و chlorophitic هي نوع من الطحالب واحدة من مكونات نباتات خضراء النسب، جنبا إلى جنب مع النباتات البرية. هذه الطحالب الخضراء هي مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الموجودة في الموائل المائية ، وأحيانًا في الموائل الأرضية.
لعبت هذه الكائنات الحية أدوارًا رئيسية في النظم البيئية لمئات الملايين من السنين. يُعتقد أن تطور نباتات اليابسة نشأ من سلف من نوع نبات الكلوروفيت. كان هذا حدثًا رئيسيًا في تطور الحياة على الأرض ، مما أدى إلى تغيير جذري في بيئة الكوكب ، مما أدى إلى بدء التطوير الكامل للنظم البيئية الأرضية.
الطحالب الخضراء على صخرة على الشاطئ في كورفو. بواسطة Kritzolina
النظرية الأكثر قبولًا في الوقت الحاضر حول ظهور الكلوروفيت هي النظرية التكافلية الداخلية. تدافع هذه النظرية عن أن كائنًا غير متغاير التغذية استولى على البكتيريا الزرقاء ، والتي كانت تتكامل معها بشكل ثابت.
تتميز الطحالب الخضراء بخصائص مشابهة للنباتات الأرضية ، مثل وجود بلاستيدات خضراء ذات غشاء مزدوج مع ثايلاكويدات مغلفة تحتوي على الكلوروفيل أ وب ، جنبًا إلى جنب مع أصباغ ملحقة أخرى مثل الكاروتينات والزانثوفيل.
مميزات
تعرض هذه المجموعة من الطحالب الخضراء تباينًا ملحوظًا في التشكل ، مما يعكس الخصائص البيئية والتطورية للموئل الذي نشأت فيه. يتراوح نطاق التنوع المورفولوجي من أصغر حقيقيات النوى التي تعيش بحرية ، وهي Ostreococcus tauri ، إلى أشكال الحياة متعددة الخلايا.
الكلوروفيتات كائنات حية تشترك في العديد من الخصائص الخلوية مع النباتات البرية. تحتوي هذه الكائنات على بلاستيدات خضراء محاطة بغشاء مزدوج ، مع ثايلاكويدات مغلفة.
تحتوي البلاستيدات الخضراء في الكلوروفيت عمومًا على بنية في سدى تسمى بيرينويد. وبيرينويد هو كتلة البروتين، وغنية في انزيم ريبولوز-1،5-bisphosphate-كربوكسيلاز-أوكسيجيناز (RuBisCO)، والتي هي المسؤولة عن تثبيت من CO 2.
تحتوي معظم نباتات الكلور على جدار خلوي ثابت مع مصفوفة تتكون من ألياف السليلوز. تمتلك الخلايا السوطية زوجًا من السوط المتشابه في الهيكل ، ولكن قد يكون مختلفًا في الطول. تتميز منطقة الانتقال السوطية (المنطقة الواقعة بين السوط والجسم القاعدي) عادةً بأنها ذات شكل نجمة تسع نقاط.
الموئل والتوزيع
عادة ما تكون الكلوروفيت وفيرة في بيئات المياه العذبة ، بما في ذلك البحيرات والبرك والجداول والأراضي الرطبة. في هذه الأماكن يمكن أن تصبح مصدر إزعاج في ظروف تلوث المغذيات.
تم العثور على مجموعتين فقط من الكلوروفيت في البيئات البحرية. تكثر الطحالب البحرية الخضراء (Ulvophyceae) في الموائل الساحلية. يمكن لبعض الطحالب البحرية الخضراء (خاصة أولفا) أن تشكل أزهارًا ساحلية عائمة واسعة النطاق تسمى "المد الأخضر". الأنواع الأخرى ، مثل Caulerpa و Codium ، تشتهر بطبيعتها الغازية.
بعض مجموعات الكلوروفيت ، على سبيل المثال Trentepohliales ، تكون أرضية حصرية ولا توجد أبدًا في البيئات المائية.
Caulerpa geminata Harv. متحف أوكلاند
يمكن العثور على بعض سلالات كلوروفيت في التعايش مع مجموعة متنوعة من حقيقيات النوى ، بما في ذلك الفطريات ، الأشنات ، الهدبيات ، المنخربات ، الكائنات المجوفة ، الرخويات (الدود البزاق والمحار العملاق) ، والفقاريات.
تطور البعض الآخر ليكون لديهم نمط حياة غير متجانسة إلزامي كطفيليات أو كائنات تعيش بحرية. على سبيل المثال ، تنمو الطحالب الخضراء Prototheca في مياه الصرف الصحي والتربة ويمكن أن تسبب التهابات في البشر والحيوانات المعروفة باسم protothecosis.
تغذية
كما ذكرنا سابقًا ، تعتبر الكلوروفيت كائنات ذاتية التغذية ، مما يعني أنها قادرة على صنع طعامها. تتم مشاركة هذه الخصوصية مع النباتات الأرضية ، وتحقق ذلك من خلال عملية كيميائية حيوية تسمى التمثيل الضوئي.
