جلبک شناسی (Phycology)
اطلاعات اولیه
اصطلاح Phycology در واقع علم شناخت جلبکها است.
جلبکها شامل گروه بزرگی از گیاهان هستند که از لحاظ شکل و اندازه ، گوناگونی وسیعی را نشان می‌دهند. در آبهای شیرین و شور ، روی خاک ، صخره ،
برف و روی ساقه درختان دیده می‌شوند. اندام رویشی آنها در فرم تال یا
ریشه است. برای اولین بار دانشمندی به نام
لینه در سال 1754 ، این گیاهان را Algea نامید. در سال 1836 دانشمندی به نام
اندیچر ، جلبکها ،
قارچها و
گلسنگها را در یک گروه گیاهی به نام
تالوفیتها قرار داد. در سال 1886 دانشمندی به نام
ایشلر تمام عالم گیاهی را در 4 شاخه
بریوفیتها ، تالوفیتها ،
پتریدیوفیتها و
اسپرماتوفیدها قرار داد.
تفاوت جلبکها و قارچها
- جلبکها عموما در اب و خاک در سطح یا داخل گیاهان و جانوران بر روی برف ، سنگ و صخره‌ها دیده می‌شوند. در صورتی که قارچها در فرم ساپروفیت یا پارازیت می‌باشند.
- جلبکها به دلیل وجود کلروفیل در نور رشد می‌کنند، در صورتیکه قارچها محیطهای تاریک را ترجیح می‌دهند.
- در ساختمان شیمیایی دیواره سلولی جلبکها ، سلولز وجود دارد. دیواره سلولی قارچها عمدتا از کیتین ، سلولز قارچی ، یا کیتین همراه کالوزوپنتوز تشکیل شده است.
- در جلبکها پیکره گیاه اگر در فرم پهنکی باشد، دارای ساختمان پارانشیمی است. در قارچها پیکره موجود دارای بافت کاذب با پسود و پارانشیمی می‌باشد.
- پیگمانهای فتوسنتزی نظیر کلروفیلها ، کاروتن‌ها و گزانتوفیلها در جلبکها وجود داشته و قارچها فاقد پیگمانتهای فتوسنتزی هستند.
- جلبکها از نظر روش تغذیه‌ای در فرم اتوتروفند، در صورتیکه قارچها هتوتروفند.
- ماده ذخیره‌ای در جلبکها معمولا نشاسته است . در قارچها ماده ذخیره‌ای به صورت گلیکوژن می‌باشد.
رده‌بندی جلبکها
چون شناسایی کلیه جلبکها بسیار مشکل است، از این رو آنها را طبق صفحات و مشخصات موروثی و خواص مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی در گروههایی چند (در 10گروه) قرار می‌دهند.
ضوابط رده‌بندی جلبکها
- پیگمانها : مقادیر نسبی ، نوع ، ترکیب شیمیایی و انواع باز ترکیبی آنها.
- فرم خارجی : اندازه شکل ، وجود زواید و دیگر ساختمانها.
- شکل کلروپلاست یاکروماتوفوز : فنجانی‌شکل ، ستاره‌ای ، مشبک ، گرد ، مارپیچی و ... .
- مواد ذخیره‌ای : نوع و ترکیب شیمیایی مواد.
- تاژه‌بندی : ساختمان ، نوع تاژه ، تعداد ، آناتومی و چگونگی اتصال به سلول.
- دیواره سلولی : ساختمان دیواره سلولی و ترکیب شیمیایی آن.
- هسته : حضور یا عدم حضور یک هسته مشخص.
- بررسی کروموزومی : تعداد ، شکل و آرایش کروموزومها.
- چرخه زندگی و تولید مثل : نوع چرخه ، روشهای تولید مثل ، شکل اجسام تولید مثلی ، حضور یا عدم حضور تکثیر جنسی.
- بررسی فیزیولوژیک جلبکها.
- بررسی زیستگاهها و داده‌های اکولوژیک : به عنوان مثال ساکن آبهای شیرین ، دریایی و ... .
براساس این ضوابط جلبکها را در 10 شاخه
سیناوفتیا ،
کلروفیتا ،
کریزوفیتا ،
کریپتوفیتا ،
پیروفیتا ،
اوگلنوفیتا ،
باسیلاریوفیتا (دیاتومه‌ها) ،
رودوفیتا و فائوفیتا قرار می‌دهند.
پیگمانهای فتوسنتزی جلبکها
جلبکها شاخه‌های مختلف تفاوتهای اساسی از نظر رنگ نشان می‌دهند. تفاوت رنگ بین جلبکها معیار خوبی برای طبقه بندی اولیه آنهاست، ولی با توجه به اینکه رنگ نسبت به تغییرات محیطی حساس بوده و تغییر می‌کند. طبقه بندی دقیق تر باید بر اساس تجزیه پیگمانهای رنگی موجود در آنها انجام گیرد. سر گروه اصلی از مواد رنگی در جلبکها وجود دارد. کلروفیلها ، کارتنوئیدها ، بیلو پروتئینها یا فیکو بیلینها.
