الكائنات الحية الأوالي

[marmer]

الأوالي

الأوالي Protista مجموعة متباينة من الكائنات الحية، الوحيدة الخلية المجهرية الأبعاد تضم أنماطاً مختلفة الشكل والحجم والتعضي والوظيفة، لا تتجاوز أبعادها بضعة مكرونات، تعيش منفردة أو في مستعمرات، في جميع الأوساط الرطبة. وتكون نشيطة حين تكون الشروط مناسبة، وإذا ساءت هذه من حولها تحولت إلى أكياس تضمن حمايتها وانتشارها.
تضم الأوالي، حسبما حددها البيولوجي الألماني هيكل Haeckel عام 1886، النباتات الأوالي Protophyta والحيوانات الأوالي Protozoa. أما اليوم فتميز فيها الطحالب Algae الوحيدة الخلية الذاتية التغذي التي تقوم بالتركيب الضوئي. والتي تحوي صانعاتٍ خضراً وفجوات خلوية كبيرة، وتشبه أسلاف النباتات والحيوانات الأوالي التي ليس لها صانعات خضر، ومن ثم لا تقوم بالتركيب الضوئي فتستمد غذاءها من الوسط المحيط بها، وليس لها جدار خلوي. وقد تخصص الكثير من الأوالي وتميز بعضيات معقدة جداً.
توجد الأوالي حيث يتوافر الماء، فهي تكثر في البحار والمياه العذبة، وفي التربة الرطبة أو في أجسام الحيوانات. وتطفو الأشكال الذاتية التغذي التي تقوم بالتركيب الضوئي، على سطح البرك أو المحيطات، أو تسبح فيها، أما الأميبات فإنها تزحف على القاع، في حين تنمو أشكال لاطئة متنوعة متثبتةً على بعض الأجسام كالصخور وأعشاب البرك.
يعكس تصنيف المتعضيات عادة علاقاتها التطورية. لكن تطور الأوالي ما يزال غامضاً غير واضح. ويحتمل أن تكون الأوالي الحديثة قد انحدرت من المتعضيات الحقيقيات النوى Eucaryota الأولى. وقد لا يستطاع تعرف ارتباطات مجموعاتها بعضها ببعض، مع أن بعض الدراسات الكيمياوية الحيوية والوراثية توحي إلى بعض المؤشرات.
يمكن أن تقسم الأوالي إلى مجموعتين رئيسيتين: ذاتيات التغذي وغيريات التغذي. ولما كان التطور لا يحترم حدود نظم التصنيف التي يضعها الإنسان، كان لابد من وجود أنواع تقع على الحدود ولا يمكن تصنيفها. لذا فإن الحدود بين الأوالي الذاتية التغذي والأوالي الغيرية التغذي هي حدود غير واضحة تشبه التي تفصل بين الأوالي والنباتات والحيوانات. وقبل أن تُفْصَل الأوالي في مجموعة قائمة بذاتها كان علماء النبات يعدون الأوالي الذاتية التغذي نباتاتٍ (الطحالب الوحيدة الخلية). وكان علماء الحيوان يعدون غيريات التغذي حيواناتٍ (الحيوانات الأوالي). ويبقى هذا التقسيم مفيداً لأنه يبدو أن الحيوانات انحدرت من الأوالي الغيرية التغذي، ونشأت النباتات من الأوالي الذاتية التغذي. وهنالك أوالٍ لا تعرف لها امتدادات في كثيرات الخلايا.
ومع أن معظم حقيقيات النوى الوحيدات الخلية تصنف على أنها حيوانات أوالٍ، فيبدو أن لبعضها علاقة بخط تطوري محدد في الفطور أو في غيرها من النباتات لكن تصنف في الحيوانات أو في النباتات، مع ما يشابهها من كثيرات الخلايا.
فيزيولوجية الأوالي
تمثل الأوالي مجموعة غير متجانسة، حتى ليصعب إجراء تعميم حول وظائفها، فبعضها له غلاف خلوي سليلوزي، ويحيط ببعضها الآخر غلاف هلامي أو قوقعة تضمن له الحماية وتمنع تفجر خلاياه بعملية الحلول لدى تشربه الماء من الوسط المنخفض الضغط الحلولي. وللكثير من الأوالي التي ليس لها جدار خلوي فجوات نابضة تجمع الماء الزائد وتطرحه خارج الخلية. وهي تكثر لدى أوالي المياه العذبة، لكنها توجد أيضاً لدى بعض الأشكال البحرية.
يدخل الأكسجين أجسام الأوالي ويخرج منها ثاني أكسيد الكربون، بالانتشار عبر الغشاء البلاسمي. ومع أن معظم الأوالي تستطيع التنفس هوائياً، فإن الكثير منها يستطيع الحياة بالتخمر طوال حياته عند فقدان الأكسجين.
ومن أهم أسباب نجاح الأوالي في البقاء أن الكثير منها يحيط نفسه، في الشروط السيئة، بكيس يقاوم التجفاف وتبدلات الحرارة، مما يتيح للمتعضية الحفاظ على حياتها حتى تعود الشروط المواتية. وتغادر بعض الأوالي الصحراوية أكياسها بضع ساعات كل سنة لدى توافر الماء لتتغذى وتتكاثر. وتساعد الأكياس الأوالي في الانتشار، إذ يمكن أن تُحمل الخلية المتكيسة من قارة إلى أخرى في الطين الجاف على رجل بطة مهاجرة أو في فرو جرذ أو في ملابس الإنسان.

تتحرك بعض الأوالي بوساطة السياط أو الأهداب أو بالأرجل الكاذبة. وليس لبعضها الآخر أعضاء محركة.
تتحرك بعض الأوالي بضربات سياطها التي تتم بشكل تموجات تجتاز السوط من إحدى نهايتيه إلى الأخرى. وتسحب الضربات الخلية في الماء إن كان السوط في المقدمة، وتدفعها إن كان في المؤخرة (الشكل 1).
وللأهداب البنية الوظيفية نفسها التي للسياط، لكنها أقصر وأكثر عدداً. ويمكن تشبيه الحركة الهدبية بمجاديف القوارب، وينثني الهدب لدى عودته إلى حاله الأولى مما يقلل المقاومة إلى أبعد حد (الشكل 1).
أما الحركة الأميبية بالأرجل الكاذبة فهي أكثر تعقيداً ففي هذا النوع من الحركات تمتد رجل كاذبة من الأميبة [ر. الأميبيات]، ثم ينسحب باقي الجسم في اتجاه الامتداد.
تتغذى الأوالي بطرائق متعددة. فالأنواع الغيرية التغذي تبتلع الغذاء بالبلعمة (الشكل 2) أو تمتص الجزيئات العضوية الصغيرة من الوسط المحيط بها. كما تستطيع بعض الأوالي التحول من العمل بالتركيب الضوئي إلى البلعمة أو الامتصاص بحسب الشروط المحيطة بها.