أولاً ، يتم التقاط الطاقة الشمسية بواسطة مجموعة من الأصباغ (الكلوروفيل أ و ب) ، ليتم تحويلها لاحقًا إلى طاقة كيميائية ، من خلال مجموعة من تفاعلات تقليل الأكسدة.
تتم هذه العملية في غشاء الثايلاكويد (داخل البلاستيدات الخضراء) ، وهو جزء لا يتجزأ من مجمع البروتين المسؤول عن تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.
يتم استقبال الضوء أولاً عن طريق الأصباغ الموجودة داخل مجمع الهوائي ، والذي يوجه الطاقة إلى الكلوروفيل أ ، وهو المسؤول عن توفير الطاقة الضوئية الكيميائية ، في شكل إلكترونات ، لبقية النظام. هذا يؤدي إلى إنتاج جزيئات ذات إمكانات عالية للطاقة مثل ATP و NADPH.
وتستخدم بعد ذلك، ATP و NADPH في دورة كالفين، الذي انزيم ريبولوز-1،5-bisphosphate-كربوكسيلاز-أوكسيجيناز (RuBisCO)، هو المسؤول عن تحويل الغلاف الجوي CO 2 إلى الكربوهيدرات. في الواقع ، بفضل دراسة نبات الكلوروفيت ، شلوريلا ، تم توضيح دورة كالفين لأول مرة.
التكاثر
تتكاثر الكلوروفيت أحادية الخلية لاجنسيًا عن طريق الانشطار الثنائي ، بينما يمكن أن تتكاثر الأنواع الخيطية والمستعمرة عن طريق تفتيت جسم الطحالب.
يمكن استنساخها جنسيًا عن طريق الهولوغامي ، والذي يحدث عندما تعمل الطحالب بأكملها كمشيج ، وتندمج مع نظير آخر. يمكن أن يحدث هذا في الطحالب وحيدة الخلية.
في الوقت نفسه ، يعتبر الاقتران وسيلة أخرى شائعة جدًا للتكاثر الجنسي في الأنواع الخيطية ، حيث يعمل أحد الطحالب كمانح (ذكر) وآخر كمتلقي (أنثى).
يتم نقل المحتوى الخلوي عن طريق جسر يسمى أنبوب الاقتران. ينتج عن هذا الزيجوسبور ، والذي يمكن أن يظل كامنًا لفترة طويلة.
نوع آخر من التكاثر الجنسي هو Planogamy ، والذي يتكون من إنتاج الأمشاج المتنقلة ، من الذكور والإناث. أخيرًا ، Oogamy هو نوع من التكاثر الجنسي الذي يتكون من ظهور مشيج أنثوي غير متحرك يتم تخصيبه بواسطة مشيج ذكر متحرك.
التطبيقات
الكلوروفيتات هي كائنات حية ضوئية قادرة على إنتاج العديد من المكونات النشطة بيولوجيا التي يمكن استخدامها للاستخدام التجاري.
إن إمكانات التمثيل الضوئي التي تقوم بها الطحالب الدقيقة في إنتاج مكونات ذات قيمة اقتصادية عالية أو لاستخدام الطاقة معترف بها على نطاق واسع ، نظرًا لكفاءتها في استخدام ضوء الشمس مقارنة بالنباتات الأعلى.
يمكن استخدام الكلوروفيت لإنتاج مجموعة واسعة من المستقلبات مثل البروتينات والدهون والكربوهيدرات والكاروتينات أو الفيتامينات للصحة والتغذية والمضافات الغذائية ومستحضرات التجميل.
المياه العذبة chlorophyte Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
يعود استخدام الكلوروفيت من قبل البشر إلى 2000 عام. ومع ذلك ، بدأت التكنولوجيا الحيوية المتعلقة بالكلوروفيت في التطور في منتصف القرن الماضي.
اليوم ، تتراوح التطبيقات التجارية لهذه الطحالب الخضراء من استخدامها كمكمل غذائي لإنتاج علف حيواني مركّز.
المراجع
- Round، FE، 1963. The Chlorophyta، British Phycological Bulletin، 2: 4، 224-235، DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon، J.، Lee، CG، Pelle، JE، 2006. التراكم الكاروتيني الثانوي في Haematococcus (Chlorophyceae): التخليق الحيوي والتنظيم والتكنولوجيا الحيوية. مجلة علم الأحياء الدقيقة والتكنولوجيا الحيوية ، 16 (6): 821-831
- Fang، L.، Leliaert، F.، Zhang، ZH، Penny، D.، Zhong، BJ، 2017. Evolution of the Chlorophyta: Insights fromchloroplast phylogenomic analysis. مجلة علم اللاهوت النظامي والتطور ، 55 (4): 322-332
- Leliaert ، F. ، Smith ، DR ، Moreau ، H. ، Herron ، MD ، Verbruggen ، H. ، Delwiche ، CF ، De Clerck ، O. ، 2012. التطور النسبي والتطور الجزيئي للطحالب الخضراء. مراجعات نقدية في علم النبات ، 31: 1-46
- Priyadarshani، I.، Rath، B.، 2012. التطبيقات التجارية والصناعية للطحالب الدقيقة - مراجعة. مجلة استخدام الكتلة الحيوية الطحالب ، 3 (4): 89-100