تقریباً در هر آب در تمام سطح کره زمین، می توانید چنین ارگانیسم منحصر به فردی را پیدا کنید که در ترکیبات خود شبیه یک گیاه است، مانند جلبک.
جلبک چیست
جلبک ها گروه خاصی از موجودات تک سلولی یا چند سلولی هستند که عمدتاً در محیط های آبی زندگی می کنند. این یک گروه نسبتاً بزرگ از گیاهان پایین است. زیستگاه آنها به قدری بزرگ است که می توان آنها را در همه جا یافت، هم در اقیانوس ها و هم در دریاها، دریاچه ها، رودخانه ها، سایر آب ها، روی خاک مرطوب و حتی پوست درختان.
جلبک ها هر دو تک یاخته تک سلولی و استعماری چند سلولی هستند. پوسته جلبک های چند سلولی از سلولز تشکیل شده است که از انتها به یکدیگر چسبیده اند.
سیستم ریشه ندارند. در عوض، جلبک ها با کمک فرآیندهای خاص - ریزوئیدها به سطح متصل می شوند.
جلبک منبع اصلی مواد آلی در کل زمین است. تقریباً تمام زنجیره های غذایی با آنها شروع می شود. علاوه بر این، آنها به عنوان منبع غذایی برای بسیاری از ساکنان محیط های آبی عمل می کنند.
جلبک ها برای تهیه کود، خوراک دام و البتهمی تواند توسط انسان مصرف شود.
منشا جلبک
هنوز در مورد منشاء جلبک ها و سن دقیق آنها اتفاق نظر وجود ندارد، زیرا این نوع ارگانیسم ها با تنوع گسترده ای نشان داده می شوند. علاوه بر این، حتی یک نمونه از نمونه های فسیلی حفظ نشده است و نمی توان تعیین کرد که این گونه از موجودات چه مراحلی از تکامل را طی کرده اند.
زیست شناسان در سراسر جهان متقاعد شده اند که هیچ گیاهی در جهان نمی تواند با قدرت شفابخش جلبک دریایی مقایسه شود، زیرا نظریه ای در مورد منشاء حیات در دریا وجود دارد، به این معنی که آنها حاوی ترکیب بیولوژیکی منحصر به فردی هستند.
با این حال، نظری وجود دارد که جلبک های سبز و زرد حدود 3 میلیارد سال پیش روی زمین ظاهر شدند. در ابتدا، آنها به شکل تک سلولی و تنها پس از آن استعماری به وجود آمدند. و ظهور این نوع از موجودات بود که منجر به تشکیل اتمسفر اکسیژن و لایه اوزون در زمین شد که متعاقباً منجر به تولد زندگی شد. حدود یک میلیارد سال پیش، جلبک های پیچیده چند سلولی ظاهر شدند.
گونه های جلبک
زیست شناسی مدرن بیش از 30 هزار گونه جلبک را می شناسد. با این حال، همه آنها را می توان در گروه های خاص ترکیب کرد:
- Euglenaceae یا تک سلولی. کوچکترین جلبک.
- جلبک پیروفیت که غشای آن از سلولز تشکیل شده است.
- دیاتومها. آنها از سلول هایی با یک پوسته به اصطلاح دوتایی تشکیل شده اند.
- جلبک طلایی. در اینجا امکان ملاقات تک سلولی و چند سلولی وجود دارد، اما همه آنها طلایی یا قهوه ای مایل به زرد آب شیرین هستند.
- زرد-سبز. آنها اغلب هستندبا گروه قبلی ادغام شد.
- سبز. آنها را می توان با چشم غیر مسلح تشخیص داد، به عنوان مثال، روی پوست درختان.
- جلبک چاریک. اینها قبلاً جلبک های چند سلولی هستند که اغلب با جلبک های سبز ترکیب می شوند. ارتفاع ساقه از 2.5 سانتی متر تا 10 سانتی متر متغیر است.
- جلبک قرمز. آنها به دلیل وجود یک عنصر خاص - فیتواریترین در ترکیب آنها به این نام خوانده می شوند که آنها را قرمز می کند. این جلبک ها عمدتاً در اعماق زیاد در دریاها زندگی می کنند.