[marmer]

ويستطيع معظم الأوالي الإحساس بالمنبهات كالضوء واللمس والمواد الكيمياوية. فالإحساس بالضوء يتم عندها بوساطة بقع ضوئية تتألف من أصبغة حساسة بالضوء توجد في عَضيات صغيرة. كما تحُس غالبية الأوالي بالأجسام التي حولها بملامستها الأهداب أو السياط. ويمكنها الإحساس بالمواد الكيمياوية، وربما يتم ذلك بتأثير هذه المواد في جزيئات البروتين الموجودة في جدرانها السيتوبلاسمية. وتستجيب الأوالي للمنبهات بسلوكية مناسبة، غالباً ما تكون بتحركها نحو المنبهات أو بابتعادها عنها.
تتكاثر الأوالي عادة بانقسام السيتوبلاسما بعد انقسام النواة انقساماً عادياً. ويتكاثر معظمها بنوع من التكاثر الجنسي، وهي، مثل معظم المتعضيات، تتكاثر تكاثراً غير جنسي، عندما لا تساعد الأحوال على التغذي والنمو، وتكاثراً جنسياً عندما تكون الأحوال مناسبة.
تصنيف الأوالي
تضم الأوالي الطحالب الوحيدة الخلية والحيوانات الأوالي.
1ـ الطحالب: مجموعة غير متجانسة تضم أشكالاً متنوعة، والطحالب الوحيدة الخلية منها هي التي تصنف في الأوالي. وهي ذاتية التغذي، تشتمل في بنيتها على اليخضور «آ» واليخضور «ب» واليخضور «جـ» إضافة إلى بعض الأصبغة الأخرى مثل الكاروتينيات. تؤلف هذه الطحالب جزءاً مهماً من العوالق plankton في المياه العذبة أوالملحة. يذكر منها:
أ ـ الطحالب النارية أو النباتات النارية Pyrophyta أو السوطيات المفزعة Dino-flagellata، وهي سوطيات بدائية لاشتمال صبغياتها (كروموزوماتها) على كمية قليلة من البروتينات، إضافة إلى التصاقها بالغشاء النووي. تتكاثر تكاثراً غير جنسي ونادراً ما تلجأ إلى التكاثر الجنسي. وهي تؤلف جزءاً من العوالق النباتية البحرية. وقد أسهمت المجموعات القديمة منها في تكوين الترسبات النفطية. بعضها عديم اللون لكن معظمها يحتوي في بنيته اليخضور «آ» واليخضور «ب» واليخضور «جـ»، ويقوم بالتركيب الضوئي.
لهذه السوطيات سوطان، يكوِّن أحدهما نطاقاً حول الخلية ويبرز الآخر من خلفها. بعضها عار، وتحيط ببعضها الآخر درعٌ سليلوزية. يتمتع بعض أجناسها، مثل Noctiluca، بالإضاءة الحيوية، أي قدرتها على إصدار الضوء. ويشتمل بعض أجناسها على صباغ أحمر، ويؤدي وجود أعداد كبيرة منها في الماء إلى تلوينه باللون الأحمر وحدوث ظاهرة تعرف باسم «المد الأحمر».

ب ـ النباتات الأُغلينية Euglenophyta: تسمى بهذا الاسم نسبة للجنس المعروف أُغلينا Euglena (الشكل 3). معظم أفرادها تعيش في المياه العذبة، وتغزر في المياه الملوثة. وهي مزودة بسوط واحد أو أكثر. وليس لها جدار خلوي، لكنها تحتوي على محفظة شفافة تحت غشائها السيتوبلاسمي. تحتوي صانعاتها الخضر على اليخضورين «أ» «ب» والكاروتينيات carotinoid. وتتكاثر تكاثراً غير جنسي بانقسامها طولياً إلى نصفين. أما التكاثر الجنسي فهو غير معروف عندها.
تُبين النباتات الأُغلينية صعوبة التفريق بين ذاتيات التغذي وغيريات التغذي. فإذا وُضعت الأُغلينة مثلاً في الظلام حيث لا تستطيع التركيب الضوئي فإنها تفقد لونها الأخضر وتصبح غيرية التغذي وتلتهم الغذاء من بلعوم لها.
وتعد النباتات الأُغلينية أكثر الأوالي شبهاً بأسلاف النباتات والحيوانات معاً. والسبب في ذلك أن أفراد معظم الأوالي الأخرى متخصصة جداً، ومن الواضح أنها تمثل النتيجة النهائية لتكيف تطوري استغرق زمناً طويلاً. وهناك سبب آخر هو أن لأشد الحيوانات والنباتات ابتدائيةً سياطاً، في نطافها على الأقل، مما يجعل التفتيش عن أصولها بين السوطيات غير المتخصصة نسبياً، مثل النباتات الأغلينية، أمراً معقولاً.
جـ ـ النباتات الذهبية Chrysophyta: وهي تضم المشطورات Diatoms (الشكل 4) والطحالب الذهبية Golden Algae ومعظم هذه المتعضيات ذاتية التغذي تقوم بالتركيب الضوئي. وهي توجد في البحر والمياه العذبة والمواقع الرطبة على الصخور والنباتات والأخشاب. وتؤلف المشطورات والطحالب النارية المجموعتين الرئيسيتين من العوالق النباتية البحرية. وتؤلف المشطورات مع الطحالب الخضر أهم جزء من العوالق النباتية في المياه العذبة غير الملوثة.

للمشطورات جدار خلوي متشرب بالبكتين والسيليكا SiO2، ويبدو الجدار مزيناً بحفر أو حواف متعددة الأشكال. وهي تتكاثر بكلا النمطين: الجنسي واللاجنسي، والتكاثر الجنسي هو الأكثر حدوثاً.
يقاوم الجدار السيليسي التفسخ. ولذلك تتجمع في قاع البحار بأعداد كبيرة. فإذا ارتفعت هذه القيعان، في مرحلة لاحقة، بحركات جيولوجية فإن المشطورات تظهر فوق مستوى سطح البحر. وتستخدم «صخور المشطورات» لتنظيف السطوح الفضية وصقلها وفي صناعة معجونات الأسنان ومرشحات الهواء والماء.

وتحتوي النباتات الذهبية على اليخضورين «أ» و«ج» وعلى صباغ آخر هو الفيكوكسانتين phycoxantin، وهو من الكاروتينيات وتمنحها اللون البني المصفر المميز لها. وهي تختزن كثيراً من الزيت، وأسهمت، مع كثير من العوالق النباتية، في تشكيل الترسبات النفطية. من أمثلتها نوكتيلوكا Noctiluca وسيراتيوم Ceratium (الشكل 4).
2ـ الحيوانات الأوالي: هي متعضيات يتألف جسمها من خلية واحدة، غالباً ما تكون مجهرية الأبعاد، ويعدها بعض علماء الحياة حصيلة تطور عن الطحالب. وهي غيرية التغذي. يعيش بعضها حياة حرة، ويتطفل بعضها الآخر على متعضيات أخرى أو يتعايش معها. وهي تضم المجموعات التالية: جذريات الأرجل[ر] Rhizopoda والسوطيات[ر] Flagellata والحيوانات البوغية[ر] Sporozoa والهدبيات Ciliata (الشكل 5(.
علاقة الأوالي بالحيوانات التوالي
تنشأ بين الأوالي والحيوانات التوالي ****zoa روابط تتجلى في مظاهر مختلفة منها المؤاكلة والتعايش[ر] والتطفل[ر].
فالمؤاكلة commensalism مشاركة بين متعضيتين يكون ريعها لمصلحتهما، إلا أنها ليست ضرورية لوجودهما واستمرارهما في الحياة.
أما التعايش symbiosis فهو مشاركة بين متعضيتين يكون ريعها لمصلحتهما، وهي ضرورية لوجودهما واستمرارهما في الحياة، كالعلاقة بين حشرات الأَرَضَة[ر] آكلة السليلوز ومفرطات السياط Hyperflagellata التي تعيش في أمعائها، إذ تعتمد حشرات الأرضة اعتماداً كلياً على هذه السوطيات لتوفير متطلباتها من السكاكر البسيطة، وتتغذى السوطيات مقابل ذلك ببقايا المواد البروتينية الموجودة في أمعاء الأرضة.
ويؤلف التطفل[ر] parasitism مشاركة بين متعضيتين يكون ريعها لمصلحة أحدهما فحسب دون الطرف الآخر. ويدعى المستفيد متطفلاً، كتطفل المتحولة الحالة للنسج Entamaeba hystolytica على معي الإنسان والبلاسموديوم Plasmodium على دمه وسوى ذلك.

