الثلاثاء، 22 نوفمبر، 2016

التمثل الضوئي للطحالب

التمثل الضوئي للطحالب
تختلف الطحالب عن بقية الكائنات المجهرية الأخرى في وجود صبغات خضراء تسمى اليخضور (أو الكلورفيل) وصبغات أخرى ، وهذه الصبغات تقوم بعملية التمثيل الضوئي وتكوين السكريات من إتحاد ثاني أوكسيد الكربون والماء وانطلاق الأوكسجين وتعرف هذه العملية بالتمثيل الضوئي (jones1979) لا تجري هذه العملية عادة في معظم أنواع البكتريا وجميع الفطريات والبروزيات والقشريات كما أن الحيوانات لا تقوم بهذه العملية ولكنها تحدث في جميع أنواع النباتات الراقية . بينما التنفس على الجانب الآخر تقوم به جميع أنواع النباتات والحيوانات وهو بعكس عملية التمثيل الضوئي يعتمد على أخذ الأوكسجين وانطلاق ثاني وأكسيد الكربون ، غير أن متوسط عملية التمثيل الضوئي في الطحالب والنباتات الخضراء أكبر من متوسط عملية التنفس ، وتحرر هذه الكائنات بصفة عامة 0
كمية من الأوكسجين أكثر مما تستهلكه ، وتمتص كمية من ثاني وأكسيد الكربون أكثر مما تحرره، بينما تقوم الحيوانات والكائنات الأخرى التي لا تجري فيها عملية التمثيل الضوئي بتحرير ثاني أوكسيد الكربون وأخذ الأوكسجين من المحيط الذي تعيش فيه ولهذا السبب فإن كمية الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون الموجودة في الماء . تتوقف إلى درجة كبيرة على نسبة عمليات التمثيل للتنفس الذي تقوم به (بشكل جماعي ) الطحالب والبكتريا والكائنات الأخرى التي تعيش في ذلك المحيط ، سواء كانت هذه الكائنات تقوم بالعمليتين أو بعملية التنفس فقط 0
تقوم الطحالب بدور هام في التغيرات الكيماوية والفعاليات الحيوية في الماء من خلال تحريرها أثناء ساعات النهار للأوكسجين الذي تتوفر لتنفس كل أنواع الحيوانات من الأسماك حتى أصغر الكائنات0 كما يساعد الأوكسجين المتحرر في منع التعفن وذلك بتشجيع نشاط البكتريا الهوائية أكثر من البكتريا اللاهوائية 0 وتعتبر الطحالب المصدر الأساسي الذي يقوم بتجديد أوكسجين مياه الأنهار والبحار يومياً وباستمرار ، بالإضافة إلى الأوكسجين المأخوذ من الجو بواسطة عملية التهوية 0
وللطحالب أهمية اقتصادية هامة كالتالي :
1-      الطحالب من أهم مصادر الأوكسجين على الأرض 0
2-      إزالة غاز ثاني أكسيد الكربون السام للحيوانات والأسماك البحرية وإمدادها بالأوكسجين 0
3-      استخراج اليود والبوتاسيوم والألجين 0
4-      لها دور في تكوين الصخور المرجانية بمساعدة حيوان المرجان 0
5-      تستخدم كغذاء يتغذى عليها الإنسان 0
6-      تستخدم كأعلاف للماشية والدواجن مصدر مهم للمعادن والفيتامينات والبروتينات والأحماض الأمينية 0
7-      غذاء للحيوانات البحرية 0
8-      لها دور في معالجة مياه الصرف الصحي حيث توفر الأكسجين للبكتريا التي تعمل على أكسدة المواد العضوية 0
9-      تدخل في صناعة الأيس كريم ومعاجن الأسنان ومزيلات الرائحة 0
10-ساهمت في تطور علوم الحياة في أبحاث البناء الضوئي والوراثة مثل طحلب الكلوريللا والكلاميدمونس
ولدراسة الطحالب في البيئات المختلفة لابد من تعريف علم الطحالب وأيضاً تعريف وعلم البيئة
أولاً : تعريف علم الطحالب وهو phycolog) يطلق على المشتغلون لهذا العلم بالفيكولوجين phycologists  0
وعموماً الطحالب هي :
كائنات ثالوسية بسيطة التركيب لا تتميز فيه جذور ولا سيقان ولا أوراق وهي حقيقية النواة تحتوي على صبغة الكلورفيل وهي تمتص الطاقة الضوئية وتحولها إلى طاقة كيميائية تستخدمها في بناء المركبات العضوية من مواد غير عضوية وهي كائنات ذاتية التغذية 0
أما علم البيئة فهو من العلوم الحديثة وقد تطور هذا العلم خلال القرن العشرين وبدأ يأخذ مكانته بين العلوم
والتعريف لهذا العلم هو :
دراسة العلاقة بين الكائن الحي أو الكائنات الحية بالنسبة لجميع العوامل المحيطة به الحية وغير الحية 0
أو أنه دراسة العلاقة المتبادلة بين الكائن الحي ومحيطه سواء كانت تلك الكائنات في المياه العذبة أم مالحة أم اليابس أو هواء0
ويكتسب علم البيئة أهمية من كونه أحد المجالات المهمة في علم الأحياء biology ومن فروع علم البيئة هي :