- جلبک قهوه ای. کامل ترین ظاهر. آنها در اعماق زیاد زندگی می کنند و می توانند انبوه هایی مانند، به عنوان مثال، در دریای سارگاسو ایجاد کنند. ریزوئیدهای آنها محکم به سطح چسبیده اند، بنابراین جدا کردن آنها تقریبا غیرممکن است.
پراکنش جلبک در طبیعت
جلبک ها از نظر نحوه وجود به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: آبزی و زندگی در خشکی - خارج از آب.
به نوبه خود، آب را می توان به چند دسته تقسیم کرد:
- پلانکتونیک. آنها در آب معلق هستند. در عین حال، آنها کاملاً با این سبک زندگی سازگار هستند.
- بنتیک. آنها در کف مخازن زندگی می کنند.
- پری فیتیک. آنها روی صخره های زیر آب زندگی می کنند، اشیاء اعماق دریا بیش از حد رشد کرده اند.
- Neuston. این گونه از جلبک ها در حالت نیمه غوطه ور شناور هستند. یک قسمت بالای سطح آب است، قسمت دیگر باید در آب غوطه ور شود.
جلبک های ساکن در خشکی به دو زیر گروه تقسیم می شوند:
- Aerophyton. جلبک هایی که رشد می کننداشیاء زمینی، اشیاء افتاده، کنده ها.
- جلبک در حال رشد در سطح خاک.
علاوه بر گونه های فوق، گونه هایی نیز وجود دارند که در آب نمک، بر روی برف یا یخ زندگی می کنند و همچنین در بستر سنگ آهک زندگی می کنند.
چگونه جلبک ها تولید مثل می کنند
بیایید به موضوع اصلی مقاله بپردازیم. در طبیعت جلبک ها به سه طریق تکثیر می شوند. هر کدام از آنها ویژگی های خاص خود را دارند.
- جلبک ها به صورت رویشی تولید مثل می کنند. این یک روش تولید مثل است که در آن یک فرد بالغ به دو قسمت تقسیم می شود یا مثلاً یک کلیه از بدن مادر جدا می شود. سپس سلول‌های تازه تشکیل‌شده به دو و چهار سلول تقسیم می‌شوند که متعاقباً جلبک بالغ از آنها رشد می‌کند.
- تولید مثل غیرجنسی. این نوع، که در آن تقسیم پروتوپلاست در داخل سلول جلبک و به دنبال آن آزاد شدن آن به بیرون و جدا شدن از سلول مادر اتفاق می افتد.
- جلبک‌ها توسط هاگ‌هایی که در اندام‌های خاص - اسپورانژیا تشکیل می‌شوند، تکثیر می‌شوند.
- تولید مثل جنسی. این شامل ادغام دو سلول، گامت، و در نتیجه یک زیگوت است که متعاقباً به یک فرد جدید رشد می کند یا زئوسپور می دهد. علاوه بر این، زیگوت های جلبک های مختلف پس از تشکیل آنها رفتار متفاوتی دارند. در برخی، آنها به یک دوره خواب می روند که می تواند تا چند ماه ادامه یابد. و بقیه بلافاصله به یک لایه جدید یا تالوس جوانه می زنند.
قابل توجه است، هر گونه جلبک به طور متفاوتی تولید مثل می کند. این سوال توسط برنامه درسی مدرسه مورد مطالعه قرار می گیرد. و اغلب دانش آموزان یک سوال از معلم می شنوند:"چگونه جلبک ها تولید مثل می کنند؟ تولید مثل جلبک ها را توضیح دهید." اگر مطالب را با جزئیات مطالعه کنید، پاسخ دادن به آن آسان است.
وقتی جلبک ها به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند. انواع تولید مثل غیرجنسی
این ساده ترین گزینه است. به صورت غیرجنسی یا رویشی، جلبک ها عمدتاً فقط در شرایط مساعد برای آنها تولید مثل می کنند. این بدان معناست که زمانی که آب در مخزن دمای معینی داشته باشد و شرایط برای تولید مثل غیرجنسی مساعدترین باشد.
