الطحالب الخضراء، تنوعها وتكاثرها وأهميتها

الطحالب الخضراء هي شعبة كبيرة من الطحالب، تضم ما بين 6000 إلى 7000 نوع. وهي تسمى بالخضراء أو الخضراء العشبية للونها الأخضر الفاتح، الناتج عن وجود نوعين من صبغة الكلوروفيل (a و b) في خلاياها. وهي تعتبر من بين أقدم الكائنات على الأرض، فقد اكتشفت آثارها في المتحجرات التي تعود إلى أكثر من بليوني سنة. وتعتبر أنها من أوائل المصادر للنباتات الخضراء.

تنوع الطحالب الخضراء

تتنوع الطحالب الخضراء في أشكالها وأحجامها وأماكن تواجدها. فمنها ما يكون خلية مفردة (متحركة أو غير متحركة)، ومنها ما يكون مستعمرة من خلايا مفردة متجمعة بشكل رخو أو منظم، ومنها ما يكون خيطياً متعدد الخلايا (غير متحرك). ولمعظمها جدار خلية يتكون من طبقتين: طبقة داخلية سليلوزية وطبقة خارجية بكثينية. وتتخذ وحيدات الخلية أشكالاً متعددة لامتناهية. أما المستعمرات فقد تكون بسيطة كالجيلاتين، أو معقدة كالورقة. أما الأشكال الخيطية فإن شكلها الخارجي يشابه النباتات العليا. وتكون متعددات الخلايا المتحركة حرة السباحة، تتحرك بمساعدة أسواط (غالباً اثنين منها). وحتى الأنواع غير المتحركة منها قد تنتج خلايا تكاثرية متحركة (زواسبورات).

تكاثر الطحالب الخضراء

تتكاثر الطحالب الخضراء بثلاث طرق: لاتزاوجية، لامؤثثية، وجنسية. التكاثر لاتزاوجي يحدث بالانقسام المستمر للخلية، أو بالانفصال على شكل قطع صغيرة، أو بإفراز زواسبورات غير جنسية. التكاثر لامؤثث يحدث بإفراز سبورات جافة (سبورات) أو رطبة (لية)، تؤدي إلى نشأة نبات جديد. التكاثر الجنسي يحدث باندماج خلايا جنسية (غاميتات)، تؤدي إلى نشأة زيغوت، يتحول إلى سبورة، تنبت نبات جديد. وفي بعض الأنواع، يحدث تناوب في الأجيال بين مرحلة لامؤثثة (سبوروفايت) ومرحلة جنسية (غاميتوفايت). وفي هذه الحالات، يكون نسل الميتوفايت هو السائد، على عكس النباتات البذرية، حيث يكون طور السبوروفايت هو السائد.

أهمية الطحالب الخضراء

الطحالب الخضراء لها دور مهم في الحفاظ على التوازن البيئي والحيوي. فهي تشكل مصدر غذائي أساسي للكائنات المائية الأخرى، وتسهم في إنتاج الأوكسجين بواسطة التركيب الضوئي. وفي بعض الأماكن، تستخدم كغذاء للإنسان أو كمادة طبية أو صناعية. وفي جهة أخرى، فعند زيادة نموها بشكل غير طبيعي، تسبب مشاكل بيئية وصحية. فعند تلوث الماء بالنترات والفوسفات، تزداد كثافة الطحالب الخضراء بشكل مفاجئ، مكونة ما يسمى بانتشار الطحالب أو رغوة الماء. وهذا يؤدي إلى تغير لون وطعم ورائحة الماء، وانخفاض مستوى الأوكسجين فيه، وانقراض أو تسمم الأحياء المائية.

الذرمد: طحلب خضراء ميكروسكوبي

الذرمد هو طحلب خضراء نهري لا يرى بالعين المجردة. وهو الاسم الشائع للطحالب الخضراء الوحيدة الخلية، التي تنتشر على نطاق واسع في المياه العذبة. وتتميز خلايا الذرمد بأنها تنقسم إلى نصفين متناظرين، مرتبطين من الوسط بواسطة برزخ يحتوي على النواة. ويحتوي كل نصف من الخلية على كلوروبلاست واحد. وتنمو بعض أنواع الذرمد في مستعمرات، حيث تبقى أفرادها متصلين بعد انقسام الخلية. وتتحرك بعض أنواعها ذاتياً بحركة انزلاقية، تعتمد على اتجاه الضوء.