[marmer]

الحيوانات البوغية

الحيوانات البوغية Sporozoa أوليات حيوانية صغيرة لايتجاوز قدّها بضعة ميكرونات، غير مزودة بالعصيات الحركية، ولكن يمكنها التحرك حركات محدودة، وخاصة في بعض أطوارها كما في الأعراس السوطية مثلاً.
حياتها
تعيش متطفلة على اللافقاريات والفقاريات، وهي تشاهد داخل الخلايا أو في النسج أو في أجهزة الدوران والهضم والتناسل وسواها، وتتغذى بالحلول عبر جدار الجسم، تشتمل على نواة واحدة، ولايتشكل فيها فجوات مغذية أو نابضة. تبدي البوغيات تعاقباً في الأجيال بين جيل لا جنسي وآخر جنسي. يتمثل التكاثر اللاجنسي في تشكل عناصر انشطارية تنمو إعاشياً، لتعود وتنقسم من جديد مشكلة عناصر انشطارية جديدة وهكذا ... أما التكاثر الجنسي فيتمثل في تشكل أعراس مذكّرة وأخرى مؤنثة يتم الإلقاح فيما بينهما، وتتشكل البيوض الملقحة التي تأخذ مظاهر مختلفة كالبيضة المتحركة أو المتكيّسة أو البوغ بحسب الأنواع. تمر البيضة الملقحة مضاعفة الصيغة الصبغية بعدة انقسامات يكون أولها منصِّفاً وتعطي عناصر بوغية فتية أحادية الصيغة الصبغية. تنتقل البوغيات من عائل إلى آخر إما مباشرة أو عن طريق وسيط.
تصنيفها
تصنف الحيوانات البوغية في ثلاث رتب:
- رتبة المتجمعات Gregarinida: وهي بوغيات تتطفل على اللافقاريات العليا كالديدان والحشرات. من أهم أجناسها المونوسيستس Monocystis الذي يتطفل أحد أنواعه م. لامبريسي M.laumbrici على دودة الأرض.
- رتبة البوغيات الكروية Coccidia: هي بوغيات تتطفل على مجموعات كبيرة من الفقاريات واللافقاريات كمفصليات الأرجل والرخويات، يتصف شكلها الإعاشي باشتماله على قشيرة رقيقة وملساء، وقد تخلو من الهيولى المحيطية أو قد تكون هذه الهيولى رقيقة جداً. وأهم الأجناس المنتمية لها هو جنس إيميريا Eimeria الذي يتطفل على حيوانات المزرعة كالأرانب والدواجن من دجاج وطيور، والأبقار والأغنام والماعز والحيوانات الأخرى كالكلاب والقطط وغيرها (الشكل-1). ونذكر منه نوع إريميريا ستيدي E.stiedae الذي يتطفل على بطانة الأقنية الصفراوية للأرانب ويؤدي إلى مرض الكوكسيديا المعروف الذي يلحق بها خسائر اقتصادية جسيمة نتيجة موتها السريع. فحينما يلتهم الأرنب الغذاء الملوث بالأبواغ تصل هذه الأبواغ إلى الأمعاء، وتمر عبر جداره إلى وريد الباب لتنتقل منه إلى الكبد، وتخترق الخلايا الظهارية في القنوات الصفراوية وتتحول إلى شطائر تقوم على إثرها بالتكاثر اللاجنسي ومن ثم بالجنسي لتشكل إثر ذلك أبواغاً تحوي الواحدة منها أربعة عناصر بوغية. تطرح الأبواغ من بطانة الأقنية الصفراوية إلى لمعة الأمعاء حيث تطرح بدورها مع البراز إلى الوسط الخارجي ليلتهمها أرنب سليم وتتكرر المأساة.

الشكل (1)

- رتبة البوغيات الدموية Haemosporidia: وهي تتطفل على كثير من الفقاريات كالثدييات والطيور والزواحف والبرمائيات وتسبب لها أمراضاً مختلفة، منها جنس المتصورة بلاسموديوم Plasmodium الذي يسبب مرض البرداء (الملاريا) لكل من الإنسان والحيوان (الشكل-2)، ومن أنواعه التي تتطفل على الإنسان المتصورة المنجلية P.falciparum، والمتصورة الوبائية P.malariae والمتصورة النشيطة P.vivax والمتصورة البيضوية P.ovale. وتتشابه مراحل التطور ودورات الحياة في هذه الأنواع تشابهاً كبيراً، فهي تمر بتكاثر لا جنسي يتم في جسم الإنسان العائل المصاب، وآخر جنسي يتم في جسم العائل اللافقاري وهو البعوض (الأنفيل). أما التكاثر اللاجنسي فيتمثل في تطفل الحيوانات البوغية من الطفيلي على الخلايا الكبدية أولاً ثم على الكريات الدموية الحمر ثانياً مارة بالمراحل الآتية: الشكل الخاتمي فالأتروفه فالمتقسمة أو الجسم الوردي الذي يعطي أقاسيم متعددة تتحرر إثر انفجار الكريات الحمر المستضيفة لها لتغزو كريات دموية أخرى وهكذا، وآخر جنسي يبتدئ بمولدات الأعراس الذكرية والأنثوية التي تتشكل في جسم العائل الفقاري وهو الإنسان، وتنتهي في جسم العائل اللافقاري وهو بعوض الأنفيل وذلك بتشكل الأعراس الذكرية والأنثوية فالبيضة الملقحة فالمتحركة فالمتكيسة فكيس الأبواغ الذي يتشكل فيه حيوانات بوغية لا تلبث أن تتحرر منه وتهاجر إلى الغدد اللعابية للأنفيل العائل لتنتقل إلى الإنسان السليم عبر عملية اللدغ.