اگر تغییرات ناگهانی دما، آلودگی یا سرریز ساکنان در یک مخزن یا محیط رخ دهد، در این حالت جلبک ها شروع به تولید مثل جنسی می کنند.
تولید مثل غیرجنسی را می توان به چند نوع تقسیم کرد:
- جلبک ها به صورت رویشی تولید مثل می کنند - سلول های رویشی جدا می شوند.
- هاگ زایی. یا به روشی دیگر جلبک ها با کمک سلول های خاص تکثیر می شوند. به این سلول ها هاگ می گویند.
وقتی جلبک ها به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند، تنها یک پدر و مادر وجود دارد که تمام ژنوم های موجود از آن به ارث می رسد. اما در مورد جهش، ماده ژنتیکی می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند.
اغلب یک موجود زنده می تواند هم به صورت غیرجنسی و هم به صورت رویشی تولید مثل کند.
تکثیر رویشی جلبک
تکثیر رویشی در بیشتر موارد برای جلبک های قهوه ای معمول است.
با این روش تولید مثل، بخش هایی از جلبک (تالی)بدون هیچ تغییری از سلول های موجود جدا می شوند و سلول های جدید تشکیل شده بخشی از غشای مادر را به ارث می برند.
هر دو جلبک تک سلولی و چند سلولی می توانند به صورت رویشی تولید مثل کنند. علاوه بر این، در سلول‌های تک سلولی، سلول به دو بخش تقسیم می‌شود و در سلول‌های چند سلولی، جداسازی در لایه‌ها یا تالی‌های کامل، کلنی‌ها رخ می‌دهد. در جلبک های رشته ای، حالت رویشی تولید مثل با تقسیم نخ ها به قطعات جداگانه آنها اتفاق می افتد.
در عین حال، همه جلبک های راسته نمایندگان استعمار نمی توانند به صورت رویشی تولید مثل کنند، درست مانند تک سلولی، همراه با روش رویشی تولید مثل، می تواند راه جنسی نیز وجود داشته باشد.
جلبک‌های قهوه‌ای همانطور که در بالا ذکر شد به این روش و با کمک شاخه‌های مخصوص مولد تکثیر می‌شوند. همه انواع سارگاسو در دریای سارگاسو به روشی مشابه پرورش می یابند.
تکثیر توسط هاگ
علاوه بر تولیدمثل رویشی، جلبک ها با هاگ نیز تکثیر می شوند. این زیرگونه خاصی از تولید مثل غیرجنسی است.
هاگ ها در اندام های خاصی به نام اسپورانژیا یا zoosporangia تشکیل می شوند. وقتی پراکنده می شود، هاگ شروع به جوانه زدن می کند و سپس یک فرد مستقل بالغ جدید تشکیل می شود.
هاگ‌های متحرک با تاژک‌هایی که قادر به حرکت هستند زئوسپور نامیده می‌شوند.
نوع تولید مثل غیرجنسی توسط اسپورها را می توان به عنوان مثال جلبک هایی مانند ulotrix در نظر گرفت. در شرایط مساعد زندگی برای او، قطعات او از رشته مادری موجود جدا می شود کهحاوی بحث و جدل آنها در حالت آزاد شنا می کنند، سپس، با اتصال به یک شی زیر آب، شروع به تقسیم فعال می کنند و رشته جدیدی از جلبک ها را تشکیل می دهند. لازم به ذکر است که این نوع جلبک می تواند به طور همزمان هم به صورت غیرجنسی و هم جنسی تولید مثل کند.
مشاهده شده است که امکان تحریک تشکیل هاگ در برخی از انواع جلبک های رشته ای وجود دارد، برای این منظور باید افزایش دی اکسید کربن در زیستگاه رخ دهد.
عملکرد تولید مثل غیرجنسی در این مورد توسط افرادی به نام اسپوروفیت انجام می شود، یعنی آنهایی که هاگ تشکیل می دهند.
تولید مثل جنسی
علاوه بر روش های فوق، جلبک ها از طریق جنسی تولید مثل می کنند. اول از همه، با لقاح، یعنی ادغام دو سلول - گامت مشخص می شود. پس از آن، یک زیگوت تشکیل می شود که متعاقباً به جد یک موجود جدید تبدیل می شود.
جلبک ها چندین راه برای تولید مثل جنسی دارند:
- ایزوگامی - دلالت بر ادغام دو گامت با اندازه و ساختار یکسان دارد.
- هتروگامی. این نامی است که به ترکیب دو گامت داده شده است که در آن یکی از دیگری بزرگتر است. علاوه بر این، معمولاً آنهایی که بزرگتر هستند زن هستند.
- اوگامی. با این روش تولید مثل، یک سلول زن بی تحرک با یک گامت نر متحرک ادغام می شود.
- صرف. منظور از این مفهوم نوعی تولید مثل است که در آن دو سلول رویشی بدون تاژک به هم متصل می شوند.
در جلبک های بدوی، همان فرد قادر به تولید مثل جنسی و غیرجنسی است. توسعه یافته ترین عملکردانجام افرادی به نام گامتوفیت، یعنی تشکیل گامت.
نمونه هایی از تولید مثل جلبک
فوکوس می تواند به عنوان نمونه ای از تکثیر رویشی جلبک ها باشد. بر روی تالوس اصلی آن، تالی‌های اضافی مشابه ساختار تشکیل می‌شوند که متعاقباً ارگانیسم جدیدی ایجاد می‌کنند.
تولید غیرجنسی، یعنی تقسیم به دو سلول، در اوگلنا قابل مشاهده است.
Chlamydomonas جلبکی است که هم از نظر جنسی و هم غیرجنسی با کمک هاگ ها (zoospores) که تاژک دارند، تکثیر می شود.
یکی دیگر از نمونه های تولید مثل جنسی جلبک های قهوه ای مانند کلپ است. این گونه دارای سه حالت تولید مثل جنسی است، مانند ایزوگامی، هتروگامی، اووگامی.
کلرلا یک جلبک سبز میکروسکوپی است. تنها به صورت غیرجنسی و با کمک هاگ تکثیر می شود.
جلبک قرمز (زرشکی) به دو صورت تکثیر می شود که یکی از آنها جنسی است. ویژگی بارز آن تشکیل گامت های نر بدون تاژک است. در همان زمان، گامت های ماده روی جلبک ها باقی می مانند، در حالی که گامت های نر با کمک جریان به آنها منتقل می شوند.
اهمیت جلبک در طبیعت
جلبک ها پرشمارترین و مهم ترین موجودات فتوسنتزی برای کل سیاره هستند. پراکنش آنها به حدی گسترده است که نه تنها در دریاها، اقیانوس ها، رودخانه ها، دریاچه ها، بلکه در مخازن کوچک از جمله مخازن مصنوعی و حتی گودال ها نیز یافت می شوند. آنها را می توان به صورت لکه های کوچک مایل به سبز روی سطح تقریبا مشاهده کردهر مخزن ارزش جلبک در طبیعت بسیار زیاد است.
علاوه بر این واقعیت که آنها مقدار نسبتاً زیادی اکسیژن منتشر می کنند، به عنوان زیستگاه بسیاری از آبزیان عمل می کنند، در تشکیل یک لایه خاک حاصلخیز شرکت می کنند. بسیاری از جلبک ها خورده می شوند و همچنین به عنوان منبع اصلی در استخراج اجزای غذایی خاص عمل می کنند. همچنین برای تهیه انواع داروها و لوازم آرایشی استفاده می شود.
جلبک ها موجوداتی هستند که از نظر ترکیب و نحوه تولید مثل منحصر به فرد هستند. آنها چندین نوع تولید مثل را با هم ترکیب می کنند: جنسی، غیرجنسی و رویشی. این عمل آنها را جاودانه می کند. علاوه بر این، این سوال بسیار سرگرم کننده است، زیرا بیهوده نیست که معلمان زیست شناسی در سراسر کشور تلاش می کنند تا دانش آموزان خود را به این سوال وادار کنند که "چگونه جلبک ها تولید مثل می کنند؟ تولید مثل جلبک ها را توصیف کنید."
