مقدمه
جلبکها سادهترین موجودات واجد
کلروفیل هستند. سه تفاوت عمده بین جلبکها و گیاهان عالی وجود دارد. اولا جلبکها فاقد
ریشه ،
ساقه و
برگ هستند، ثانیا در اطراف اندامها یا ساختارهای زایشی جلبکها یاختههای محافظ وجود ندارد، ثالثا جنین در جلبکها دیده نمیشود. در طبیعت جلبکها در محیطهای گوناگون یافت میشوند. آب محیطی است که بیشترین جلبکها را در خود جای داده است.
در سطح خاکهای مرطوب نیز تعداد بسیار زیادی جلبک یافت میشود. بخشهای هوایی درختان و همچنین سنگها و صخرهها محلهای دیگری هستند که جلبکها میتوانند بر روی آنها رشد کنند. بعضی از جلبکها میتوانند در محیطهای غیر معمولی ، مثل دریاچههای نمک ، چشمههای آب گرم و یخچالهای طبیعی و حتی در درون بدن و بافتهای موجودات زنده زیست کنند.
مشخصات تال در جلبکها
اندازه تال در جلبکها از چند میکرون تا چندین متر میرسد. همچنین تال به اشکال مختلف از قبیل تک یاختهای (متحرک و غیر متحرک) ، کلونی ، ریسهای ، پارانشیمی و سیفونی دیده میشود. ساختار یاختهای جلبکها نیز به دو صورت
پروکاریوتی و یوکاریوتی است. ساختار پروکاریوتی مربوط به جلبکهای سبز - آبی و ساختار یوکاریوتی مربوط به بقیه جلبکهاست.
دیواره یاختهای
دیواره یاختهای در جلبکها بسیار حائز اهمیت است. علت آن وجود مواد مختلفی است که بعضی از آنها کاربرد صنعتی ، دارویی و پزشکی دارند. یاختههای زایشی از قبیل
گامتها و زئوسپورها فاقد دیواره یاختهای هستند. دیواره یاختهای در جلبکها معمولا از 2 لایه تشکیل شده است لایه بیرونی لایهای است ژلاتینی از مواد پکتینی ساخته شده و در آب گرم حل میشود. لزج بودن جلبکها بدلیل وجود این لایه بیرونی است. لایه درونی از جنس
سلولز است که در آب گرم نامحلول است. هر دو این مواد نوعی
پلی ساکارید هستند در اکثر موارد ترکیبات دیگر از قبیل
پروتئین ، کربنات کلسیم ،
آهن ، سیلیس ، کتین و غیره در ساختار دیواره یاختهای جلبکها دیده میشود.
کلروپلاست یا کروماتوفور
یکی از مهمترین اجزای یاختهای در جلبکها
کلروپلاست یا
کروماتوفور است در داخل کلروپلاست اغلب
جلبکهای سبز ، اجسام کروی شکل حاوی
نشاسته وجود دارد که آن را
پیرنوئید میگویند. پیرنوئید در جلبکهای سبز وجود دارد که ممکن است در داخل یا خارج کلروپلاست قرار گیرد. به علاوه کلروپلاست جلبکهای سبز متحرک حاوی لکه نارنجی رنگی به نام
استیگما (لکه چشمی) است که جهت یاخته را به سمت نور متمایل میسازد. در بعضی از جلبکها ممکن است لکه چشمی خارج از کلروپلاست باشد. در داخل کلروپلاست ، رنگیزههایی از انواع کلروفیل ، کاروتنوئید و بیلی پروتئینها وجود دارند که باعث میشوند تا کلروپلاست و در نتیجه یاخته جلبکها به انواع رنگهای مختلف دیده شود.
تاژک
اغلب جلبکها یا خود متحرکاند و یا یاختههای زایشی آنها متحرک است. در بین جلبکها فقط دو گروه یعنی
جلبکهای سبز - آبی و
جلبکهای قرمز از این قاعده مستثنی هستند. فرمهای متحرک و یاختههای زایشی متحرک در آنها دیده نمیشود. وسیله حرکت یاختهای متحرک ، تاژک نام دارد که از نظر شکل ظاهری بر دو نوع است. یکی تاژک شلاقی که سطح آن صاف و دیگری تاژک پر مانند که سطحی ناصاف و همانند پر دارد. همچنین تعداد تاژک و محل قرار گرفتن در جلبکهای گوناگون متفاوت است.
تولید مثل در جلبکها
تولید مثل در جلبکها به دو روش غیر جنسی و جنسی صورت میگیرد.