الذرمد يتكاثر بطريقتين: لاجنسية وجنسية. في التكاثر اللاجنسي، تتكاثر خلايا الذرمد بالانقسام المستمر في منطقة البرزخ، حيث تصبح كل خلية خلتين جديدتين. في التكاثر الجنسي، تقترب خلايا الذرمد في أزواج، وتندمج محتوياتها الخلوية. وفي هذا الجسم المندمج، ينتج ذرمدين جديدين. وعلى الرغم من أن هذا التكاثر الجنسي لا يؤدي إلى زيادة في العدد، إلا أنه يعمل على المحافظة على التغيرات الوراثية في مجتمعه.

أشكال وأصول الذرمد

شكل الذرمد يختلف باختلاف جنسه ونوعه. فبعض أنواعه تكون هلالية، لها حويصلة صغيرة على طرفي الخلية. وتحتوي هذه الحويصلات على بلورات دقيقة من جبس، تتحرك بصورة دائمة حركة بروانية. وبعض أنواعه تكون دائرية أو نجمية أو مثلثة أو مستطيلة أو مستديرة. وبعض أنواعه تكون مزخرفة بأشكال مختلفة من التجاويف والأبر والأجزاء المستطيلة.الذرمد يصنف ضمن شعبة Charophyta في مملكة Plantae، وهي شعبة تضم أشكالًا مختلفة من الطحالب الخضراء. وهو يشكل عائلة Desmidiaceae، التي تضم حوالي 500 جنس و800 نوع من الطحالب الخضراء. وهو يرتبط بالطحالب الخضراء الأخرى، ويعتبر من أقرب الأقارب للنباتات الخضراء.

طرق التكاثر في الطحالب الخضراء

التكاثر اللاجنسي في الطحالب الخضراء

التكاثر اللاجنسي هو طريقة تكاثر تتم بدون اتحاد خلايا جنسية. وهو يحدث في بعض أنواع الطحالب الخضراء، مثل كلاميدوموناس (Chlamydomonas)، وهو طحلب خلوي واحد. وفي هذه الطريقة، تنقسم الخلية الأم بالانقسام الفتيلي (mitosis)، وهو نوع من الانقسام الذي يولد نسل متماثل. وتنتج أربع خلايا وليدة داخل الخلية الأم، تسمى بالسبورات (spores). وتنمو السبورات إلى خلايا ناضجة متماثلة جنسيًا مع الخلية الأم.

التكاثر الجنسي في الطحالب الخضراء

التكاثر الجنسي هو طريقة تكاثر تتم باتحاد خلايا جنسية. وهو يحدث في بعض أنواع الطحالب الخضراء، عندما تكون ظروف المحيط غير ملائمة، مثل ندرة الغذاء أو الرطوبة. ففي هذه الحالة، تتكاثر خلايا كلاميدوموناس جنسيًا. فبدلاً من تكوين سبورات، تكون خلايا جنسية منصفة (haploid)، تسمى بالكميتات (gametes). وتحتوي هذه الكميتات على مادتين تزاوجية مختلفتين: إما مادة موجبة (+) أو مادة سالبة (-). وتتشابه هذه المادتان تركيبًا، لكنهما تختلفان في بعض المزايا. وعند اقتراب كمية موجبة من كمية سالبة، تتحدان بعملية تسمى التزاوج المتشابه (isogamy)، لتكون خلية مضاعفة (diploid)، تسمى بالزايكوت (zygote). وهذه الخلية تحتوي على نسختين من كل كروموسوم. وبعد فترة من السكون، ينقسم الزايكوت بالانقسام المنصف (meiosis)، وهو نوع من الانقسام الذي يقلل المستوى الوراثي للخلية إلى نصف. هذا الانقسام يولد أربع خلايا منصفة وراثًا، التي تتطور إلى خلايا ناضجة.

التغير بين الأجيال في بعض أنواع الطحالب

بعض أنواع الطحالب المائية مثل أولفا (Ulva)، التي تشبه رقائق خضراء، تتميز بطريقة تكاثر مميزة تسمى تناوب الأجيال (alternation of generations). وفي هذه الطريقة، يتم أخذ جيلين مختلفين: جيل جنسي وجيل لاجنسي، لتكمل دورة الحياة. ويكون كلا الشكلين الناضجين للطحالب متشابهين بالشكل، ولكنهما يختلفان في المستوى الوراثي. فالشكل المنصف يسمى بالكميتوفايت (gametophyte)، وهو ينتج كميتات منصفة بالانقسام الفتيلي. وتتحد هذه الكميتات لتكون زايكوتات مضاعفة، التي تنمو إلى الشكل المضاعف، الذي يسمى بالسبوروفايت (sporophyte). وهذا الشكل ينتج سبورات منصفة بالانقسام المنصف. وهذه السبورات تنمو إلى كميتوفايتات جديدة.