الشكل (2)

تاريخ الحياة لبلاسمودوم الإنسان المسبب لمرض الملاريا

- البوغيات القراصية Cnidosporidia: تؤلف هذه القراصيات صفاً متمايزاً عن صف البوغيات، وكانت سابقاً تلحق بصف البوغيات إلا أنها عزلت عنه ووضعت في صف مستقل بسبب البنى المعقدة التي تتسّم بها. فللبوغة الواحدة غلاف مؤلف من خليتين أو عدة خلايا مصراعية، يحيط بمضغة واحدة أو أكثر تدعى بالصانعة البوغية، وخلية أو عدة خلايا فجوية تدعى بالمحافظ القطبية أو بالصانعات القراصية تشبه الخلايا اللاسعة الموجودة لدى اللاسعات، وتوجد هذه الأبواغ ضمن حيّز خلوي يدعى بمولد البوغ الذي يتوضع في كتلة هيولية متعددة النوى تدعى البلاسمود Plasmode.
التصنيف
يتألف صف البوغيات القراصية من الرتب الآتية:
- البوغيات المخاطية Myxosporidia: وهي بوغيات تتطفل على الفقاريات الدنيا كالأسماك، كما تتطفل أيضاً على الحلقيات والحشرات.
- البوغيات الدقيقة Microsporidia: وهي بوغيات أدق من سابقتها (3-4ميكرون) تتطفل على خلايا العائل من اللافقاريات ولكنها تتطفل بشكل خاص على الحشرات. ومن بين أمثلتها نوسيما بومبيسيس Nosema bombycis الذي يتطفل على دودة القز.
- البوغيات الشعاعية Actimosporidia: وهي تتطفل على الأجواف العامة أو ظهارة المعي عند الديدان قليلات الأشعار التي تعيش في الماء.

[marmer]

السوطيات

السوطيات Flagellata وحيدات خلية تعتمد في حركتها على سوط واحد أو أكثر. يعدها بعض الباحثين أكثر وحيدات الخلية بدائية، ومنها انحدرت مجموعة جذريات الأرجل [ر] بسبب تنوع المتحولات السوطية. وعلى العكس من ذلك يعتقد باحثون آخرون أن جذريات الأرجل هي البدائية ومنها اشتقت السوطيات، كما تعد مجموعة الأوبالينا Opalina حلقة وصل بينها وبين الهدبيات[ر]. ويعتقد أن النباتات كثيرات الخلايا اشتقت من السوطيات النباتية التي تعيش على شكل مستعمرات، كما اشتقت الحيوانات كثيرات الخلايا (الإسفنجيات[ر]) من مستعمرات السوطيات المطوقة.
بنيتها العامة

الشكل1 الأوغلينا

الشكل 2 التريبانوزوما

خلايا السوطيات بسيطة البنية، وحيدة النواة غالباً، وقد تكون متعددة النوى. أنواعها المائية العذبة ذات فجوات نابضة تساعد في طرح الماء الزائد (الشكل-1). جسيماتها الشبكية dictyosomes تحولت إلى جهاز قرب قاعدي parabasale إفرازي، يرتبط بالقلم المحوري axostyle المشتق من الجسـيم المركزي centrosome. يتشكل السوط في الخلية انطلاقاً من الجسيم المركزي الذي يتحول قسم منه إلى الجسـيم الحركي cinetosome، الذي ينقسم عدة مرات ليشكل عدة سياط. وهو يمتد بنهاية حرة، أو ينثني نحو الخلف، ويلتصق بجزء منه على جدار الجسم فيتشكل غشاء متموج، كما في التريبانوزوما (الشكل -2). تساعد السياط على السباحة والتنقل في الأوساط المائية، كما تساعد على اقتناص الغذاء إذا كان للسوطي فم خلوي. وقد يختفي القسم الحر من السوط عند الأنواع المتطفلة، مثل الليشمانيا[ر].
تكاثرها
تتكاثر السوطيات بالانشطار الثنائي الطولي، في الظروف المواتية. وإذا ما أصبحت الظروف غير مناسبة فإنها تلجأ إلى التكيس فتحيط الخلية بغلاف واق، يتفتح لدى تحسن الظروف، فتخرج الخلية منه وتعود للانشطار من جديد.
وتلجأ بعض السوطيات النباتية إلى التكاثر الجنسي في الظروف غير المواتية، انطلاقاً من انقسام البيضة الملقحـة انقساماً منصفـاً ينتج منه خلايا أحادية الصيغـة الصبغيـة تعيش مدة من الزمن تتكاثـر خلوياً بالانشطار، فيتشكل من بعضها أعراس ذكرية وأنثوية. وبعد التزاوج تتشكل البيضة الملقحة التي تحاط بغلاف واق، وتبقى كذلك إلى أن تتحسن ظروف الوسط. أما الأوبالينا Opalina (من السوطيات الحيوانية، وتتطفل على معي الضفدع) فتمر بمرحلة التكاثر الجنسي في معي الشرغوف بالتوافق مع مراحل تطور المضيف.
السوطيات النباتية Phytoflagellata

الشكل3 الفولفوكس

هي سوطيات ذاتية التغذية، ذات صانعات خضر أو صفر، يحيط بها غشاء سيتوبلاسمي تغطيه قشيرة سيللوزية. تنتشر في البحار والمياه العذبة بشكل خلايا مفردة (مثل كلاميدوموناس Chlamydomonas) أو مستعمرات صغيرة سابحة (مثل Volvox) (الشكل -3) أو متثبتة. وتشكل ما يسمى بالعوالق النباتية phytoplankton وهي الحلقة الأولى في السلسلة الغذائية لجميع الأحياء المائية. وتكون كثيفة في بعض المناطق حتى إنها تصبغ الماء بلونها فيبدو أخضراً أو أصفراً أو بنياً بحسب لونها. ومنها أنواع تتعايش مع خلايا الحيوانات اللافقارية مثل الهيدرا الخضراء[ر].
تعد مجموعة الأوغلينات Euglenoidinea حلقة وصل بين السوطيات النباتية والحيوانية، لأنها تقوم بالتغذي النباتي والحيواني وتختفي الصانعات الخضر منها في الظلام.

السوطيات الحيوانية Zooflagellata
سوطيات غيرية التغذية، تمتص الغذاء عبر سطح الخلية أو لها فم خلوي. ويعتمد في تصنيفها على عدد السياط. وهي تعيش حياة حرة متنقلة أو ثابتة في المياه العذبة أو البحار (مثل السوطيات المطوقة Choanoflagellata) أو متعايشة في نسج أو أجهزة حيوانات أخرى، (مثل مفرطات السياط Hypermastigida التي تعيش وتتكاثر في معي الحشرات آكلة الأخشاب، وعند عزل السوطيات خارج المعي تموت، كما تموت الحشرة جوعاً لأن السوطيات تهضم السيللوز وتحوله إلى مواد سكرية تتغذى الحشرة عليها). وبعضها يتطفل على حيوانات مختلفة (مثل السوطي بروتوموناس Protomonas الذي يتطفل على الزواحف، أو الليبتوموناس Leptomonas الذي يتطفل على مفصليات الأرجل[ر] والرخويات[ر]).
السوطيات الممرضة

الشكل 4 المشعرات

الشكل 5 الجيارديا

1ـ السوطيات الدموية: تعيش في دم ونسج الفقاريات والإنسان مثل التريبانوزوما والليشمانيا[ر].
2ـ السوطيات المعوية: وتنتمي أهمها إلى الأجناس الآتية:
أ ـ المُشَعَّرات Trichomonas : جميعها ذات شكل بيضوي مزودة بعدة سياط حرة من الأمام وسوط آخر يشكل غشاءً متموجاً، (الشكل -4)، منها:
ـ المُشَعَّرة المعوية التي تعيش في معي الإنسان والحيوانات الآهلة، تتغذى بالبكتريا والمواد العضوية في المعي، لكن زيادة عددها قد تسبب الإسهال.
ـ المُشَعَّرة المهبلية: وتعيش في المجرى البولي التناسلي عند الرجال وفي المهبل عند المرأة، تسبب حدوث إفرازات مخاطية مكان الإصابة، وتعالج بتأمين وسط حمضي.
ـ المُشَعَّرة الفموية: تعيش في الفم، وكثرة عددها قد يسبب تقرحات وخراجات في اللثة.
ب ـ الجيارديا Giardia: وتعيش أنواعه في معي الفقاريات والإنسان، شكله إجاصي، له ثمانية سياط طويلة ونواتان (الشكل -5)، يلتصق جسمه على النسيج المبطن للأمعاء، فيعوّق عملية الامتصاص في الأمعاء، ويسبب الإسهال وآلاماً معوية، ويبدي مقاومة للدواء بتشكيل أكياس.

