تكاثر الطحالب:
تبدي الطحالب أنماطاً متعددة من التكاثر الإعاشي واللاجنسي والجنسي. ويتحقق التكاثر الإعاشي بالانقسام الخيطي في الطحالب الوحيدة الخلية، وبتقطع المشرة أو بتكوين أعضاء برعمية في الطحالب المتعددة الخلايا. أما التكاثر اللاجنسي فيتحقق بتكوين أبواغ سابحة أو ساكنة. ويبدي التكاثر الجنسي أنماطاً متعددة لانجد نظيراً لتنوعها في الأحياء الأخرى، و كذلك الأمر بالنسبة لحلقة الحياة وتعاقب الأجيال[ر]. فحلقة الحياة يمكن أن تكون وحيدة الجيل أحادية أو مضاعفة الصيغة الصبغية، كما يمكن أن تكون ثنائية الجيل متماثلة أو مختلفة الشكل تبعاً لتماثل الجيلين العروسي gametophyte
والبوغي sporophyte
أو اختلاف شكلها وسيادة أحدهما. وأخيراً يمكن أن تتضمن حلقة الحياة تعاقب ثلاثة أجيال (عروسي وبوغي ثمري carposporophyte
وبوغي رباعي tétrasporophyte
) كما في معظم الطحالب الحمراء، و هنا أيضاً يمكن أن تكون متماثلة أو مختلفة الشكل (الشكل ـ8).
تغذية الطحالب
إن الخصائص العامة للتغذية عند الطحالب هي نفسها المعروفة لدى النباتات الراقية، فهي تستخدم الطاقة الضوئية للحصول على الكربون اعتباراً من CO2
المنحل في الماء خلال عملية التركيب الضوئي، كما تحصل على الآزوت و الفوسفور و بقية العناصر من أملاحها المعدنية المنحلة في الماء. ولكن بعضها يمكن أن يتطلب وجود مركبات عضوية بسيطة للقيام بالتركيب الضوئي، في حين توجد طحالب متعايشة مع أحياء أخرى ولاسيما مع الفطريات، حيث يعطي هذا التعايش أنواعَ الأشن[ر] Lichens
، ومع المرجانيات والاسفنجيات وغيرها من الأحياء الحيوانية. وأخيراً توجد بعض الطحالب عديمة اليخضور، وتعتمد في تغذيتها على المواد العضوية الجاهزة.
بيئة الطحالب
لاتوجد بقعة على سطح الأرض خالية من الطحالب، فهي موجودة في التربة وعلى سطح الصخور والجدران وجذوع الأشجار وفوق الجليد والثلج القطبي وحتى في الصحارى الجافة، ولكن المجالات الأرحب لانتشارها وتنوعها تتمثل في الأوساط المائية اعتباراً من البحار والمحيطات إلى جميع أشكال المياه العذبة من بحيرات و ينابيع و جداول و أنهار.
الطحالب العوالق: تنمو الكثير من أنواع الطحالب، وبخاصة الطحالب الدقيقة، حرة بشكل معلق ضمن كتلة الماء اعتباراً من السطح و حتى أعماق يمكن أن تربو على200م، مشكلة ًما يسمى بالعوالق النباتية Phytoplancton
والتي يختلف تركيبها النوعي كثيراً في البحار عنه في المياه العذبة، كما يختلف بين وسط وآخر ومن فصل لآخر على مدار السنة. وتحتل المشطورات Diatomées
مكاناً بارزاً في عوالق البحار و المياه العذبة، و يضاف إليها في البحار الطحالب الدوارة Dinophycées
و المكوَّرات الصخرية Coccolithophoridae
، أما الطحالب الخضراء الدقيقة فتجد في المياه العذبة المجال المناسب لانتشارها، في حين تغزر الطحالب الزرقاء في المياه الملوثة و الينابيع المعدنية الحارة.
الشكل(8) حلقات الحياة الرئيسية في الطحالب:
(الخط المزدوج يشير إلى الصيغة 2n والخط المفرد يشير إلى الصيغة n)
أـ حلقة الحياة وحيدة الجيل أحادية الصيغة الصبغية ب ـ حلقة الحياة وحيدة الجيل مضاعفة الصيغة الصبغية
ج ـ حلقة الحياة ثنائية الجيل د ـ حلقة الحياة ثلاثية الجيل
الطحالب القاعية Algues benthiques: تنمو معظم الطحالب الكبيرة متثبتة على القاع اعتباراً من سطح الماء وحتى العمق الذي تصله إضاءة كافية للقيام بتركيب ضوئي فعّال. و يرافقها العديد من الطحالب الدقيقة، التي تنمو غالباً فوق الطحالب الأكبر حجماً أو فوق النباتات الراقية، ولذا كان الانتشار العالمي للطحالب القاعية أقل بكثير من طحالب العوالق، إذ يحتل شريطاً شاطئيّاً ضيقاً لايتجاوز عُشْرَ المساحة الكلية للبحار والمحيطات. وبالرغم من ذلك فإن لهذا الشريط الشاطئي أهمية كبيرة في بيولوجيا البحار حيث يلاحظ فيه أكبر قدر من تنوع الأحياء وغزارتها، كما يتحقق فيه أكبر قدر من الإنتاجية.
