الماء تصل إلى 285 جم/لتر في البحيرات التي يغلب عليها ملح الطعام و347 جم/لتر في بحيرات جلاوبريان. ومع زيادة الملوحة، يتناقص عدد أنواع الطحالب؛ عدد قليل منهم فقط قادر على تحمل الملوحة العالية جدًا. في المسطحات المائية شديدة الملوحة (شديدة الملوحة) تسود الطحالب الخضراء المتنقلة أحادية الخلية - فرط الهالةالتي تفتقر خلاياها إلى غشاء وتحيط بها البلازما ( أستروموناس, بيدينوموناس). وتتميز بزيادة محتوى كلوريد الصوديوم في البروتوبلازم، وارتفاع الضغط الاسموزي داخل الخلايا، وتراكم الكاروتينات والجلسرين في الخلايا. في بعض الخزانات المستقرة، يمكن لهذه الطحالب أن تسبب "إزهار" أحمر أو أخضر للمياه. في بعض الأحيان يكون الجزء السفلي من الخزانات شديدة الملحية مغطى بالكامل بالطحالب الخضراء المزرقة؛ من بينها الأنواع من الأجناس هي السائدة مذبذب, سبيروليناإلخ. مع انخفاض الملوحة لوحظ زيادة في تنوع أنواع الطحالب: بالإضافة إلى الطحالب الخضراء المزرقة تظهر الدياتومات (أنواع الأجناس نافيكولا, نيتشه).

3.2. الطحالب من الموائل غير المائية

على الرغم من أن البيئة المعيشية الرئيسية لمعظم الطحالب هي الماء، إلا أنه نظرًا لطبيعة هذه المجموعة من الكائنات الحية، فإنها نجحت في استعمار مجموعة متنوعة من الموائل خارج الماء. في ظل وجود رطوبة دورية على الأقل، يتطور الكثير منها على أجسام أرضية مختلفة - الصخور ولحاء الأشجار والأسوار وما إلى ذلك. والموطن المناسب للطحالب هو التربة. بالإضافة إلى ذلك، تُعرف أيضًا مجتمعات الطحالب الإندوليثية، والتي تعد البيئة المعيشية الرئيسية فيها هي الركيزة الجيرية المحيطة بها.

تنقسم المجتمعات التي تشكلها الطحالب في الموائل خارج المائية إلى محبة للهواء، ومحبة للبيض، ومحبة للحجر.

3.2.1. الطحالب الهوائية

البيئة المعيشية الرئيسية للطحالب الهوائية هي الهواء المحيط بها. الموائل النموذجية هي سطح مختلف الركائز الصلبة خارج التربة (الصخور والحجارة ولحاء الأشجار وجدران المنزل وما إلى ذلك). اعتمادًا على درجة الرطوبة، يتم تقسيمها إلى مجموعتين: الهواء والماء والهواء. الطحالب الهوائيةإنهم يعيشون في ظروف رطوبة الغلاف الجوي فقط ويواجهون تغيرًا مستمرًا في الرطوبة والجفاف. طحالب الماء والهواءتتعرض للري المستمر بالماء (تحت رذاذ الشلالات، في منطقة الأمواج، وما إلى ذلك).

الظروف المعيشية لهذه الطحالب غريبة للغاية وتتميز في المقام الأول بالتغير المتكرر لعاملين - الرطوبة ودرجة الحرارة. غالبًا ما تضطر الطحالب التي تعيش في ظروف رطوبة جوية حصرية إلى الانتقال من حالة الرطوبة المفرطة (على سبيل المثال، بعد عاصفة ممطرة) إلى حالة الحد الأدنى من الرطوبة خلال فترات الجفاف، عندما تجف كثيرًا بحيث يمكن طحنها إلى مسحوق. تعيش الطحالب المائية في ظروف رطوبة ثابتة نسبيًا، إلا أنها تعاني أيضًا من تقلبات كبيرة في هذا العامل. على سبيل المثال، تعاني الطحالب التي تعيش على الصخور المروية برذاذ الشلالات من نقص الرطوبة في فصل الصيف، عندما ينخفض ​​التدفق بشكل كبير. المجتمعات الهوائية معرضة أيضًا لتقلبات درجات الحرارة المستمرة. فهي تصبح شديدة الحرارة أثناء النهار، وتبرد في الليل، وتتجمد في الشتاء. صحيح أن بعض الطحالب الهوائية تعيش في ظروف ثابتة إلى حد ما (على جدران البيوت الزجاجية). لكن بشكل عام، هناك عدد قليل نسبيًا من الطحالب، ممثلة بأشكال مجهرية أحادية الخلية ومستعمرة وخيطية من الطحالب الخضراء المزرقة والخضراء، وبدرجة أقل بكثير، الدياتومات، قد تكيفت مع الظروف غير المواتية لوجود هذه المجموعة. الأشكال المحبة للهواء معروفة أيضًا بين الطحالب الحمراء من الجنس البورفيريديوموإلخ.؛ تم العثور عليها على الحجارة والجدران القديمة للدفيئات الزراعية. يقترب عدد الأنواع الموجودة في المجموعات المحبة للهواء من 300 نوع. وعندما تتطور الطحالب الهوائية بكميات كبيرة، فإنها عادة ما تأخذ شكل رواسب مسحوقية أو لزجة، وكتل تشبه اللباد، وأغشية وقشور ناعمة أو صلبة.