ج ـ هيستوموناس Histomonas: يتطفل على معي الطيور، ومنها النوع الذي يتطفل على كبد ومعي الدجاج الرومي ويسبب له مرض الرأس الأسود Black head الذي يفضي إلى موتها بأعداد كبيرة.

[marmer]

الطحالب

الطحالب Algues مجموعة كبيرة غير متجانسة من النباتات الخضراء التي تعيش غالباً في الماء. و هي ذات صفات بدائية بالنسبة للنباتات الراقية، بسبب غياب تمايز أبدانها إلى جذر وساق وأوراق، الأمر الذي دعا إلى تسميتها مشريات Thallophytes، وغياب أزهارها، الأمر الذي دعا إلى تسميتهاخفيَّات الإِلقاح Cryptogames.
التنوع الشكلي والبنيوي للطحالب:

الشكل (1) طحلب فيكودريس الأحمر المتمايز إلى أشباه السوق وأشباه الأوراق

تبدي الطحالب تنوعاً مدهشاً من حيث الشكل والحجم والبنية واللون، فهي تضم أنواعاً مجهرية دقيقة وأخرى كبيرة أو عملاقة يصل الفرد فيها إلى سبعين متراً طولاً. وبين هذه وتلك توجد جميع الأشكال والأبعاد الانتقالية التي يمكن تصوُّرها، ويرافق ذلك كله تنوع كبير في البنية الدقيقة واللون. ومن هنا تبرز صعوبة التعبير عن هذه الأحياء المفرطة في تنوعها بمجموعة محددة من النماذج والأنماط الشكلية والبنيوية. وينعكس ذلك على تصنيف الطحالب، حيث يميِّز المصنِّفون حالياً ما لايقل عن 11شعبة من الطحالب. أبرزها: الطحالب الدقيقة، والطحالب الكبيرة.
تضم الطحالب الدقيقة جميع الطحالب التي لا تُرى بالعين المجردة ولكنها عندما تنمو بغزارة يمكن أن تلوِّن المياه بألوانها. وهي متنوعة جداً، كما أنها الأوسع انتشاراً، إذ لا يخلو منها أي وسط مائي، كما تصادف على اليابسة. وأبسط أشكالها وحيدات الخلية، والتي يمكن أن تكون سوطية متحركة أو ساكنة عديمة السِّياط. يلي ذلك الأنواع التي تشكل مستعمرات مؤلفة من عدد قليل أو كبير نسبيّاً من الخلايا، والتي تكون بدورها متحركة أو ساكنة تبعاً لوجود السياط أو انعدامها.
يقصد بالطحالب الكبيرة جميع أنواع الطحالب المرئية بالعين المجردة، وهي تنتسب بمعظمها إلى الطحالب السمراء والحمراء والخضراء، وتراوح أبعادها بين بضعة مليمترات وعشرات الأمتار. وتراوح أشكالها بين الشكل الخيطي أو الصفيحي البسيط أو المتفرع إلى الأشكال الشجيرية التي تبدو متمايزة إلى ما يشبه الساق والأوراق، كما في أنواع السرغس[ر] Sargassum السمراء، والفيكودريس Phycodrys الحمراء (الشكلان 1و2).

الشكل (2) طحلب بحري أحمر مكون من فروع تمثل أشباه السوق تصدر عنها خطافات تتعلق على غيرها من الطحالب تمثل أشباه الأوراق

البنية الخلوية للطحالب: تتألف الطحالب الكبيرة غالباً من خلايا نموذجية، وتبدي الأنواع المختلفة درجات متفاوتة من تنظيم الانقسام الخلوي وطريقة النمو. ففي الأشكال البدائية يتحقق النمو عن طريق انقسام مجمل خلايا النبات، أما في الأشكال الأكثر تطوراً فيتحقق عن طريق انقسام خلية قمِّية وحيدة، أو مجموعة من الخلايا القمِّية تقابل النسيج القسوم (الميرستيم) في النباتات الراقية، ويتمايز النبات في هذه الحالة إلى محور أو محاور مركزية غير محدودة النمو، وفروع جانبية محدودة النمو يمكن أن تكون حرة أو يتحد بعضها ببعض لتكوِّن قشـــرة بارانشيمية. ويمكن أن تتعقد البنية بظهور تمايز خلوي و نسيجي نسبي يبلغ ذروته في أنواع رتبة اللاميناريال Laminariales من الطحالب السمراء حيث تتمايز في القشرة الداخلية خلايا بوقية طويلة تقوم بنقل النسغ الكامل بين الأجزاء الورقية العلوية وقاعدة النبات على نحو ما تفعله الأنابيب الغربالية في النباتات الراقية.
البنية السينوسيتية أو المدغم (المدمج الخلوي)Coenocytique: تظهر الطحالب متعددة النوى التي تبلغ ذروتها في عدة رتب من الطحالب الخضراء حيث لا تحتوي المشرة التي قد تصل إلى عدة ديسيمترات طولاً على أية حواجز خلوية. وقد يكون الفرد في هذه الحالة مؤلَّفا ً من مشرة خيطية أنبوبية بسيطة، أو أن يبلغ درجة كبيرة من التعقيد الشكلي (المورفولوجي) فيكون مؤلَّفاً من أجزاء أسطوانية زاحفة و أخرى قائمة ورقية كما في أنواع Caulerpa.

الشكل (3)طحلب الاميناريا Laminaria الأسمر وجذرياته المثبتة على الصخور البحرية المقاومة لحركات المائية العنيفة

[marmer]

الشكل (3)طحلب الاميناريا Laminaria الأسمر وجذرياته المثبتة على الصخور البحرية المقاومة لحركات المائية العنيفة

الشكل (4) طحلب الكيس الكبير ماكروسيستس المزود بحويصلات هوائية كبيرة نسبياً تساعدة على الانتصاب والعوم

الشكل (5) الوجه المصراعي للدرع السيليسي في أحد المشطورات موضحة بالمجهر الإلكتروني

الشكل (6) طحلب ذهبي يغطي سطحه مكورات حجرية تشاهد بالمجاهر الإلكترونية

الشكل (7) الشكل العام لأحد الطحالب الحمراء المتكلسة من الشاطئ السوري

أدوات التثبيت والعوم في الطحالب: تنمو معظم الطحالب الكبيرة متثبتة على الصخور الشاطئية أو القاع الصخري، ويتثبت بعضها على طحالب أكبر حجماً أو نباتات راقية أو قواقع الرخويات. وتختلف طريقة التثبت وأدواته باختلاف الأنواع؛ ففي الأنواع الخيطية الصغيرة يكون بوساطة استطالات بسيطة للخلايا القاعدية، وفي الأنواع الأكبر حجماً يكون بوساطة جذريدات rhizoides متعدِّدة الخلايا يمكن أن يجتمع بعضها مع بعض لتؤلف قرصاً شديد الالتصاق بالسطح الصخري. أما في الطحالب السمراء الكبيرة من رتبة اللاميناريال فيتمايز عضو مخلبي ضخم نسبيّاً لمقاومة الاقتلاع والانجراف بالحركات العنيفة للمياه، (الشكل ـ3). أما أدوات العوم فهي أقل أهمية، وهي تصادف خاصة عند الطحالب السمراء الكبيرة كالسرغس والفوقس Fucus والماكروسيستس Macrocystis (الشكل ـ4) حيث تتمايز حويصلات هوائية كبيرة نسبياً ولاسيما في النصف العلوي من النبات،, يكون من شأنها أن تساعد النبات على البقاء منتصباً ضمن الماء في الأنواع القاعية، أو طافياً على السطح كما في حالة بعض أنواع السرغس.
بنية الخلية الطحلبية وخصائصها المميزة:
1ـ الطحالب حقيقية النوى: وهي تضم الغالبية العظمى من الطحالب، وتحتوي الخلايا في هذه الحالة على المكونات الأساسية المعروفة لدى الخلية النباتية عموماً، ويضاف إلى ذلك بعض الخصائص التي تميز الطحالب عن النباتات الراقية، ومجموعات الطحالب بعضها عن بعض.
أ ـ الغلاف الخلوي وملحقاته: يحتوي هذا الغلاف غالباً على السيلولوز، ولكن يمكن أن يضاف إليه أو يستبدل كلياً أو جزئياً، مركَّبات أخرى. ففي الطحالب السمراء يكون الغلاف الخلوي غنيّاً بالحموض الأورونية، و تتميز الطحالب الحمراء باحتوائها على نسب متفاوتة من السكاكر المتعددة الكبريتية، وفي بعض الطحالب الخضراء يستبدل بالسيلولوز كلياً الكزيلان أو المانان.
ـ التمعدن بالسيليس: تشاهد هذه الظاهرة خاصة في المشطورات وبعض الطحالب الذهبية، فخلايا المشطورات تكون محاطة بدرع سيليسي صلب لا يمكنها الاستغناء عنه، وهو مؤلف من مصراعين علوي وسفلي، ويبدي زخارف وتزيينات مدهشة في دقتها وانتظامها، ولا يمكن الكشف عن تفاصيلها إلا باستخدام المجهر الالكتروني (الشكل ـ5). أما في الطحالب الذهبية فيكون التمعدن على شكل حراشف تغطي سطح الخلية و تعلوها غالباً أشواك طويلة.
ـ التمعدن بالكلس: ويشاهد عند مجموعة من الطحالب الذهبية الوحيدة الخلية حيث يغطي سطحها مكوَّرات حجرية Coccolithes (الشكل ـ6)، تأخذ أشكالاً مختلفة تبعاً للأنواع، ويكون استخدام المجهر الالكتروني ضروريّاً للكشف عن هذه الأشكال.
أما في الطحالب الكبيرة فأكثر ما تلاحظ هذه الظاهرة في الطحالب الحمراء المتكلِّسة التي تكوِّن رتبة أشباه المرجانيات Coralliniales المنتشرة بكثرة على شواطئ البحار والمحيطات (الشكل ـ7)، والتي يسهم بعضها في بناء الأرصفة المرجانية في المياه الاستوائية والمسطَّحات الشاطئية في كثير من المناطق المعتدلة.
ب ـ الصانعات والأصبغة: تبدي الطحالب تنوعاً كبيراً في حجم الصانعات الخضراء وشكلها، وهي تحمل، إضافة إلى اليخضور، أنماطاً متعددة من الأصبغة تأخذ ألواناً مختلفة مما يؤدي لاختلاف ألوان الطحالب تبعاً لنوعية هذه الأصبغة الإضافية وغزارتها كما هي الحال في الطحالب الذهبية والمشطورات والطحالب السمراء حيث تغزر أصبغة الجزرينات والكزنتوفيلات, أما الطحالب الحمراء والزرقاء فيعود لونها لوجود أصبغة حمراء وزرقاء من فئة الآحيات الصفراوية الطحلبية Phycobiliprotéines.
ـ المدَّخرات والمكتنفات الخاصة: ينتج من التركيب الضوئي واستقلاب الخلايا في الطحالب مواد مختلفة تميز مجموعاتها التصنيفية، فالطحالب الخضراء تدخر النشاء بصورة أساسية بينما تدخر مجموعات الطحالب الأخرى سكاكر مركبة مختلفة عن النشاء. وتحتوي فجوات الخلايا على مركبات خاصة ومميزة لمجموعات الطحالب أهمها اللامينارين laminarine والكريزولامينارين chrysolaminarine.
وتحتوي بعض الطحالب الحمراء على خلايا مفرزة لليود والبروم، كما أن لكثيرٍ من الطحالب المقدرة على تكديس عناصر ومركبات معدنية بتركيز يفوق ما هو عليه في ماء البحر بمئات أو آلاف المرات.
ـ الطحالب طلائعية النواة: وهي تضم الطحالب الزرقاء (Cyanophycées = Cyanobacter) وطلائــع الطــحالب الخضراء Prochlorophyta، وتشبه بنية خلاياها الدقيقة بنية الجراثيم (البكتيريا) من حيث عدم وجود غشاء نووي وغشاء محيط بالصانعات، وعدم وجود ميتوكوندريات وجهاز غولجي، وتختلف عنها بوجود عناصر البنية الدقيقة (التيلاكوئيدات) ووجود أصبغة التركيب الضوئي، وبالتالي قيامها بعملية تركيب ضوئي يتحرر خلالها الأكسجين على عكس ما يحصل لدى الجراثيم الضوئية التغذية.

[marmer]

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.

[marmer]