تولید مثل غیر جنسی یا رویشی توسط یاختههای رویشی معمولی انجام میشود بدون آنکه در دیواره یاخته اصلی تغییری حاصل گردد قطعه قطعه شدن کلونی ، ریسه یا بطور کلی تال ، تقسیم یاختهای به صورت دوتایی و تغییر شکل یاختههای رویشی و تبدیل آنها به یاختههای مقاوم و زایشی از انواع تولید مثل رویشی بشمار میآیند. تولید مثل غیر جنسی ، روش معمولی و طبیعی جلبکهاست که در این حالت هاگهای متحرک به نام
زئوسپور و یا غیر متحرک بنام
آپلانسپور در کیسههایی به نام هاگدان بوجود میآیند.
تولید مثل جنسی نتیجه آمیزش دو یاخته جنسی نر و ماده به نام گامت است. هنگام آمیزش گامتها ، مراحلی به نام یاخته تخم ایجاد میگردد. گامتها ممکن است از نظر شکل و اندازه با هم برابر باشند که در این صورت آنها را
ایزوگامت گویند گاهی یکی از گامتها بزرگتر از دیگری است و
آنیزوگامت مینامند. صرف نظر از اندازه گامتها ، اگر یکی از گامتها کوچکتر و متحرک و گامت دیگر بزرگتر و غیر متحرک باشد در این صورت آنها را هتروگامت گویند. در جلبکهای تکامل یافته ، یاختههای زایشی در ساختارهای ویژهای بوجود میآیند ساختاری که یاختههای نر را بوجود میآورد بنام آنتریدیوم وساختاری که یاختههای ماده را تولید میکند اوئوگونیوم نامیده میشود.
چرخه زندگی جلبکها
چرخه زندگی جلبکها از دو قسمت تشکیل شده.
مرحله هاپلوئیدی یا گامتوفیتی که طی آن یاختههای نر و ماده بوجود میآیند و پس از ترکیب آنها با یکدیگر یاخته دیپلوئید تخم حاصل میشود. مرحله بعدی با ایجاد یاخته تخم آغاز میگردد که آن را
مرحله اسپروفیتی گویند. حال اگر رویش تخم با تقسیم به روش
میوز انجام گیرد مجددا مرحله گامتوفیتی یا هاپلوئیدی بوجود میآید در این حالت مرحله اسپورفیتی بسیار کوتاه است. در صورتی که رویش تخم با تقسیم به روش میوز همراه نباشد گیاه دیگری به نام اسپروفیت تولید میشود که تعداد
کروموزوم آن دو برابر گیاه اول است و در نتیجه مرحله اسپروفیتی طولانی میگردد.
انواع چرخه زندگی
بر حسب آنکه مرحله گامتوفیتی و یا اسپروفیتی طولانی باشد و یا گیاه گامتوفیت با گیاه اسپروفیت مشابه با یکدیگر باشند و یا نباشند، چرخه زندگی در جلبکها را به چهار گروه
هاپلانتیک ،
دیپلانتیک ،
ایزومورفیک و
هترومورفیک تقسیم میکنند.
رده بندی جلبکها
به منظور رده بندی جلبکها ، ویژگیهایی از قبیل ساختار تال ، دیواره یاخته ، تعداد تاژک ، نوع تاژک و محل قرار گرفتن آنها و ... در نظر میگیرند.
سیانوفیتا یا جلبکهای سبز – آبی
پستترین جلبکها به شمار میروند. ساختار یاختهای از نوع پروکاریوتی و بسیار شبیه به باکتریهاست. تال میکروسکوپی داشته و به اشکال تک یاختهای ، کلونی ، ریسهای بدون
هتروسیت و ریسهای دارای هتروسیت تقسیم میشوند. یاختههای هتروسیت ممکن است در ابتدای ریسه و یا در بین یاختهها رویشی بوجود آیند. رنگ این یاختهها سبز زیتونی و دارای دیوارهای دو لایهاند. این یاختهها حاوی آنزیم ویژهای هستند که میتوانند
نیتروژن موجود در هوا را به صورت نیتروژن آمونیاکی در خود تثبیت کنند. تولید مثل جنسی در جلبکهای سبز – آبی وجود ندارد و تولید مثل به صورت تقسیم دوتایی ، قطعه قطعه شدن و تشکیل
هورموگونیوم و
اکینیت انجام میشود.
جلبکهای سبز
به رنگ سبز علفی هستند تال آنها بسیار متنوع است و به اشکال تک یاختهای متحرک ، تک یاختهای غیر متحرک ، کلونی متحرک ، کلونی غیر متحرک ، ریسهای ساده و منشعب ، پارانشیمی و سیفونی دیده میشوند. انواع تولید مثل رویشی غیر جنسی و جنسی در آنها متداول است.
کلامیدوموناس جلبک سبزی است متحرک و دارای 2 تاژک از نوع شلاقی در ناحیه سر. کلامیدوموناس را میتوان منشا جلبکهای سبز بشمار آورد. از تقسیمات یاخته کلامیدوموناس جلبک ریسهای ساده یا
اولوتریکس حاصل میشود.
کلادوفورا نیز از جلبکهای واجد تال ریسهای منشعب است.
جلبک ادوگونیوم به علت دارا بودن اندامهای جنسی آنتریدیوم و ائوگونیوم از دیگر جلبکهای ریسهای کاملا متمایز است. از دیگر جلبکهای سبز اسپیروژیر است. که شناسایی آن به علت داشتن کلروپلاست مارپیچی به آسانی صورت میگیرد. لیکن دیگر از ویژگیهای جلبکهای سبز وجود کلروپلاست به اشکال مختلف در آنهاست.
اوگلنوفیتا
اوگلنها موجوداتی تک یاختهای و متحرکاند. به علت نداشتن دیواره یاختهای شکل ثابت ندارند. و بعضی موارد بسیار شبیه به
پروتوزوآ عمل کرده و سبزینه خود را از دست داده و از مواد آلی استفاده میکنند.
کاروفیتا
خصوصیات ویژهای دارند که آنها را از بقیه جلبکی ، متمایز میسازد. علت آن شکل ظاهری و اندامهای تولید مثلی آنهاست. اولا اندامهای تولید مثلی ساختار پیچیده داشته و ثانیا توسط یاختههای نازا احاطه شدهاند. همچنین چگونگی رویش تخم در آنها متفاوت است.
کریسوفیتا
رنگ این جلبکها اغلب سبز مایل به زرد ، زرد ، طلایی ، زرد مایل به قهوهای است. رنگ آنها به علت وجود رنگیزههای کاروتن و گزانتوفیل به تعداد زیاد در کلروپلاست آنهاست. دیاتومها یا رده باسیلاریوفیته جمعیت بزرگی از جلبکها را تشکیل میدهند. دیاتومها دارای دیواره دو قسمتی و یا دو کفهای سیلیسی هستند دیاتومها به اشکال منظم و مهندسی جزء زیباترین
پلانکتونهای گیاهی بشمار میآیند.
جلبکهای قهوهای
تال پر یاخته و ماکروسکوپی است این جلبکها تنها گروهی هستند که تال تک یاختهای و کلونی در آنها وجود ندارد. حتی اشکال ریسهای نیز به تعداد کم در آنها دیده میشود. ساختار درونی تال در
جلبکهای قهوهای بسیار تکامل یافته و از لایههای مختلف تشکیل شده. تولید مثل جنسی نیز در این جلبکها روند تکاملی را طی میکند جلبکهای قهوهای چرخه زندگی از نوع
ایزومورفیک و تولید مثل به صورت
ایزوگامی است.در جلبکهای متوسط چرخه زندگی به صورت
هترومورفیک و تولید مثل به روش
ائوگامی صورت میگیرد. در جلبکهای قهوهای تکامل یافته ، چرخه زندگی به صورت
دیپلانتیک دیده میشود که در آن تنها گیاه اسپروفیت وجود دارد و گیاه گامتوفیت کاملا از بین رفته است.
جلبکهای قرمز
به علت داشتن رنگیزههای فیکوسیانین (سبز مایل به آبی) فیکواریترین (قرمز) به رنگهای بنفش ، سبز زیتونی ، ارغوانی و صورتی و غیره دیده میشوند و به خاطر داشتن این رنگیزهها قادرند از اعماق آب زیست کنند. تال کوچک و ظریف دارند. فرآیند تولید مثل در جلبکهای قرمز پیچیدهتر از جلبکهای قهوهای است. از بعضی جلبکهای قرمز به عنوان منبع غذایی سرشار از پروتئین استفاده میکنند.
دینوفیتا
گروهی از پلانکتونهای گیاهی موجود در آبهای شورند که اکثرا تک یاختهای و متحرکاند. وسیله حرکت آنها دو تاژک است که یکی از آنها در شیاری واقع است که مانند کمربندی در پیرامون یاخته وجود دارد و دیگری از شیار خارج میشود. با آنکه وجود این موجودات در زنجیره غذایی آبزیان بسیار مفید است ولی رشد و تجمع بیش از حد آنها باعث وارد ساختن سمومی در آب میشود.
در تمام موجودات فتوسنتزی تقریبا یکسان است. بنابراین محصولات اولیه عمل فتوسنتز در تمام جلبکها مشابه میباشد. ولی به علت تجمع مواد غیر محلول در طول مدت زمان طولانی ، نوع محصولات یعنی مواد سنتز شده از یک گروه به گروه دیگر فرق میکند و مشکل است به عنوان معیار طبقهبندی قرار بگیرد. از ترکیباتی که به عنوان مواد ذخیرهای مطرح میگردند، پلی ساکاریدها از ارزش تاکسونومیکی بیشتری برخوردارند. ترکیبات قندی ، چربیها و پروتئینها در ردیف مواد ذخیرهای قرار میگیرند.