وتتمثل الطحالب القاعية البحرية بالطحالب الحمراء والسمراء وعدد من رتب الطحالب الخضراء، ويتحكَّم في التوزع الجغرافي و العمودي لهذه الطحالب مجمل العوامل البيئية وبخاصة الإضاءة ودرجات الحرارة والملوحة إضافة إلى طبيعة القاع. ولأن المناطق الشاطئية تعد أوساطاً بيئية بالغة التعقيد، خاصة في البحار التي تبدي مياهها فروقاً كبيرة بين مستواها في حالتي المد والجذر، فقد تمكن الباحثون من تمييز عدة طبقات محددة بشروطها البيئية وبالأنواع الحية التي تقطنها. أما في المياه العذبة فتتمثل الطحالب القاعية أساساً بالطحالب الخضراء.
طحالب اليابسة: يوجد العديد من الطحالب الدقيقة المتكيفة للحياة على اليابسة، ويكون تنوعها كبيراً نسبياً في التربة الرطبة، حيث تتمثل جيداً كل من المشطورات والطحالب الخضراء والزرقاء. أما في المناطق المتطرفة في شروطها البيئية، كالمناطق المكسوَّة بالجليد والثلج، أو الصحارى الجافة، فلا توجد سوى أنواع قليلة متكيفة لذلك.
فوائد الطحالب واستعمالاتها
تُعد الطحالب المنتِج الأساسي للمادة العضوية الأولية في جميع الأوساط المائية التي تغطي نحو 71% من سطح الأرض، وهي فضلاً عن ذلك تقوم بإغناء هذه الأوساط وجو الأرض بالأكسـجين الضروري لتنفس الأحياء الأخرى، ولقيام الأحياء الدقيقة بدورها في التنقية الذاتية للمياه.
أما الاستثمار المباشر للطحالب فقد تنامى بكثرة في العقود الماضية، حيث اتضحت أكثر فأكثر الإمكانات المتعددة لاستعمال الطحالب أو المواد المستخلصة منها في مجالات متعددة كالتغذية والزراعة والصناعة والطب. ففي مجال التغذية تستخدم الطحالب غذاءً للإنسان وعلفاً للحيوان في العديد من البلدان، ولاسيما اليابان وبلدان جنوب شرق آسيا، ويعود ذلك بالدرجة الأولى لغناها بالفيتامينات والعناصر المعدنية، بل إن بعض الطحالب الدقيقة غني جداً بالبروتينات. وتدخل مستخلصات الطحالب الحمراء، ولاسيما الآغار والمواد الشبيهة به، في العديد من الصناعات الغذائية، ولاسيما في صناعة المرطبات والمربيات، فضلاً عن الاستخدام الأساسي للآغار Agar
في تحضير أوساط زراعة الأحياء الدقيقة في مخابر التحليل والبحث العلمي. وفي الزراعة، عرفت أهمية الطحالب البحرية في تخصيب التربة منذ زمن بعيد. كما تقوم البلدان المنتجة للأرز باستخدام الطحالب الزرقاء لتثبيت الآزوت الجوي على نطاق واسع حيث تعد بديلاً ممتازاً، من النواحي الاقتصادية والصحية والبيئية، لاستخدام الأسمدة الكيميائية. وتستخدم الطحالب السمراء لاستخلاص الألجينات Alginates
التي تجد تطبيقات واسعة في صناعات مختلفة، ولاسيما صناعة المواد اللاصقة، والمواد المانعة للرطوبة، والورق المصقول والصناعات النسيجية، ومواد التجميل والصناعات الدوائية والغذائية.
أما استخدام الطحالب في المجال الطبي وصناعة العقاقير فهو مجال لايزال في بداياته، ولكن تبشر جميع الأبحاث إلى مستقبلها الواعد في هذا المجال. وتستخدم مستخلصات متعددة منها حالياً في صنع الأدوية وفي معالجة الكثير من الأمراض والوقاية منها، ولاسيما أمراض الجهاز الهضمي والتنفسي والأورام وأمراض الدم. كما ثبت أن العديد منها يحتوي على مواد بيولوجية نشيطة وصادَّات حيوية مقاومة للجراثيم والفطريات والفيروسات الممرضة. ومن ناحية أخرى أوضحت الأبحاث أن عدداً من الطحالب، وخاصة الطحالب العوالق النباتية من مجموعة الطحالب الدوارة، تفرز مواد سامة يمكن أن تعد خطراً للأحياء البحرية الأخرى عندما تتكاثر الأنواع السامة بصورة مفرطة مؤدية إلى تلون المياه كما في ظاهرة المد الأحمر أو المياه الحمراء eaux rouges
.