مواد ذخیره‌ای در جلبکها
با توجه به اینکه مراحل اولیه تثبیت
در تمام
موجودات فتوسنتزی تقریبا یکسان است. بنابراین محصولات اولیه
عمل فتوسنتز در تمام جلبکها مشابه می‌باشد. ولی به علت تجمع مواد غیر محلول در طول مدت زمان طولانی ، نوع محصولات یعنی مواد سنتز شده از یک گروه به گروه دیگر فرق می‌کند و مشکل است به عنوان معیار طبقه‌بندی قرار بگیرد. از ترکیباتی که به عنوان مواد ذخیره‌ای مطرح می‌گردند،
پلی ساکاریدها از ارزش تاکسونومیکی بیشتری برخوردارند.
ترکیبات قندی ،
چربیها و
پروتئینها در ردیف مواد ذخیره‌ای قرار می‌گیرند. از ترکیبات شیمیایی با اهمیت در تاکسونومی جلبکها می‌توان به
نشاسته ،
مانو گلیسیرید ،
گالاکتوزید و
فلوئورویدوسید اشاره کرد. چربیها در تعدادی از جلبکها ذخیره می‌گردند. نسبت چربی به دیگر مواد ذخیره‌ای بطور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کند. به عنوان مثال کلروفیتا مقادیر بیشتری
کربوهیدرات ذخیره می‌کند. در صورتیکه در
کریزوفیتا و
باسیلاریوفیتا مقادیر ذخیره چربی بیشتر است. ولی مقدار چربی ذخیره‌ای با توجه به شرایط محیطی تغییر می‌کند. بنابر این نمی‌تواند به عنوان ضابطه‌ای در طبقه‌بندی قرار گیرد.
تاژه‌بندی
تاژکها در جلبکها دارای ساختمان میکروتوبولی بوده و اغلب از طرح 9+2 تبعیت می‌کنند. در جلبکها نیز
تاژک دارای جسم قاعده‌ای یا
کینه توزوم می‌باشد که در استحکام ، حرکت و رشته تاژک نقش مؤثری دارد.
انواع تاژکهای متداول
- تاژک ساده : تاژکی است که باریک و بلند بوده و قطر آن از ابتدا به انتها یکسان می‌باشد.
- تاژک آکرونماتیک یا شلاقی : باریک و بلند بوده و از قطر آن به طرف انتها کاسته می‌شود. این تاژک در کلروفیتا ، گزانوفیتا و پیروفیتا دیده می‌شود.
- تاژک پلرونماتیک : تاژکی است که دارای کرکهای جانبی می‌باشد و در پیزوفیتا دیده می‌شود.
- تاژک پانتونماتیک : این نوع تاژکها دارای کرکهایی هستند که در دو جهت مخالف هم قرار می‌گیرند. در اوگلنوفیتا ، فائوفیتا ، کریپتوفیتا ، فائوفیتا و گزانتوفیتا دیده می‌شود.
- تاژک استیکونماتیک : این نوع تاژه دارای کرکهای یک جانبی می‌باشد.
ساختمان شیمیایی دیواره سلولی جلبکها
دیواره سلولی در جلبکها یک ساختمان دولایه است. لایه درونی محکم و
ساختمان میکروفیبریلی دارد. در صورتیکه دیواره خارجی ژلاتینی و بی‌شکل است. تفاوت شیمیایی دیواره سلولی ، تعیین کننده
وضعیت تاکسونومیکی در جلبکهاست. لایه داخلی و خارجی دیواره سلولی از نظر ترکیب شیمیایی از پلی ساکاریدهایی نظیر
سلولز و
پکتینو موسیلاژ تشکیل می‌یابد. ممکن است مقادیری از چربی و مواد پروتئینی نیز در ساختار دیواره وجود داشته باشند. در برخی از جلبکها ممکن است دیواره آغشته به کیتین ،
سیلیس ،
آهن و
کلسیم باشد. مواد تشکیل‌دهنده لایه داخلی دیواره سلولی غیر قابل حل در آب است، در صورتیکه لایه خارجی دیواره سلولی به آسانی در آب گرم حل می‌گردد. معمولی ترین ترکیب شیمیایی موجود در هر دیواره سلولی سلولز است. مطالعات توسط
پراش اشعه ایکس دو نوع از سلولز را در جلبکها مشخص می‌سازد. سلولز نوع اول یا
سلولز گیاهی عالی در کلادوفورا یافت می‌شود. سلولز نوع دوم در
اولوا ،
اولوم ایکس و احتمالا سایر جلبکها وجود دارد. پکتین در دیواره گزانتوفیتا وجود دارد. از دیگر ترکیبات شیمیایی گزارش شده در ساختمان شیمیایی جلبکها می‌توان به همی سلولز ،
گلوکز ، گالاکتوز ، ژلوز ، آرابینوز و ...اشاره کرد.
مباحث مرتبط با عنوان