أولاً : علم البيئة المائية
يهتم بدراسة الأحياء المائية وعلاقتها مع بعضها البعض من جهة ومع العوامل غير الحية المحيطة بها وقد اهتم الإنسان بدراسة البيئة المائية خاصة
   1- البحار                           2- المحيطات



قسمت البيئة المائية إلى ثلاث بيئات


     البيئة البحرية                         بيئة المصبات                        بيئة المياه العذبة     Marin Ecology             Estuarin Ecology          Fresh water      
              Ecology
أ)مياه البحار                دراسة البيئة في مصبات               أ) الأنهار
ب) مياة المحيطات        الأنهار 0 وهي منطقة تلاقي مياه      ب) الجداول
                         الأنهار العذبة عند جريانها إلى البحار      ج) البحيرات
                          ملوحتها مخففة عن البحار و               د) الثلوج
                          أكثر ملوحة من المياه العذبة       



                                                المياه العذبة


 


                          أ) بيئة المياه الراكدة                       بيئة المياة الجارية
                          1- البحيرات                             1-الأنهار
                         2- المستنقعات                            2- الجداول
                         3- البرك                                  3- اليانبيع
                     حركة المياه ساكنة                       حركة المياه فيها واضحة





ثانياً : علم البيئة اليابسة
1-      بيئة الجبال
2-      بيئة الهضاب
3-      بيئة التلال
4-      بيئة السهول
5-      بيئة الصحاري








تقسيم الطحالب حسب بيئتها
فلورة الثلوج Snow algae
تسمى الكائنات التي تنمو عند درجة حرارة حوالي صفر مئوية وتوجد غالباً على سطح أو داخل الثلوج وفي المياة قرب هذه الدرجة بـ cryophiles وعندما تدرس هذه الكائنات معملياً يلاحظ أن درجة الحرارة المثلى لنموها أعلى قليلاً من درجة حرارة البيئة التي عزلت منها0
وتحظى الطحالب التي في المناطق القطبية الشمالية arctic  ومناطق الألب alpin باهتمام بالغ نظراً بطبيعة نموها المثيرة حيث أنها تعطي مساحات كبيرة من الثلوج باللون الأحمر أو الأصفر والبني أو الأخضر 0 وقد يكون نفس الطحلب مسئولاً عن ظهور عدة ألوان ، وذلك لمقدرته على إنتاج العديد من الصبغيات 0ويشير اللون الأخضر إلى مظاهر النمو الجيدة ووفرة الغذاء ويعزي ظهور الألوان الأخرى إلى سيادة بقية الأصباغ على الكلوروفيل وذلك ربما لوجود الجراثيم والخلايا الساكنة بوفرة في الخلايا 0
ولا تستطيع طحالب الثلوج النمو في بيئة حرارتها أكثر من 10 م بينما تكون الحرارة المثلى لنموها أقل من 10 م وتسمى هذه الطحالب طحالب الثلوج الحقيقية True snow algae وتشمل فلورا الثلوج الطحلبية فلورا مياه عذبة fresh water وفلورا مياه مالحة marine  ( أو بحرية ) والأنواع عادة وحيدة الخلية والغالبية منها طحالب خضراء مثل أنواع من أجناس ank strodesmus أو chlamydomonas ، chlorella  وأكثر هذه الطحالب انتشاراً هو طحلب  chlamydomonas nivalis الذي قد يغطي الثلوج باللون الأحمر نتيجة لوجود أصباغ الكاروتين فيه بكثرة وخاصة في الجراثيم 0
وتختلف المكونات الطحلبية لهذه البيئة تبعاً للأس الأيدروجيني ph للثلج والجليد وتتأثر هذه بالتالي بالأتربة الدقيقة في الصخور التي تستقر على الثلج الدائم وتتخلله وتختلف فلورا القطب الجنوبي عن فلورا القطب الشمالي وتعتمد الطحالب في الأماكن الجليدية على المواد الغذائية المحمولة بواسطة التيارات وخاصة أن النشاط الميكروبي يكاد أن يكون منعدماً وهي تفضل الأماكن الكلسية وذلك حيث يتوفر غاز co2 ويوجد بمناطق الثلج خاصة المرتفعة صفراء جيوب مائية بقطر حوالي متر وعمق حوالي 60سم وتتكون هذه الحفر نتيجة نشاط الطحالب ويعتقد أن أشعة الشمس هي المسئولة عن هذا الذوبان الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي ومن أهم فلورا هذه الجيوب المائية هي بلكتونيما plectoema  وكالوثر بكس calo thrix من الطحالب الخضراء المزرقة
ويعتبر طحلب الفوشير يا vauchenia  محب لوسط الثلج ويعيش في الجيوب المائية ويتكاثر بنشاط 0
كما توجد بعض الهائمات phytoplnhton تحت لثلج لمدة طويلة ويعتقد أنها تعيش مترممة في فصل الشتاء 0

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق