الثلاثاء، 22 نوفمبر 2016

تأثير العوامل البيئية



تأثير العوامل البيئية fnvironmental influences
تتأثر الكائنات غير ذاتية التغذية إلى درجة كبيرة بمدى توفر الكربون العضوي في الوسط المحيط ، ولكن نظراً لمقدرة الطحالب على القيام بعملية التمثيل الضوئي فإن هذا العامل البيئي لا يتحكم في انتشارها في الطبيعة ولكن الذي يؤثر على الطحالب عامة هو أشعة الشمس و Co2 والحصول على Co2 لا يمثل أي مشكلة نظراً لإنتاج Co2 والبيكربونات بكميات تفوق احتياج الكائنات ذاتية التغذية عامة بينما نجد أن سهولة الحصول على الضوء هو العامل المحدد الذي يتحكم في توزيع هذه الكائنات في الطبيعة وينعكس مثل هذا الاحتياج لأشعة الشمس بوضوح على التوزيع الرأسي للطحالب في التربة فنجد أقصى كثافة عددية تتكون في مسافة 5 إلى 10سم الأولى من سطح الأرض ثم تقل الأعداد بشدة مع العمق 0 ومما لا شك فيه أن هناك بعض الطحالب توجد في مناطق بعيدة عن سطح التربة ولا يصل إليها الضوء 0 وحيث أن هذه الكائنات لا تقوى على المنافسة القوية التي تلاقيها من الكائنات غير ذاتية التغذية فالاحتمال الأرجح إنها تبقى على صورة ساكنة 0
والحموضة تتحكم إلى درجة كبيرة في تركيب مجتمع الطحالب وفي الأنواع السائدة 0 فلكل سلالة درجة تركيز أيون ايدروجيني مثلى ونطاق معين لا يمكن لهذه الميكروبات أن تنمو خارجه وتتميز الطحالب عن أي مجموعة من الكائنات الدقيقة الأخرى بمعيشتها المستقلة ويرجع هذا الاستقلال النسبي في الحقيقة إلى عدم تأثر نمو هذه الميكروبات بوجود المادة العضوية التي تعتبر في الحقيقة أهم العوامل البيئية المتحكمة في نمو الكائنات غير ذاتية التغذية 0 وعلى العكس فإن ندرة الفطريات في الأراضي المتعادلة عنها في الأراضي الحامضية لا يرجع في حقيقته إلى عدم مقدرة الفطريات على النمو في الأوساط المتعادلة وإنما يعزي إلى استهلاك أغلب المادة العضوية بواسطة البكتريا سريعة النمو0 بمعنى أن انتشار الفطريات وتوزيعها في الطبيعة يتأثر بدرجة ملحوظة ببقية أفراد الكائنات الحية الدقيقة 0 لهذا فإن من المتوقع أن نجد الظروف المثلى لنمو الطحالب في الطبيعة تقارب لحد كبير ظروف تنميتها معملياً وذلك بدرجة تفوق أي مجموعة من الكائنات الدقيقة الأخرى عدا الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية ( بكتريا) التي تشابهه الطحالب في عدم اعتمادها على وجود المواد الكربونية 0فمثلاً : أحسن نمو للطحالب الزرقاء المخضرة في المزارع النقية يكون عند درجات تركيز أيون الأيدروجين بين 7- 10 وبالمثل فإن وجود هذه الكائنات يقتصر على الأراضي المتعادلة أو القلوية وهي عادة لا توجد في درجةتركيز أيون أيدروجين أقل من 5 ووجودها نادر في أقل من 6 0 وبالمثل تقل وجود الدياتومات في الأراضي الحامضية بينما تنتشر بدرجة واضحة في الأراضي الجيرية 0 وعلى النقيض من ذلك فإننا نجد ان أنواع الطحالب الخضراء لا يتأثر بدرجة واضحة بدرجات الحموضة فهي توجد في مناطق متباينة في درجة تركيز ايون الأيدروجين ونتيجة لذلك تسود الطحالب الخضراء مجتمع الطحالب النامية في البيئات الطبيعية الحامضية نظراً لاختفاء الأشكال الأخرى من الطحالب 0
وتعتبر الرطوبة من أكثر العوامل البيئية المحددة لنمو الطحالب فيزيد نمو الطحالب بزيادة مصادر المياه المتاحة 0 وكمية الرطوبة في الأراضي الزراعية غير كافية لنمو الطحالب هذا بالإضافة إلى التغير الحاد الذي يحدث في محتوى رطوبة سطح التربة يكون له تأثير مدمر على التمثيل الغذائي لهذه الكائنات وكنتيجة لاعتماد نمو الطحالب على الظروف الرطبة فإن إعدادها تتزايد بدرجة واضحة في فترات سقوط الأمطار كما إنها تتأثر بمواسم الرطوبة والجفاف وبالري .
 وتنخفض أعداد الطحالب انخفاضاً واضحاً في أوقات الجفاف . وبمقارنة مجاميع الطحالب الثلاثة السائدة نجد أن الدياتومات هي أكثرها حساسية للجفاف بينما يمكن للطحالب الخضراء والخضراء المزرقة مقاومة مثل هذه الظروف بدرجة كبيرة وذلك بدخولها في طور سكون يستمر لعدة سنوات في المناطق الاستوائية حيث حرارة الشمس الحارقة 0 ولقد أظهرت الدراسات المعملية أن العديد من الأنواع تقاوم الجفاف في التربة لمدة لا تقل عن عشر سنوات تفسر الاحتياجات المائية والضوء اللازم لنمو الطحالب 0
التأثيرات الموسمية في أعدادها ونشاطها فتعتبر وفرة المياه في الربيع والخريف أكثر ملائمة للطحالب بالمناطق الباردة حيث تنمو الطحالب على أشدها 0 يحد التجمد من نمو هذه الكائنات ويتبين ذلك في انخفاض أعدادها السريع خلال شهور الشتاء ، ويعقب ذلك ارتفاع مفاجئ في نشاطها عند ذوبان الجليد في الربيع وفي أشد الأوقات جفافاً في الصيف نجد أن مجتمع الطحالب يكون ضئيلا نظراً للتأثيرات الناشئة عن انخفاض الرطوبة وشدة أشعة الشمس 0 لذا يصاحب ازدهار الطحالب المواسم الرطبة الباردة والتي لا يوجد الضوء خلالها بكثافة عالية للغاية 0
ويرتبط بقاء الطحالب في الظروف المعاكسة بتكوينها لأطوار ساكنة نكسب هذه الكائنات سبلاً للبقاء 0 وذلك حتى يأتي الوقت الذي يكون فيه الوسط أكثر ملائمة 0
تستخدم مبيدات الحشائش على نطاق واسع في مقاومة الحشائش التي تؤثر بدرجة خطيرة على الإنتاج الزراعي وتتميز هذه المواد الكيميائية بتأثيرها القاتل والمتخصص لبعض الأنواع النباتية 0 وقد لا يقتصر هذا التأثير على النباتات ذات الجذور غير المرغوب فيها بل يمتد تأثيرها المدمر لبعض الطحالب والكائنات الأخرى 0
تهاجم بعض الكائنات الحية بالتربة العديد من أنواع الطحالب فتعمل البكتريا والفطريات والأكتيوميستات على تدمير خلايا وخيوط الأنواع المختلفة من الطحالب الخضراء والزرقاء المخضرة ، ومع ذلك فإن بعض الأفراد تظهر مقاومة ملحوظة لمثل هذا التأثير ، ويتم ذلك بواسطة الانزيمات المذيبة للجدار الخلوي فيساعد ذلك على تفكك الخلايا وخروج محتوياتها والتهامها من قبل الكائنات الأخرى بعد التحلل 0 وذلك لأنها تستنفذ داخل خلاياها الجزء الأكبر من المواد المعدنية خاصة النيتروجين والفوسفور والذي بموتها يعود للتربة لتستفيد فيه الكائنات الأخرى 0 وتتميز الطحالب التي تقاوم الفعل القاتل لجيرانها من الكائنات غير ذاتية التغذية بوجود تراكيب تميزها عن أنواع الطحالب الحساسة 0
ومن اهم هذه التراكيب وجود بعض المركبات التي تدخل في تكوين الجدار الخلوي لخلايا الطحلب ومن هذه المواد مواد مشابهة للجنين والأسبوروبولينين sporopollenin وبعض انواع السكاكر العديدة 0
ومن حيوانات التربة التي تتغذى على الطحالب البروتوزوا والينماتورا وديدان الأرض 0وهذه الحيوانات تهاجم الطحالب بشدة لدرجة أنها قد توجد بكثرة في النموات الظاهرة للطحالب كما أن هذه الحيوانات متخصصة في تغذيتها بمعنى أن بعض الحيوانات تفضل طحلب ما على الأنواع الأخرى 0
وهناك افتراض بأن رعى ديدان الأرض على الطحالب يمثل أحد الطرق المؤدية إلى خفض الكتلة المحبة للطحالب ، كما أنه من الجائر أن يكون لكائنات التربة الصغيرة والكبيرة دور في الإقلال من الكتلة الحية لهذه الكائنات عند سطح أو أسفل سطح التربة ومن المشاهدات الهامة التي قد تؤيد ذلك أنه وجد في إحدى التجارب أن إضافة بعض المبيدات الحشرية إلى أراضي الأرز الغدقه شجع الطحالب وتفسير ذلك أن المواد الكيميائية المضافة حدت من نمو الحيوانات الصغيرة التي تتغذى على طحالب التربة بما أدى إلى زيادة نموها0