الخلية

الخلية cell هي الوحدة الأساسية البنيوية والوظيفية للمادة الحية. ويتألف كل كائن حي من واحدة أو أكثر من الخلايا. وكان أول من وضع هذه الكلمة (الخلية) عام 1665م روبرت هوك R.Hooke مستخدماً مجهره الضوئي البسيط الذي اخترعه ليصف الوحدات التي اكتشف أنها تؤلف مادة الفلين. وفي عام 1674 وصف لوفنهوك Lowenhok الخلايا عند الكائنات الحيوانية. وبعد زمن طويل في عام 1838 استنتج العالم النباتي الألماني ماتياس شلايدين M.Schleiden أن كل النسج النباتية تتألف من خلايا، وفي العام التالي أَكَّد تيودور شوان Th. Schwann الحقيقة نفسها بالنسبة لعالم الحيوان، وهكذا أصبحت النظرية الخلوية الأساس الذي تعتمد عليه البيولوجية، لأنها تضع أُسُسَ تَشابُه الجمل الحية على الكرة الأرضية.
واتخذت النظرية الخلوية أبعاداً أخرى حينما أكد رودولف فيرشوف R.Virchow أن الخلايا إنما تنشأ من خلايا أخرى سابقة، إذ قال: «حيث توجد خلية فإنه لا بد من وجود خلية قبلها، تماماً كما يأتي حيوان من حيوان سابق، ونبات من نبات سابق ... فعبر سلسلة الكائنات الحية كلها، سواء كانت حيوانية أو نباتية أو أجزاء منها، يتحكم قانون أبدي يتمثل بالتطور المستمر»، فليس هناك انقطاع في استمرارية الخلايا الحديثة، ومن ثم الكائنات التي تؤلّفها، وبين الخلايا القديمة التي ظهرت أول مرة على الأرض منذ أكثر من 3 بليون سنة.
وتشمل المكونات الأساسية للخلايا: غشاء الخلية الخارجي cell membrane (الشكل-1)، ويسمى أحياناً الغشاء البلاسمي plasma membrane، وهو يفصل الخلية عن وسطها الخارجي، ويحيط بالسيتوبلاسما cytoplasme التي تحتوي على عدد لا يحصى من الجزيئات والعضيّات organelles التي تقوم ضمن الخلية بأعمال متخصصة، مثل أفعال الاستقلاب واصطناع البروتينات وغيرها. وأخيراً المادة النووية الحاملة للمعلومات الوراثية التي توجه نشاطات الخلية وتمكّنها من التكاثر وتمرير خصائصها إلى أنسالها.

(الشكل-1)
أنماط الخلايا
للخلايا نمطان رئيسيان هما: طليعيات النواة prokaryotes وحقيقيات النواة eukaryotes، فطليعيات النواة بدائية التركيب ومن دون غشاء نووي، وتتمثل مادتها الوراثية بجزيئة كبيرة من الدنا DNA (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين)، وهي توجد في الجراثيـم والنباتات الزرق. أما الخلايا حقيقيات النواة فتوجد في الأوليات[ر] والحيوانات والنباتات كثيرات الخلايـا والفطور[ر]. وهي تمتاز بمادتها الوراثية المؤلفة من جزيئات الـ DNA المرتبطة ببروتينات خاصة في الصبغيات أو الكروموزومات chromosomes التي تحويها نواة يحيط بها غشاء مضاعف هو الغشاء النووي، يفصل محتواها عن السيتوبلاسما.
الغشاء الخلوي
تحافظ الخلية على كيانها بغشائها الخلوي الذي ينظم مرور المواد بينها وبين الوسط المحيط، وتبلغ ثخانته نحو 9 نانو متر ولا يمكن مشاهدته بالمجهر الضوئي، إلا أن المجهر الإلكتروني بَيَّن أنه يتألف من طبقتين من الفوسفوليبيدات تتخللها جزيئات من البروتينات والسكريات (الشكل-2).
ولهذا الغشاء البنية الأساسية ذاتها في الخلايا الحية جميعها، سواء كانت حقيقيات النواة أو طليعيات النواة، لكن ما يمنح الخلايا المختلفة مزاياها هو اختلاف البروتينات والسكريات المرتبطة بجزيئات الفوسفوليبيدات. وثمة فرق أساسي بين الخلية الحيوانية والنباتية، هو أن الأخيرة يحيط بغشائها السيتوبلاسمي غلاف سللوزي، يمنح الخلية قوامها وقدرتها للمحافظة على أشكالها. لكن هذا الغلاف نفوذ يسمح للماء والمواد المنحلة بالمرور عبره بِحُرِّ يَّـةٍ.
وعندما تنقسم الخلية النباتية تصنع الخليتان الجديدتان بينهما صفيحة متوسطة middle lamella (الشكل-3) تتألف في معظمها من مادة هلامية تسمى البكتين pectin. ومواد أخرى هي عديدات السكريد polysaccharides تؤمن التصاق الخلايا بعضها ببعض.
ويتشرب الغلاف السللوزي في كثير من الخلايا النباتية مادة قاسية هي الخشبين lignin تميز النسج الدعامية في النبات.

[marmer]

النواة
تعد النواة المركز الحيوي في الخلية، وهي في الخلايا حقيقيات النواة كبيرة كروية أو متطاولة أومغزلية، يحيط بها غشاء نووي مضاعف، تظهر عليه، من مكان لآخر، ثقوب تسهل الاتصال بين سيتوبلاسما الخلية ومحتوى النواة (انظر الشكل-1).
وتحتوي النواة على الصبغيات (الكروموزومات) التي تحمل المعلومات الوراثية للخلية والتعليمات التي تحدد ما إذا كانت الخلية ستكون أميبة أو جزءاً من ورقة نبات أو من كبد إنسان.
تنتقل هذه المعلومات، بعد كل انقسام، إلى الخلايا الجديدة، وتقوم بتوجيه فعاليات الخلية لتأمين تركيب الجزيئات المعقدة التي تحتاج إليها الخلية بالكم والنوع اللازمين. وتجدر الإشارة إلى أن الصبغيات تظهر في الخلية غير المتقسمة بشكل تكتّلات أو خيوط تسمى الكروماتين chromatin، والعضية الوحيدة التي تظهر عموماً في نواة الخلية في دور الراحة الانقسامية هي النوية nucleolus المفردة أو المتعددة.
مكتنفات الخلية
كان يُنظر إلى الخلية، حتى بداية القرن العشرين، أنها كيس يحتوي على سائل يضم بعض الأنزيمات والجزيئات المنحلة، إضافة إلى النواة وبعض العضيّات الأخرى. ولكن مع ظهور المجهر الإلكتروني تم التعرف على بعض المكتنفات ضمن السيتوبلاسما، ذات بنية معقدة جداً (انظر الشكل-1)، وهي:
ـ الجسيمات الريبية ribosomes والشبكة البلاسمية الداخلية endoplasmic reticulum: تبدو الجسيمات الريبية بشكل عضيّات صغيرة جداً كروية الشكل موزعة في:
ـ السيتوبلاسما، وهي أكثر عضيات الخلية عدداً، وتشاهد في المواقع التي يتم فيها ربط الحموض الأمينية[ر] لتركيب البروتينات البنيوية والنوعية، فهي لذلك تكون غزيرة في المواقع التي يتم فيها تصنيع هذه البروتينات تنفيذاً للشيفرة الوراثية التي تُنقَل إليها من النواة بوساطة الرّنا المرسال Massenger RNA والرّنا الناقل Transfer RNA.
وتوجد الجسيمات الريبية ضمن الخلية ملاصقة لشبكة من الأغشية المضاعفة تدعى الشبكة البلاسمية الداخلية، التي تتصل بالصفيحة الخارجية للغشاء النووي تسمى الشبكة الخشنة rough أو الحبيبية granular يتم في مستواها تصنيع البروتينات آنفة الذكر، وهناك جزء من الشبكة البلاسمية من دون جسيمات ريبية، تسمى الشبكة الملساء smooth، تقوم بنقل المواد من داخل الخلية إلى السطح، ويتم في مستواها تركيب الليبيدات والغلوسيدات.
ـ جهاز غولجي Golgi: هو مجموعة من الأكياس المنبسطة، تتألف من أغشية يتوضع بعضها فوق بعض، تحيط بها مجموعة من الحويصلات. ويشتمل على وحدات تسمى الجسيمات الشبكية dictyosomes تقوم بتجميع المواد أو تكثيفها وتوزيعها، خصوصاً المواد التي تصنع على مستوى الشبكة البلاسمية الداخلية، مثل تجميع السكريات مع البروتينات لتصنيع البروتينات السكرية glycoproteins. أما في الخلايا النباتية فيقوم هذا الجهاز بتجميع المركبات المختلفة التي تؤلف جدار الخلية. وقد وجد أن الخلية الحيوانية تحوى عادة مابين 10 و20 جسيماً، بينما قد تحوي الخلية النباتية المئات منه.
ـ الجسيمات الحالّةlysosomes : وهي كييسات صغيرة تتشكل ضمن جهاز غولجي، تحوي خليطاً من الأنزيمات الهاضمة، تكون معزولة عن باقي أقسام الخلية بغشاء الجسيمات. فإذا ما تمزق هذا الغشاء تتحرر الأنزيمات وتُهْضَم عناصر الخلية. وهي كثيرة في الخلايا الحيوانية إلا أنها نادرة في الخلايا النباتية.
ـ الجسيمات الكوندرية (الكوندريوم) mitochondria: تحتاج الفعاليات كافة التي تتم ضمن الخلية إلى طاقة تزودها بها الجسيمات الكوندرية، لذلك يكثر وجودها في الأعضاء التي تحتاج إلى كثير من الطاقة، مثل العضلات في النسج الحيوانية، أو قمم الجذور النامية في النبات، ويتألف غلافها من غشاء مضاعف: غشاء خارجي يفصلها عن السيتوبلاسما، وآخر داخلي ينثني على شكل طيّات نحو الداخل تدعى الأعراف، وفيها يتم إنتاج الجزيئات الغنية بالطاقة ATP بالاستقلاب التنفسي الخلوي.
ـ الصانعات الخضر chloroplasts: مهمتها القيام بعملية التركيب الضوئي وتخزين نواتجه في النبات. وهي عضيّات متميزة، لا توجد إلا في الخلايا النباتية والأوليات التي تقوم بالتركيب الضوئي، وهي كالجسيمات الكوندرية، مؤلفة من غشاء مضاعف يحيط بالسّدى (الفرشة) stroma الغنية بالبروتينات وصباغ اليخضور، الذي يتم في مستواه تحويل الطاقة الضوئية إلى كيميائية ومن ثم عملية التركيب الضوئي.
ويمكن تمييز صانعات الأصبغة chromoplasts التي تصنع الأصبغة الحمر والصفر والبرتقالية المسؤولة عن ألوان الأزهار والفواكه وتخزينها.
ومن الصانعات المنتشرة كثيراً صانعات النشاء amyloplasts عديمة اللون التي تحول سكر العنب (الغلوكوز) إلى نشاء وتختزنه لحين الحاجة.
ـ المريكز centriole: هو أنبوب أسطواني، يتألف من تسع مجموعات من النبيبات الدقيقة، تتألف كل مجموعة منها من ثلاثة نبيبات (مجموعات ثلاثية) مؤلفة من مادة بروتينية ليفية تعرف بالأنبوبين tubuline.
ولكل خلية، بصورة عامة، مريكزان متعامدان قريبان من النواة يعرفان باسم الجسيم المضاعف (الجسيم المركزي centromere)، ينقسم، لدى انقسام الخلية، إلى جسـيمين اثنين، يهاجر كل منهما نحو أحد قطبي الخلية. ولقد تبين أن الجسيم المركزي لا يوجه فقط حركة الصبغيات في أثناء انقسام الخلية، وإنما يسهم في تشكيل المشتقات المحركة في الخلايا، مثال السياط والأهداب التي أظهر المجهر الإلكتروني أن لها البنية التُساعية المشابهة للمريكز.
ـ الفجوة vacuole: وهي في الخلية النباتية تحتل عموماً معظم الخلية عند اكتمال نموها (انظر الشكل-1). وتنشأ من تجمع فجوات صغيرة، تقوم بخزن المواد الغذائية والأنتوسيانين (أصبغة حمـراء داكنة وزرقاء وأرجوانية) والأملاح وبعض المواد الأخرى. علماً أن الخلايا الحيوانية تحوي أيضاً على فجوات لكنها صغيرة الحجم، منها الفجوات الهاضمة مثلا.
تحرك الخلية
تبدي الخلايا كافة نوعاً من الحركة، حتى الخلية النباتية المحاطـة بغلافهـا السللوزي والخشبي القاسيين تتحرك فيها السيتوبلاسما. كما تهاجر الخلايا الجنينية في أثناء التشكل الجنيني من مكان إلى آخر. والأميبة[ر] تقوم بالتهام فرائسها بتحرك السيتوبلاسما وتشكل الأرجل الكاذبة، ويبدو أن التحرك يتم بطريقتين: الأولى بوساطة «بروتينات ليفية» يطلق عليها اسم «بروتينات عضلية» يبدو أنها توجد في كثير من الخلايا، ويبدو أنها مختصة بالحركات السيتوبلاسمية. والطريقة الثانية بوساطة عناصر بنيوية دقيقة هي الأهداب والسِّياط، تبرز من سطح كثير من خلايا المتعضيات حقيقيات النواة.
التمايز الخلوي
هو مجموعة من الحادثات الشكلية والكيميائية والوظيفية التي تجري في البيضة إثر إلقاحها، وتؤدي نتيجة انقساماتها المتتابعة المبرمجة وفقاً لآليات معقدة، إلى تمايز الخلايا في مجموعات متكاملة شكلياً وفيزيولوجياً، تحمل اسم النسج tissues، ضمن أعضاء جسم الكائن المتكامل، ويحتوي جسم الإنسان، مثلاً، على أكثر من 200 نوع مختلف من الخلايا، تدخل في تركيب نسجه وأعضائه من أجل قيامها بالوظائف الحيوية المعقدة في الجسم.
وعلى الرغم من تفاوت تركيب الخلايا ووظائفها، فإنها تشتق كلها من خلية واحدة هي البيضة الملقحة zygote التي نشأت من اتحاد العنصر الذكري بالعنصـر الأنثوي. وتســمى المرحلة الأخيرة التي تؤدي إلى تخصص الخلايا تركيبياً ووظيفياً بالتمايز differentiation. ففي مرحلة الانقسامات الخلوية المتعددة التي تمر بها البيضة الملقحة، التي تؤدي إلى تكوين كائن حي بالغ، تخضع الخلايا لتأثير المورِّثات المختلفة، التي تحرض تحديد البنيـة العامـة للخليـة ووظيفتها النهائية التي ستقوم بها مستقبلاً. ويمتاز التمايز الخلوي بظهور الصفات التكوينية structural والكيمياحيوية biochemical التي سبق تحديدها وراثياً. ويستمر التمايز وتتشكل الأنسجة الأساسية الآتية: الظهارية والضامة والعضلية والعصبية. لكن باستمرار النمو والتمايز تنتج الأنواع المختلفة من الأنسجة، ويترافق ذلك بزيادة في أعداد وأحجام الخلايا الداخلة في تركيب الكائن الحي.

[اميرة صدفة]

معلومات قيمه وراائعه

مرمريه

سلمت اناملك على روعه الاختيار

لك حبي