على لحاء الأشجار، المستوطنون المعتادون هم الطحالب الخضراء المنتشرة في كل مكان من الأجناس المكورات الجنبية, الكلوريلا, الكلوروكوكوس.تم العثور على الطحالب الخضراء المزرقة والدياتومات بشكل أقل تكرارًا على الأشجار. هناك أدلة على أن الطحالب الخضراء في الغالب تنمو على عاريات البذور.

يختلف التركيب المنهجي لمجموعات الطحالب التي تعيش على سطح الصخور المكشوفة. تتطور هنا الدياتومات وبعض الطحالب الخضراء أحادية الخلية ، لكن ممثلي الطحالب الخضراء المزرقة هم الأكثر شيوعًا في هذه الموائل. تشكل الطحالب والبكتيريا المصاحبة لها "السمرة الجبلية" (الأغشية الصخرية والقشور) على الصخور البلورية في سلاسل الجبال المختلفة. عادة ما تسكن الحطام الذي يتراكم في تجاويف الصخور الطحالب الخضراء وحيدة الخلية والطحالب الخضراء المزرقة. تنمو الطحالب بكثرة بشكل خاص على سطح الصخور الرطبة. أنها تشكل أفلام ونمو بألوان مختلفة. كقاعدة عامة، تعيش هنا الأنواع المجهزة بأغشية مخاطية سميكة. اعتمادا على شدة الضوء، يمكن تلوين المخاط بشكل أكثر أو أقل كثافة، مما يحدد لون النمو. يمكن أن تكون خضراء زاهية، أو ذهبية، أو بنية، أو أرجوانية، أو سوداء تقريبًا، اعتمادًا على الأنواع التي تشكلها. من الخصائص المميزة للصخور المروية بشكل خاص ممثلو الطحالب الخضراء المزرقة، مثل أنواع الأجناس جليوكابسا, توليبوثركس, السبيروجيراإلخ. في النمو على الصخور الرطبة، يمكنك أيضًا العثور على الدياتومات من الأجناس فروستوليا, أخنانتسوإلخ.

وبالتالي، فإن مجتمعات الطحالب الهوائية متنوعة للغاية وتنشأ في ظل ظروف مواتية وقاسية تمامًا. وتتنوع التكيفات الخارجية والداخلية لنمط الحياة هذا وتشبه تكيفات طحالب التربة، خاصة تلك التي تنمو على سطح التربة.

3.2.2. الطحالب edaphilic

البيئة المعيشية الرئيسية للطحالب المحبة للإدافوفية هي التربة. الموائل النموذجية هي سطح وسمك طبقة التربة، والتي لها تأثير فيزيائي وكيميائي على الكائنات الحية. اعتمادًا على موقع الطحالب وأسلوب حياتها، يتم التمييز بين ثلاث مجموعات ضمن هذا النوع: الطحالب الأرضية، تتطور بشكل كبير على سطح التربة في ظل ظروف الرطوبة الجوية؛ المياه الأرضية أعشاب بحريةتتطور بشكل جماعي على سطح التربة المشبعة بالماء باستمرار ؛ طحالب التربة‎تسكن سمك طبقة التربة.

تشبه التربة كموطن حيوي الموائل المائية والجوية: فهي تحتوي على الهواء، ولكنها مشبعة ببخار الماء، مما يضمن التنفس مع الهواء الجوي دون التعرض لخطر الجفاف. ملكية. ما يميز التربة بشكل أساسي عن البيئات الحيوية المذكورة أعلاه هو عتامةها. هذا العامل له تأثير حاسم على تطور الطحالب. ومع ذلك، في سمك التربة، حيث لا يخترق الضوء، توجد الطحالب القابلة للحياة على عمق يصل إلى 2 متر في الأراضي العذراء وما يصل إلى 2.7 متر في الأراضي الصالحة للزراعة. ويفسر ذلك قدرة بعض الطحالب على التحول إلى التغذية غير المتجانسة في الظلام.

تم العثور على عدد قليل من الطحالب في الطبقات العميقة من التربة. للحفاظ على قدرتها على البقاء، يجب أن تتمتع طحالب التربة بالقدرة على تحمل الرطوبة غير المستقرة والتقلبات المفاجئة في درجات الحرارة والشمس القوية. يتم ضمان هذه الخصائص من خلال عدد من السمات المورفولوجية والفسيولوجية. على سبيل المثال، لوحظ أن طحالب التربة صغيرة الحجم نسبيًا مقارنة بالأشكال المائية المقابلة لها من نفس النوع. ومع انخفاض حجم الخلية، تزداد قدرتها على الاحتفاظ بالماء ومقاومتها للجفاف. يتم لعب دور مهم في مقاومة طحالب التربة للجفاف من خلال القدرة على إنتاج مخاط وفير - مستعمرات لزجة وأغطية وأغلفة تتكون من السكريات المحبة للماء. بسبب وجود المخاط، تمتص الطحالب الماء بسرعة عند ترطيبها وتخزينها، مما يبطئ عملية التجفيف. تثبت طحالب التربة المخزنة في حالة جافة بالهواء في عينات التربة قابليتها للحياة بشكل مذهل. إذا تم وضع هذه التربة على وسط غذائي بعد عقود، فسيكون من الممكن مراقبة تطور الطحالب.

من السمات المميزة لطحالب التربة "الزوال" لموسم النمو - القدرة على الانتقال بسرعة من حالة السكون إلى الحياة النشطة والعكس صحيح. كما أنها قادرة على تحمل تقلبات درجات الحرارة على نطاق واسع جدًا: من -200 إلى +84 درجة مئوية. طحالب التربة (معظمها أخضر مزرق) مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والإشعاعية.

الغالبية العظمى من طحالب التربة هي أشكال مجهرية، ولكن غالبا ما يمكن رؤيتها على سطح التربة بالعين المجردة. إن التطور الهائل لهذه الطحالب يمكن أن يسبب تخضير سفوح الوديان وجوانب طرق الغابات.

من حيث التكوين المنهجي، طحالب التربة متنوعة تماما. من بينها، يتم تمثيل الطحالب الخضراء المزرقة والخضراء بنسب متساوية تقريبا. الطحالب ذات اللون الأصفر والأخضر والدياتومات أقل تنوعًا في التربة.

3.2.3. الطحالب الليثوفيلية

البيئة المعيشية الرئيسية للطحالب المحبة للصخور هي الركيزة الجيرية الكثيفة المعتمة المحيطة بها. توجد الموائل النموذجية في أعماق الصخور الصلبة ذات التركيب الكيميائي المحدد، وتحيط بها الهواء أو المغمورة في الماء. هناك مجموعتان من الطحالب المحبة للحجر: طحالب الحفر، والتي تخترق بنشاط الركيزة من الحجر الجيري. الطحالب المكونة للتوفوترسب الجير حول أجسامها وتعيش في الطبقات المحيطية للبيئة التي تترسب فيها، ضمن حدود وصول الماء والضوء. ومع تراكم الرواسب، فإنها تموت.

أسئلة التحكم

1. وصف المجموعات البيئية الرئيسية للطحالب في الموائل المائية: العوالق النباتية والنباتات القاعية.

2. الاختلافات بين العوالق النباتية الموجودة في المياه العذبة والبحرية. ممثلو العوالق النباتية البحرية والمياه العذبة.

3. التكيف المورفولوجي للطحالب مع نمط حياة العوالق.

4. التغيرات الموسمية في المؤشرات النوعية والكمية للعوالق النباتية في المياه العذبة.

5. الاختلافات بين المياه العذبة والنباتات البحرية. التكوين المنهجي للنباتات البحرية والمياه العذبة.

6. المجموعات البيئية للنباتات القاعية فيما يتعلق بالركيزة (Epilites، Epipelites، Epiphytes، Endophytes).

7. ما هو التلوث؟ ما الطحالب التي يمكن أن تشكل هذه المجموعة البيئية؟

8. الطحالب الهوائية. التكيف مع الظروف البيئية القاسية. التركيب المنهجي للطحالب الجوية.

9. الطحالب edaphilic. التكيف مع الظروف البيئية. التركيب المنهجي لطحالب التربة.

10. الطحالب المحبة للحجر.

4. دور الطحالب في الطبيعة وأهميتها العملية

دور الطحالب في النظم البيئية الطبيعية. في التكاثر الحيوي المائي، تلعب الطحالب دور المنتجين. وباستخدام الطاقة الضوئية، فإنهم قادرون على تخليق المواد العضوية من المواد غير العضوية. وفقًا للتأريخ بالكربون المشع، يبلغ متوسط ​​الإنتاج الأولي للمحيطات بسبب النشاط الحيوي للطحالب 550 كجم من الكربون لكل هكتار واحد سنويًا. تبلغ القيمة الإجمالية لإنتاجها الأولي 550.2 مليار طن (من الكتلة الحيوية الخام) سنويًا، ووفقًا للعلماء، تتراوح مساهمة الطحالب في إجمالي إنتاج الكربون العضوي على كوكبنا من 26 إلى 90٪. تلعب الطحالب دورًا مهمًا في دورة النيتروجين. إنهم قادرون على استخدام مصادر النيتروجين العضوية (اليوريا والأحماض الأمينية والأميدات) وغير العضوية (أيونات الأمونيوم والنترات). المجموعة الفريدة هي الطحالب الخضراء المزرقة، القادرة على تثبيت غاز النيتروجين، وتحويله إلى مركبات متاحة للنباتات الأخرى.

الطحالب - منتجة للأكسجين. تطلق الطحالب أثناء نشاطها الحيوي الأكسجين اللازم لتنفس الكائنات المائية. في البيئة المائية (خاصة في البحار والمحيطات)، تعد الطحالب المنتج الوحيد للأكسجين الحر. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تلعب دورًا كبيرًا في توازن الأكسجين الإجمالي على الأرض، حيث تعمل المحيطات كمنظم رئيسي لتوازن الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض.

الطحالب هي وسيلة للكائنات المائية الأخرى. من خلال تشكيل الغابات تحت الماء، تخلق الطحالب الكبيرة أنظمة بيئية عالية الإنتاجية توفر الغذاء والمأوى والحماية للعديد من الكائنات الحية الأخرى. وقد ثبت أن عمود ماء بحجم 5 لترات يحتوي على عينة واحدة من الطحالب البنية سيستوسيرايحتوي على ما يصل إلى 60 ألف فرد من الحيوانات اللافقارية المختلفة، بما في ذلك الرخويات والعث والقشريات.

الطحالب - رواد الغطاء النباتي. يمكن أن تستقر الطحالب الأرضية على الصخور العارية والرمال وغيرها من الأماكن القاحلة. بعد وفاتهم، يتم تشكيل الطبقة الأولى من التربة المستقبلية. تشارك طحالب التربة في عمليات تكوين بنية التربة وخصوبتها.

الطحالب كعامل جيولوجي.أدى تطور الطحالب في العصور الجيولوجية الماضية إلى تكوين عدد من الصخور. جنبا إلى جنب مع الحيوانات، شاركت الطحالب في تكوين الشعاب المرجانية في المحيطات. واستقروا بالقرب من سطح الماء، وشكلوا تلال هذه الشعاب المرجانية. تُعرف هياكل الشعاب المرجانية للطحالب الحمراء في شبه جزيرة القرم باسم قمم يايلا وغيرها، وشاركت الطحالب الخضراء المزرقة في تكوين الحجر الجيري ستروماتوليت، وطحالب شارا - في تكوين الحجر الجيري الكاروسيت (تم العثور على رواسب مماثلة في توفا). تشارك Cocolithophores في تكوين الصخور الطباشيرية (تتكون الصخور الطباشيرية بنسبة 95٪ من بقايا أصداف هذه الطحالب). أدى التراكم الهائل لقذائف الدياتوم إلى تكوين الدياتوميت (الدقيق الجبلي)، والتي تم اكتشاف رواسب كبيرة منها في إقليم بريمورسكي، وجزر الأورال وسخالين. كانت الطحالب هي المادة الأولية للمركبات السائلة والصلبة الشبيهة بالبترول - السابروبيل، والصخر الزيتي، والفحم.

ولوحظ النشاط النشط للطحالب في تكوين الصخور في بعض المناطق في الوقت الحاضر. أنها تمتص كربونات الكالسيوم وتشكل المنتجات المعدنية. وتنشط هذه العمليات بشكل خاص في المياه الاستوائية ذات درجات الحرارة المرتفعة والضغط الجزئي المنخفض.

الطحالب المملة لها أهمية قصوى في تدمير الصخور. فهي تعمل ببطء وباستمرار على تفكيك الركائز الجيرية، مما يجعلها متاحة للتجوية والتفتت والتآكل.

العلاقات التكافلية مع الكائنات الحية الأخرى. تشكل الطحالب العديد من التعايشات المهمة. أولاً، تشكل الأشنات مع الفطريات، وثانيًا، تعيش كحيوانات حيوانية مع بعض الحيوانات اللافقارية، مثل الإسفنج والأسيديين والشعاب المرجانية. يشكل عدد من النباتات الزرقاء ارتباطات مع النباتات العليا.

للطحالب أهمية عملية كبيرة في الحياة اليومية والنشاط الاقتصادي البشري، فهي تجلب المنفعة والضرر. عرفت الأعشاب البحرية الكبيرة بشكل رئيسي منذ العصور القديمة واستخدمت منذ فترة طويلة في الزراعة البشرية.

الطحالب كمنتج غذائي. يأكل البشر بشكل رئيسي الأعشاب البحرية، ويستخدمها على نطاق واسع بشكل خاص سكان جنوب شرق آسيا وجزر المحيط الهادئ. في الصين، عرف استخدام الطحالب في النظام الغذائي منذ القرن التاسع قبل الميلاد. ه. بين الطحالب الكبيرة (متعددة الخلايا الخضراء والبنية والحمراء) لا توجد أنواع سامة، لأنها لا تحتوي على قلويدات - مواد ذات تأثير مخدر وسام. يتم استخدام حوالي 160 نوعًا من الطحالب المختلفة في الغذاء. من حيث الصفات الغذائية، فإن الطحالب ليست أقل شأنا من العديد من المحاصيل الزراعية. أنها تحتوي على نسبة كبيرة من البروتين والكربوهيدرات والدهون. تعتبر الطحالب مصدرًا ممتازًا للفيتامينات C وA وD والمجموعة B والريبوفلافين وأحماض البانتوثنيك والفوليك والعناصر الدقيقة.

من الطحالب المجهرية، يتم استخدام الأنواع الأرضية ذات اللون الأزرق والأخضر من الجنس كغذاء. نوستوك,والتي تستخدم كغذاء في الصين وأمريكا الجنوبية. في اليابان، يأكلون خبز الشعير "تينغو" - وهي طبقات سميكة من الكتلة الجيلاتينية الكثيفة على سفوح بعض البراكين، وتتكون من الطحالب الخضراء المزرقة من أجناس جليوكابسا، جيوتيك، ميكروسيستيسمع خليط من البكتيريا. سبيرولينااستخدمها الأزتيك في القرن السادس عشر، لتحضير الكعك من الأعشاب البحرية المجففة، ولا يزال سكان منطقة بحيرة تشاد في أمريكا الشمالية يعدون منتجًا يسمى ديهي من هذه الأعشاب البحرية. سبيرولينايحتوي على كميات عالية من البروتين ويزرع على نطاق واسع في عدد من البلدان.

الطحالب كسماد. تحتوي الطحالب على كمية كافية من المواد العضوية والمعدنية، لذلك تم استخدامها منذ فترة طويلة كأسمدة. تتمثل مزايا هذه الأسمدة في أنها لا تحتوي على بذور الحشائش وأبواغ الفطريات المسببة للأمراض النباتية، كما أن محتواها من البوتاسيوم يتفوق على جميع أنواع الأسمدة المستخدمة تقريبًا. تُستخدم الطحالب الخضراء المزرقة المثبتة للنيتروجين على نطاق واسع في حقول الأرز بدلاً من الأسمدة النيتروجينية. لقد ثبت أن الأسمدة الطحالب يمكن أن تزيد من إنبات البذور والإنتاج ومقاومة الأمراض.

الخصائص الطبية للطحالب. تستخدم الطحالب على نطاق واسع في الطب الشعبي كطارد للديدان ولعلاج عدد من الأمراض، مثل تضخم الغدة الدرقية والاضطرابات العصبية والتصلب والروماتيزم والكساح وغيرها. وقد تبين أن مستخلصات العديد من أنواع الطحالب تحتوي على مواد مضادة حيوية و يمكن أن تقلل من ضغط الدم. مقتطفات من سرجاسوم وعشب البحر وسهاريناوفي التجارب على الفئران، قاموا بقمع نمو الساركوما وخلايا سرطان الدم. في الولايات المتحدة الأمريكية واليابان، تم الحصول على الأدوية التي تساعد على إزالة النويدات المشعة من الجسم. تصل كفاءة هذه المواد الماصة إلى 90-95٪.

الطحالب كمصدر للمواد الخام الصناعية. منذ القرن الماضي، تم استخدام الطحالب لإنتاج الصودا واليود. حاليًا، يتم الحصول على حمض الألجنيك وأملاحه - الجينات، وكذلك الكاراجينان والأجار من الطحالب.

يتم الحصول على كحول المانيتول من الطحالب البنية - وهي مادة خام ضرورية للصناعات الدوائية والغذائية في صناعة الأدوية والمنتجات الغذائية لمرضى السكر.

الدور السلبي للطحالب. ينتج عدد من الطحالب (الأزرق والأخضر، والدينوفيت، والذهبي، والأخضر) سمومًا يمكن أن تسبب أمراضًا مختلفة في الحيوانات والنباتات والبشر، وبعضها يمكن أن يكون قاتلاً. ومن بين الطحالب الدينوفيتية التي تسبب “المد الأحمر” في مناطق بحرية شاسعة، تعتبر أنواع أجناسها سامة جيمنودينيوم، نوكتيلوكا، أمفيدينيومإلخ. وتم تحديد أكبر عدد من الأنواع السامة بين الطحالب الخضراء المزرقة. إن تأثير سموم الطحالب الخضراء المزرقة أكبر بعدة مرات من تأثير السموم مثل الكورار والبوتولين. تتجلى سمية الطحالب في الموت الجماعي للكائنات المائية والطيور المائية والتسمم والأمراض الأخرى التي تصيب البشر والتي تحدث عن طريق الاستنشاق واستخدام المياه واستهلاك المحار والأسماك وما إلى ذلك.

مع التطور القوي - "إزهار المسطحات المائية"، يمكن لبعض الطحالب (الذهبي والأصفر والأخضر والأزرق والأخضر) أن تعطي الماء رائحة وطعمًا كريهين، مما يجعل الماء غير صالح للشرب.

النمو المفرط للطحالب يمكن أن يمنع الماء من المرور عبر مرشحات هياكل سحب المياه. ومن المعروف أن تلوث السفن بالطحالب يزيد بشكل كبير من تكاليف التشغيل. يمكن أن تساهم النباتات الكبيرة في تآكل المواد الموجودة على منصات النفط وغيرها من الهياكل البحرية تحت الماء.

ربما تكون مشكلة التلوث هي أقدم مشكلة في استكشاف المحيطات. أي جسم يتلامس مع البيئة البحرية سرعان ما يتم تغطيته بكتلة من الكائنات الحية المرتبطة به: الحيوانات والطحالب. تبلغ المساحة الإجمالية للركائز المغمورة حوالي 20٪ من مساحة سطح الرف العلوي. يصل إجمالي الكتلة الحيوية للقاذورات إلى ملايين الأطنان، ويصل الضرر الناتج عنها إلى مليارات الدولارات (Zvyagintsev، 2005). في الجانب البيولوجي، هذه عملية طبيعية تشكل جزءًا لا يتجزأ من حياة الغلاف المائي. وفي الوقت نفسه، أوحت ظاهرة الحشف للإنسان بفكرة زراعة عدد من الأنواع القيمة من الرخويات في المصايد البحرية على نطاق صناعي ( المحار وبلح البحر والاسكالوب وبلح البحر اللؤلؤي) والطحالب ( السكريات، البورفيري، الجراسيلاريا، اليوكيماوإلخ.). الطحالب هي الكائنات الحشفة الرائدة. تشكل الطحالب الدقيقة، مع البكتيريا، ميكروفيلمًا أوليًا على سطح الركائز الاصطناعية المضافة إلى الماء، والذي يعمل بمثابة ركيزة لترسيب الهيدروبيونتس الأخرى. غالبًا ما تشكل الطحالب الكبيرة، جنبًا إلى جنب مع القشريات والرخويات والهيدرات وغيرها من الحيوانات، المراحل الأولية لمجتمعات القاذورات الدائمة.

أسئلة التحكم

1. دور الطحالب في زيادة خصوبة الأراضي.

2. دور الطحالب في النظم البيئية المائية.

3. دور الطحالب في النظم البيئية الأرضية.

4. أهمية الطحالب في العمليات الجيولوجية.

5. القيمة الغذائية والبيولوجية للطحالب. ما الأعشاب البحرية التي يمكن تناولها؟

6. الخصائص الطبية للطحالب.

7. لماذا يعد نمو الطحالب الذهبية والصفراء الخضراء في الخزانات أمرًا غير مرغوب فيه؟ ما هو "تفتح" المسطحات المائية؟

8. الطحالب المسببة لتسمم الحيوانات والإنسان.

9. ظاهرة القاذورات. دور الطحالب في تلوث المجتمعات.

5. النظم الحديثة للطحالب

لقد شغل تصنيف الكائنات الحية عقول الناس منذ زمن أرسطو. كان عالم النبات السويدي كارل لينيوس أول من أطلق اسم الطحالب على مجموعة من النباتات في القرن الثامن عشر وبدأ علم الفطريات(من اليونانية phycos – الطحالب و الشعارات - التدريس) كعلم. من بين الطحالب، ميز لينيوس أربعة أجناس فقط: شارا، فوكوس، أولفا، وكونفيرفا. في القرن التاسع عشر، تم وصف غالبية (عدة آلاف) من أجناس الطحالب الحديثة. استلزم العدد الكبير من الأجناس الجديدة تجميعها في أصناف ذات رتبة أعلى. استندت المحاولات الأولية للتصنيف فقط على السمات الخارجية للثالوس. أول من اقترح لون ثالوس الطحالب كصفة أساسية لإنشاء مجموعات تصنيفية كبيرة، أو ميجاتااكسا، كان العالم الإنجليزي دبليو هارفي (هارفي، 1836). وحدد سلاسل كبيرة: كلوروسبيرمي - الطحالب الخضراء، ميلانوسبرمي - الطحالب البنية ورودوسبيرمي - الطحالب الحمراء. وتمت إعادة تسميتها فيما بعد باسم Chlorophyceae، وPhaeophyceae، وRhodophyceae، على التوالي.

تم وضع أسس تصنيف الطحالب الحديث في النصف الأول من القرن العشرين على يد العالم التشيكي أ. باشر. أنشأ 10 فئات من الطحالب: الأزرق والأخضر، والأحمر، والأخضر، والذهبي، والأصفر والأخضر، والدياتوم، والبني، والدينوفيت، والكريبتوفيت، والأوغليناسيا. تتميز كل فئة بمجموعة محددة من الأصباغ والمنتجات الاحتياطية وبنية السوط. دفعتنا هذه الاختلافات المستمرة بين الأصناف الكبيرة إلى اعتبارها مجموعات نسبية مستقلة، لا علاقة لها ببعضها البعض، والتخلي عن مفهوم الطحالب - الطحالب كوحدة تصنيفية محددة.

وبالتالي، فإن كلمة "الطحالب" ليست في الواقع مفهومًا منهجيًا، بل هي مفهوم بيئي وتعني حرفيًا "ما ينمو في الماء". الطحالب عبارة عن نباتات منخفضة تحتوي على الغالبية العظمى من الكلوروفيل، وهي قادرة على التغذية الضوئية وتعيش بشكل أساسي في الماء. جميع الطحالب، باستثناء النباتات الكاروفيتية، على عكس النباتات العليا، لا تحتوي على أعضاء تناسلية متعددة الخلايا مغطاة بخلايا معقمة.

تختلف الأنظمة الحديثة بشكل رئيسي في عدد وحجم المجموعات الضخمة - الأقسام والممالك. ويتراوح عدد الأقسام من 4 إلى 10-12. في الأدبيات الفسيولوجية الروسية، تتوافق كل فئة من الفئات المذكورة أعلاه تقريبًا مع قسم. في الأدب الأجنبي هناك ميل نحو توحيد الأقسام وبالتالي تقليل عددها.

الأكثر شيوعا في خطط التصنيف هو مخطط باركر (باركر، 1982). ويعترف بالتقسيم بين أشكال بدائية النواة وحقيقية النواة. لا تحتوي الأشكال بدائية النواة على عضيات محاطة بغشاء في خلاياها. تشمل بدائيات النوى البكتيريا والنباتات الزرقاء (البكتيريا الزرقاء). تشمل أشكال حقيقية النواة جميع الطحالب والنباتات الأخرى. لقد كان تقسيم الطحالب موضوعًا للنقاش منذ فترة طويلة. قام هارفي (1836) بتقسيم الطحالب حسب اللون في المقام الأول. على الرغم من أنه تم التعرف الآن على العديد من الانقسامات، إلا أن تكوين الأصباغ والسمات البيوكيميائية والهيكلية لبنية الخلية تحظى بأهمية كبيرة. P. Silva (1982) يميز 16 فئة رئيسية. تختلف الفئات في التصبغ ومنتجات التخزين وميزات جدار الخلية والبنية التحتية للسوط والنواة والبلاستيدات الخضراء والبيرينويدات والعينات.

إن المعلومات الجديدة عن البنية التحتية للطحالب، التي تم الحصول عليها في العقود الأخيرة باستخدام طرق المجهر الإلكتروني وعلم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية، تجعل من الممكن دراسة أصغر تفاصيل بنية الخلية. تدفع "الانفجارات" المعلوماتية العلماء بشكل دوري إلى إعادة النظر في الأفكار التقليدية الراسخة حول تصنيف الطحالب. يحفز التدفق المستمر للمعلومات الجديدة أساليب جديدة للتصنيف، ويظل كل مخطط مقترح تقريبيًا حتماً. وفقا للبيانات الحديثة، فإن الكائنات الحية التي تعتبر تقليديا من بين النباتات الدنيا تتجاوز نطاق المملكة النباتية. يتم تضمينهم في عدد كبير من المجموعات المتطورة بشكل مستقل. يوضح الجدول الميجاتاكسا، التي تشمل الطحالب، بتفسيرات مختلفة. كما يمكن أن نرى، يمكن العثور على أنواع مختلفة من الطحالب في شعب مختلفة؛ يمكن لنفس الشعبة أن توحد مجموعات بيئية وغذائية مختلفة من الكائنات الحية (الجدول).

منذ أكثر من 100 عام لاحظ تيميريازيف بوضوح أنه "لا يوجد نبات ولا حيوان، ولكن هناك عالم عضوي واحد لا ينفصل. فالنباتات والحيوانات ليست سوى قيم متوسطة، وليست سوى أفكار نموذجية نشكلها، ونستخلص من الخصائص المعروفة للكائنات، ونولي أهمية استثنائية لبعضها، ونهمل البعض الآخر. الآن لا يسعنا إلا أن نعجب بحدسه البيولوجي المذهل.

يتضمن نظام الطحالب الحديث الموضح في هذا الكتاب المدرسي 9 أقسام: الأزرق والأخضر، والأحمر، والدياتومات، والنباتات غير المتجانسة، والنباتات الفردوسية، والنباتات الكريبتوفيت، والنباتات الدينوفيتية، والأخضر، والنباتات الكاروفيتية، والنباتات اليوغلينوفية. كان التشابه في تكوين الأصباغ وهيكل جهاز التمثيل الضوئي والسوط بمثابة الأساس لتوحيد فئات الطحالب ذات اللون البني الذهبي في مجموعة واحدة كبيرة - Heterokontae أو الطحالب غير المتجانسة (Ochrophyta).

النظام الضخم للكائنات الحية المصنفة على أنها نباتات أقل