الغلاف المائي وبيئة الماء العذبة
Hydro – ecosphere – fresh water – hobitals
يعتبر الغلاف المائي hydrosphere بيئة مناسبة لنمو الكائنات الحية الدقيقة عن الغلاف الجوي لاحتوائه على الماء الضروري للعمليات الحيوية للكائنات الحية الدقيقة ويقسم الغلاف المائي إلى :
1-      بيئة الماء العذب 0
2-      بيئة الماء المالح 0
·       تشمل بيئة الماء العذب ( البحيرات والبرك والمستنقعات والعيون والجداول والأنهار ودراستهم تشير إلى علم المياه العذبة )0
·       بيئة الماء المالح وهي ( المحيطات والمصبات " تحدث في التداخل بين الماء العذب والنظام البيئي للماء المالح " )
تعيش معظم الطحالب بصورة عامة في البيئات المائية المختلفة مثل العيون والجداول والأنهار والبرك والبحيرات والبحار والمحيطات وتتميز هذه البيئات المائية بوجود مجموعتين من الطحالب هما : -
1-      الطحالب المثبتة benthos  0
2-      الهوائم النباتية phytoplankton  0
الطحالب المثبتة أو القاعية هي الجماعات المتصلة بالبيئة الصلبة وتطلق benthos  على الجماعات التي تنمو في قاع البحار أو الأنهار أو البرك 0 فإذا كانت مثبته على سطح الصخور سميت lithophyta أما إذا نمت داخل الصخور ( عادة داخل الحجر الجيري ) سميت endolithic وتسمى الطحالب التي تنمو على حبيبات الطمي والرمل epipelic وحينما تتصل الطحالب بنباتات أخرى مغمورة في الماء فإنها تسمى periphyton  وإذا ثبت نفسها على سطح نبات مائي سميت epiphytic وتسمى endophetic إذا نمت داخل النبات ، أما إذا ثبت الطحلب نفسه على سطح حيوان سمي epi zoic  وإذا نما داخل جسم الحيوان يسمى endozoic  .
والهوائم النباتية هي الطحالب التي تطفو بدون هدى أو التي تسبح بضعف مع احتفاظها بوضع ثابت ضد تيارات الماء 0
وعندما تكون الهوائم النباتية كبيرة بدرجة تسمح بحجزها خلال شباك صيد الهوائم تسمى بالهوائم الكبيرة macro plankton او الهوائم الشبكية net plankton بينما إذا كانت صغيرة جداً ( 60 ميكرون أو أقل ) ولا يمكن احتجازها بالشباك سميت بالهوائم الصغيرة nannoplankton .
وتقسم أي كتلة مائية عمودياً إلى : منطقة مضيئة euphotic (photic) zone ومنطقة مظلمة aphotic zone ويوجد في المنطقة المضيئة اختراق كاف للضوء حيث يكون معدل التمثيل الضوئي أكبر من معدل التنفس عند قياسه لفترة 24 ساعة 0 ويعرف العمق الذي يتساوى عنده معدل التمثيل الضوئي مع معدل التنفس خلال 24 ساعة وتسمى compensation depth 0
وتسمى طحالب المياه العذبة التي تنمو في البحيرات والبرك entic algae أما التي تنمو في الجداول والأنهار فيطلق عليها lotic algae .
يطلق مصطلح النظام البيئي ecosystem  على نظام التفاعل الكامل ما بين الكائنات الحية والعوامل البيئية التي تتفاعل معها ، فعلى أساسي أدوارها الرئيسية في النظام البيئي ، أي النتيجة النهائية لحياتها وأنشطتها يمكن تقسيم الكائنات الحية إلى ثلاثة مجاميع هي : الأحياء المنتجة produccrs والمستهلكة والمختزلة .
فالأحياء المنتجة هي التي تصنع مادة عضوية جديدة من مواد لا عضوية كثاني أكسيد الكربون والماء والأملاح الذائبة 0 وهذه هي الأشكال التي تقوم بعملية التركيب الضوئي – أي النباتات تعتمد جميع الأحياء الأخرى بصورة مباشرة أو غير مباشرة على النباتات في غذائها وحاجاتها إلى الأوكسجين أما الأحياء المستهلكة فهي الكائنات التي تستطيع التهام ( تناول ) أو امتصاص المادة العضوية بصورة مباشرة 0 فتمثل ما تحتاجه منها وتتلخص من الباقي 0 وتتضمن هذه المجموعة كل الحياة الحيوانية 0
أما الأحياء المختزلة فهي أحياء مجهريه microorganisms في الغالب كالبكتريا bacteria والعفن molds والفطريات الشعاعية actinomycetes التي لا تستطيع القيام بعمليات التركيب الضوئي أو التهام المواد العضوية الدقيقة وأنها تقوم بإفراز بعض الأنزيمات الخارجية إلى بيئتها لتحطيم الجزيئات العضوية المعقدة إلى وحدات أصغر يمكن امتصاصها 0 وتمثيلها ويمكن اعتبار هذه الكائنات من ضمن الأحياء المستهلكة أيضاً 0
الهوائم النباتية phytoplankton
الهوائم plankton  هي تلك لكائنات الحية التي تطفو على سطح البحار والمياه العذبة وتتحرك بضعف بواسطة الرياح او التيار وهي تشمل الهوائم النباتية phytoplankton  والهوائم الحيوانية zooplankton  والهوائم النباتية أو الطحالب الهائمة تتكون من كائنات مجهرية تعيش غالباً معيشة ذاتية التغذية وهي المسئولة عن الإنتاج الأولي للمادة العضوية في البيئات المائية 0 وتمثل سلسلة أساسية في غذاء القشريات والأسماك 0
ومن ناحية الشكل الظاهري فإن الهوائم النباتية تكون غالباً وحيدة الخلية وقد تكون على هيئة خيوط أو مستعمرات مثل مستعمرة volvox 0
وتقسم الهوائم النباتية إلى :
1- الهوائم الكبيرة ( الشبكية ) net plankton / macroplankton :
وهي كبيرة الحجم نسبياً ولا تنفذ من شباك جمع الهوائم ، وتشمل أنواع من الطحالب الزرقاء المخضرة والدياتومات القرصية زالطولية والديزميدات desmids  من الطحالب الخضراء  chloro coccales  وسوطيات من الطحالب الخضراء ضمن رتبة   dinophyceae- volvocales crysophycese ونادراً ما توجد اليوجلينات 0
2- الهوائم الصغير nannoplakton  :
وهي تتكون من السوطيات والكرويات الخضراء وبعض الدياتومات القرصية وهي عادة تنفذ من الشباك 0 ويضع بعض العلماء الهوائم النباتية الصغيرة جداً من السوطيات والكرويات الخضراء في مجموعة منفصلة تسمى ultraplankton 0 وعموما هناك اختلاف في تحديد حجم الهوائم الشبكية والهوائم الصغيرة 0


ويوضح الجدول الأتي تقسيم (1975) boney لهذه الهوائم :

فئة الهوائم   أقصى حجم للخلية
Macro plankton

Micro plankton

Nanno plankton

Ultra plankton        أكثر من 1مم
أقل من 1مم – تحجز بالشباك ذات العيون 0.06مم

5 – 60 ميكرون

أقل من 5 ميكرون  


اهتم العلماء بدراسة الهوائم الشبكية netplanketon أكثر من الهوائم الصغيرة nannoplnkton وذلك لأن الأخيرة صغيرة الحجم وضعيفة ولا يمكن التعرف عليها غالباً في العينات المحفوظة0 ولكن الأبحاث الحديثة أثبتت أهمية الهوائم الصغيرة في الإنتاج الأولي للهوائم حيث انها المسئولة عن الجزء الأكبر من هذا الإنتاج 0
ويتراوح عدد خلايا الهوائم النباتية بين 10 خلايا / سم3 في المياه الفقيرة بالمواد الغذائية oligotrphic إلى أكثر من 1000 خلية / سم3 أثناء الازدهار الطحلبي في الربيع 0 أما في المزارع العملية فيتراوح تركيز الخلايا بين 410- 10 7خلية / سم 0
هناك  عدة طرق لتقسيم بيئات الماء العذب على أساس الخواص الطبيعية والكيميائية 0 ويطلق على النظام البيئي للماء الساكن Bentichabitat أو النظام البيئي للماء المتدفق الجاري lotichabitat 0 معظم الكائنات الحية الدقيقة في الماء العذب متحركة إما بالأسواط او بطرق أخرى أيضاً توجد كائنات حية آهلة في بيئات الماء العذب في الينابيع الساخنة 0


1-                                                           The neuston  
يمثل السطح البيني بين الغلاف الجوي والغلاف المائي وهو يكون الطبقة الأعلى من الغلاف  المائي ويتصف بتوتر سطحي عالي 0
يحتوي الغشاء السطحي ( the neuston  ) على تركيز اعلي من الأملاح والمواد العضوية مما تحوية طبقة الماء التي تقع تحته مباشرة وتسمى الحيوانات الدقيقة التي تتواجد في الغشاء السطحي من الماء بالنيوستونات ) neuston 0
يعتبر الغشاء السطحي بيئة مناسبة لعديد من الكائنات الحية الدقيقة حيث الإنتاج الأولي
( Co2 من الجو وتصل أشعة الشمس إلى سطح الغلاف المائي ) 0
تشمل الكائنات الحية الميكروبية الآهلة في الغشاء السطحي على طحالب وفطريات وبكتريا وبروتوزوا حيث الكائنات الحية الدقيقة المنتجة و المستهلكة 0
والأجناس الطحلبية التي توجد في neuston  هي :
ChromulinaBotrydiopisCodosiga , Navicula , Nautococcus ,  proteropospongiasphaeroeca and Platychrisis .

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق