الدكتورة / عزة ابراهيم الغامدي

قسم الأحياء كلية العلوم جامعة الدمام
azalghamdi@uod.edu.sa

الدكتورة عزة ابراهيم الغامدي استاذ الأحياء الدقيقة المساعد في جامعة الدمام. حصلت على الدكتوراه عام 2014 اعمل حاليا على مجموعة ابحاث. شاركت في تحكيم عدة ابحاث في المؤتمر الطلابي السادس. شاركت في بعض المؤتمرات. وفي لجنة التحكيم الأولمبياد الوطني للأبداع العلمي. وفي برنامج موهبه الدولي2015 . وتدريب معلمات الأحياء للمدارس الثانوية بالدمام. وتدريب خريجات كلية العلوم في دورة فنيات المختبر. اشرفت على مجموعة ابحاث تخرج لطالبات البكالوريوس وحصلت على عدد من الشهادات لحضور ورش ودورات في تطوير عضو هيئة التدريس.


تواجد الطحالب:

تتواجد الطحالب في البيئات الرطبة عند درجات حرارة واسعة المدى. وتكون الطحالب جزءا كبيراً من الغطاء الخضري للمحيطات والبحيرات وغيرهما من المسطحات المائية. والطحالب شائعة الوجود في المياه الراكدة، وبعض الطحالب تعيش حرة على سطح الماء، مكونة طبقة سطحية من العوالق النباتية، والبعض الآخر يكون ملتصقا بالنباتات المائية. وتعيش بعض الطحالب معيشة تكافلية مع كائنات نباتية اخرى، وتكون إما مطمورة في انسجتها، او متعلقة بها دون ان تسبب ضرر لها.

تقسيم الطحالب:

تقسيم الطحالب يكون على اسس معينة منها لون الطحالب والاصباغ الموجودة بخلاياها، وطبيعة المواد الغذائية المخزنة. ومكونات مادة جدار الخلية وطبيعة الاسواط وتوزيعها على جسم الطحلب (ان وجدت). والتراكيب الخارجية والداخلية لجسم الطحلب. وانماط التكاثر ومن اقسام الطحالب:

-قسم: الطحالب الخضراء  Chlorophyta

تتميز طحالب هذه الطائفة باحتوائها على مدى واسع من التراكيب الخضرية. كما تتميز بوجود الاصباغ الضوء البنائية a & b  , وبتراكم النشا كمادة غذائية مخزنة. وباحتواء جدر خلاياها على السليلوز. والاسواط تكون ثنائية او رباعية او أكثر من ذلك.

-قسم: الطحالب اليوجلينية Euglenophyta

تعيش في المياه العذبة، وهي كائنات وحيدة، الا ان بعضها يتواجد على هيئة مستعمرات شجرية , والخلية الطحلبية ذات نواة حقيقيه والخلية ذات لون اخضر ويرجع ذلك لوجود صبغة a &b بالإضافة الى اصباغ الكاروتين و الزانثوفيلات , وللخلية الطحلبية سوط او سوطين , وهذه تكون متصلة بالجهة الامامية للخلية.

-قسم الطحالب البنية Phaeophyta

طحالب هذا القسم تعيش في مياه البحار، وتكون متصلة بالصخور والحجارة. وجسم الطحلب يحتوي عادة مثانات هوائية تساعد على الطفو فوق الماء. تتميز طحالب هذا القسم باللون البني نتيجة لوجود اصباغ فيكوزانثين بالإضافة الى وجود اصباغ a &c  و كاروتين, وزانثوفيل, ولا يوجد مراكز للتكوين النشا. وتكون الخلية وحيدة الخلية , والمواد الغذائية المخزنة تكون في صورة مانيتول ولامينارين ونادرا ما يخزن دهن وجسم الطحلب عادة غير متحرك.

-قسم الطحالب الحمراء Rhodophyta

تعيش في المياه العذبة والمالحة، والبعض منها تعيش معيشة سطحيه او داخلية على بعض النباتات. والطحلب يكون في كثير من الحالات متعدد الخلايا خيطي الشكل او متفرع. الا ان البعض يكون على هيئة خلايا مفردة. ويحتوي على اصباغ a & b و كاروتين، تيترازانثين، فيكوسيانين ، فيكوارثرين. والمواد الغذائية المخزنة بالخلايا تكون على هيئة كحولات  وزيوت  الا ان اكثرها شيوعا تكون على هيئة نشا فلوريدي.

-قسم الطحالب الكارية Charophyta

واسعة الانتشار في المياه العذبة او المالحة. وهي طحالب متباينة الحجم، تتراوح بين 1-100 سنتيميتر. ويمكن رؤيتها بالعين المجردة. طحالب هذه المجموعة قائمه. تتكون من محور مركزي رفيع وطويل اخضر اللون ويتكون من عقد وسلاميات. وتستطيع طحالب هذه المجموعه تثبيت نفسها بالوسط الذي تعيش عليه بواسطة أشباه جذور. والصبغ السائد هو الكلوروفيل. كما يوجد النشا كمادة غذائية مدخره.

-قسم الطحالب الذهبية   Chrysophytes (golden alega  )

يعيش معظمها في المياه العذبة، وتضم أنواع منفردة وبعضها يكون مستعمرات. بعضها مجهرية وبعضها كبيرة الحجم وبعضها متحرك. وتمتاز باحتواء بلاستيداتها على أصبغة الكاروتين والفايكوزانثين بنسبة أكبر من الكلوروفيل مما يكسبها اللون الأصفر الذهبي. والغذاء المخزن فيها على شكل مواد زيتية.

algae2

العوامل المؤثرة على نمو الطحالب:

  • المواد الغذائية

تركيز الطحالب في بيئات التربة النباتية بشكل عام أعلى من تلك الموجودة في مياه البحر. لذا يجب إثراء بيئات الطحالب بالمواد المغذية للتعويض عن أوجه القصور في مياه البحر. وتشمل المواد الغذائية الرئيسية النترات والفوسفات وسيليكات. واما بالنسبة للمواد الغذائية التي تحتاجها بكميات قليله مثل مختلف المعادن والفيتامينات.

2-الضوء
تعد الطحالب كائنات ضوئية وتحصل على احتياجاتها من الكربون والطاقة بواسطة ثاني اكسيد الكربون وباستخدام التمثيل الضوئي.

3-درجة الحموضة
مجموعة الأس الهيدروجيني لأنواع الطحالب المختلفة ما بين 7 و 9، والنمو الأمثل يكون  2¸8-7¸8. وعدم الحفاظ على درجة الحموضة بالشكل المطلوب قد يسبب موت الطحالب بسبب تعطل العديد من العمليات الخلوية.
4- التهوية

في البيئة الارضية تكون غالباً ودائماً الاحتياجات لثاني أكسيد الكربون وللأكسجين كافيه عن طريق الغازات الجوية. وفي البيئة المائية، عند قلة ذوبانية الاكسجين يصبح الاكسجين عاملا محدداً في المياه.

  1. درجة الحرارة
    درجة الحرارة المثلى للطحالب هي عادة بين 20 و 24 درجة مئوية. وأكثر الطـــحالب تفضل درجات حرارة تتراوح بين 16 و 27 درجة مئوية. ويقل النمو عند درجات الحرارة أقل من 16 ، في حين أن أعلى من 35 درجـــــة مئوية هي قاتلة لعدد من الأنواع. ويمكن لمعظم الانواع ان تتحمل درجة الحرارة. والبعض يكون متخصصا ويمكن ان يسكن في بيئات الينابيع الحارة، على حين انه يمكن للبعض ان يكمل دورة حياته تحت صفر م˚

6.الاملاح
الطحالب البحرية تتأقلم مع التغيرات في الملوحة. ومعظم الأنواع الطحلبية تنمو أفضل في ملوحة أقل بقليل من بيئتها الأصلية. ودرجـــــــة الملوحة من 20-24 جرام لكل لترهي الأمثل لنمو الطحالب.

7- الماء

لا تعيش افراد الطحالب الخضراء تحت ظروف الجفاف ولهذا فهي توجد غالباً في البيئات الارضية الرطبة او في المياه.

الاهمية الاقتصادية للطحالب:

  • الفوائد

1 – تمثل الطحالب حلقة في السلسلة الغذائية:

تعد الطحالب مواد غذائية عضوية، شأنها في ذلك شأن النباتات الراقية. ومن المعروف ان الأسماك وغيرها من الحيوانات المائية المختلفة، تعتمد بطريقة مباشرة او غير مباشرة على الطحالب كمواد غذائية، كما أن الاسماك تعد مصدر غذائي هام لعدد كبير من الحيوانات والإنسان.

2- الطحالب ذات أهمية في المزارع السمكية :

تستعمل الطحالب بنجاح كمواد غذائية للمزارع السمكية. حيث تضاف مزرعة الطحالب من جنس Scendesmus  ، عادة كمادة غذائية لبعض المزارع السمكية مثل مزرعةTilapia  mossambica

3- الطحالب ذات اهمية في معالجة مياه الصرف الصحي :

تعد الطحالب من الاهمية بمكان في تنقية الصرف الصحي، حيث تقوم بعملية البناء الضوئي، والذي ينتج عنه إطلاق أكسجين. والأكسجين يساعد في تحلل مكونات مياه الصرف الصحي في وجود البكتيريا.

4– الطحالب كمصدر لتكوين البترول والغاز:

من المعروف أن الطحالب وغيرها من الكائنات النباتية تحول الطاقة الشمسية الى مادة عضوية وهذه الاخيرة تعد مصدراً غذائياً هاماً للكائنات الحيوانية البحرية، وغيرها من العوالق المائية. وعندما تتراكم المواد العضوية – النباتية منها والحيوانية – في قاع المسطحات المائية، فإنها تصبح في معزل عن الأكسجين الطليق، وبذلك تكون عرضة للتحلل بفعل البكتيريا اللاهوائية مما ينتج عنه تكون غاز الميثان بفعل البكتيريا المنتجة للميثان وزيت البترول.

5- الطحالب ونشأة الحياة:

عندما تغمر المياه التربة، فإن هذه المسطحات المائية تكون مصدرا لتكون صوراً مختلفة من الكائنات الطحلبية. وهذه الأخيرة تكون بمثابة مادة غذائية للعديد من الكائنات الحية – النباتية منها والحيوانية خصوصاً بعد ان تنال منها البكتيريا والفطريات، بما تفرزه هذه الكائنات من إنزيمات خارج خلاياها. وعليه، فإن الطحالب تكون عادة اول ما يظهر من صور الحياة في البيئات المائية المستحدثة.

6- الطحالب وتكوين الحجر الجيري :

كثير من الانواع الطحلبية، تسحب الكالسيوم من الماء الذي تعيش فيه. وترسبه في صوره كربونات الكالسيوم في جدرها وفي المواد المخاطية المحيطة بها وتكون مثل هذه الترسبات نواة تكوين الحجر الجيري. ومن بين الطحالب ذات الفعالية في تكوين الحجر الجيري تلك الخضراء المزرقة، والحمراء اللون، والبعض من خضراء اللون.

7- الطحالب والدراسات الأكاديمية :

استخدمت الطحالب على نطاق واسع في كثير من الدراسات الأكاديمية، خصوصاً تلك المتعلقة بالبناء الضوئي ، و التفاعلات البيوكيماوية ، والدراسات المتعلقة بانتقال الصفات الوراثية.

8- الطحالب كمصدر غذاء للإنسان :

تستخدم الكثير من الطحالب كإضافات تدخل في تكوين غذاء الانسان، حيث تعد مصدراً للمواد الكربوهيدراتية ، والفيتامينات (فيتامينات A,C&E) , والمواد غير العضوية (مثل اليود) . وفي اليابان يضاف الطحلب Chlorella  الى الشاي الاخضر كما يستخدم على نطاق واسع كمادة غذائية في كل من المانيا والولايات المتحدة الأمريكية . وفي اليابان يضاف مسحوق الطحالب الى مكونات الخبز ليزيد من محتواه البروتيني.

9- الطحالب كمصدر لعلف الحيوانات:

تستخدم بعض أنواع الطحالب كعلف للبقر والأغنام، دون أن تؤثر على طعم المنتجات الغذائية. ومما هو جدير بالذكر أن قدرة الحيوانات على هضم الطحالب تكون أفضل.

10- الطحالب كمخصبات :

استخدمت الطحالب البحرية كمخصبات للتربة، وذلك لمحتواها من العناصر الغذائية، بجانب قدرتها على زيادة السعة المائية للتربة. إضافة الطحالب للتربة تتيح استمرارية تواجد الماء في المنطقة المحيطة بجذور النباتات. علاوة على ان تحلل الطحالب في التربة يزيد من محتواها من المواد العضوية والدوبال.

11- الطحالب والطب:

استخدمت الطحالب كنباتات طبية. وثبت استعمال الطحالب في التطبيقات الطبية منذ العصور القديمة ويعد اول تسجيل لاستخدامها في هذا المجال في الصين منذ حوالي 2700 سنة قبل الميلاد. اذ تم استعمالها كعلاج لأمراض سوء التغذية كونها غنية بالبروتينات والفيتامينات والعناصر المعدنية , كما استخدمت الطحالب في مجال الطب والصيدلة كونها تعتبر مصدرا مهما للمركبات الكيميائية الفعالة لامتلاكها قدرة تثبيطية عالية تجاه الجراثيم الموجبة والسالبة لصبغة جرام والطحالب الخضراء اثبتت قدرتها كمضادات للالتهابات  وايضا كعلاج في تنظيم ضربات القلب. واستخدم الصينيون ايضا الطحالب في علاج الغدة الدرقية واضطرابات  المعدة. والأمراض الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة. كما يعمل الطحلب Laminaria  في جفاف الجروح بعد تشربه بالماء وتعد طحالب جنس Gelidium ، مصدراً هاماً لأنتاج الAgar الذي يستخدم في الطب كملين, وفي الحمية الغذائية.

12-  الطحالب و الصناعة

ومن الصناعات القائمة على الطحالب هي:

-صناعة رماد الطحالب: وتتضمن احراق أجسام بعض الطحالب عند درجات حرارة عالية للحصول منها على الرماد المحتوي على الصوديوم والبوتاسيوم ، واليود ، حيث تعد هذه العناصر من الأهمية بمكان في تغذية الانسان والاغنام ، والماشية

-صناعة الألجين : الألجين ، مادة محبة للماء مشتقة من حمض Alginic . والالجين ، يكون على هيئة ملح صوديوم  بينما بعض مكوناته التجارية تكون على هيئة ملح بوتاسيوم ، او ملح امونيوم  ، او ملح كالسيوم ويدخل في صناعة الجلاتين Ice cream .

-صناعة الآجار: الاجار عبارة عن مستخلص غروي جلاتيني الملمس ، يحضر من بعض الطحالب الحمراء. ويستخدم الآجار في الطب كمادة ملينة، ذلك لأنه لا يهضم في أمعاء الإنسان، كما يزداد حجمه بامتصاص الماء. ويستخدم الآجار أيضاً كأحد المكونات الأساسية الداخلة في تكوين المنابت الصلبة اللازمة لعزل وتنقية الفطريات والبكتيريا، حيث يحل محل الجلاتين الذي كان يستخدم لهذا الغرض.

-تكوين التربة الدياتومية : معظم انواع الدياتومات ، عندما تموت فإنها تترسب في قاع  البحر. ولأن السليكون يدخل في تكوين جدرها ، فإنها تقاوم عوامل التحلل وتظل على حالها، وبذلك يطلق على التربة المحتوية على رواسبها “تربة دياتومية والتربة الدياتومية ذات اهمية في الترشيح حيث تزيل الألوان المصاحبة لبعض المنتوجات في صناعة البترول وصناعة السكر. وتعد التربة الدياتومية موصل رديء للحرارة، وعازلة للصوت، كما تستخدم في صناعة معاجين الاسنان ومساحيق تلميع المعادن.

ب-الاضرار

1-الطحالب المتطفلة:

تعيش بعض انواع الطحالب ، كطفيليات على او داخل اوراق بعض النباتات كاسيات البذور مثل نبات الشاي. وجسم اي من هذه الطحالب يتكون من خيوط طحلبية متفرعة ومتشابكة ، ذات أشباه جذور تخترق خلايا العائل. وطحلب Prototheca يوجد في التربة والذي يمكنه ان يدخل الجروح من الاقدام. وقد ينتشر الى العقد اللمفاوية. وفي حالات نادرة يمكن أن ينمو بسرعة في مجرى الدم، مسبباً الوفاة.

2-المزدهرات السامة Toxic blooms

يمكن ان تكون الطحالب السموم حيث يمكن لبعض انواع الدياتومات ان تنتج حامض دومويك والذي يمكن ان يتراكم في بلح البحر، والذي عند استهلاكه بواسطة البشر، يسبب فقدان الذاكرة والذي يمكن احياناً ان يسبب الموت.

3 – الطحالب ومصادر المياه :

تزداد في فصل الصيف كمية ونوعية العوالق النباتية في كل من البرك والمستنقعات ومخازن المياه. وتواجد الطحالب في المياه التي تستغل آدميا سواء كانت مياه شرب أو مياه استحمام يشكل خطورة على صحة الإنسان. حيث يؤدي تواجد الطحالب في المياه، سواء كانت طحالب حية، أو ميتة، او متحللة إلى اكتسابها رائحة وقوام زيتي غير مرغوب فيهما. كما يؤدي تواجد نواتج تحلل المواد البروتينية السامة بفعل الطحالب الخضراء المزرقة في مياه الشرب إلى وفاة الماشية التي تستخدمها. وأن تواجد الطحالب في مياه الخزانات يشجع نمو البكتيريا وغيرها من الكائنات مما يستلزم معه الحاجة لمعالجة المياه بتركيزات عالية من الكلور.

بعض المراجع:

السراني, عبدالعزيز الترك, ادريس منير: الحسيني, محمد محمد ( 2000):الطحالب الطبعة الاولى مكتبة أبو عظمة للكتب والقرطاسيه.

جين نيكلين , كيه. جريم -كوك , وآر كيلينجتون(1429): مقدمة في علم الاحياء الدقيقة. مكتبة الملك فهد الوطنية للنشر

Lavens, P. and Sorgeloos, P.(1996): Manual on the production and use of live food for aquaculture. Food and Agriculture Organization of the United Nation, Rome, pp. 9-100.

Radwan, M.A.; Ragab, E.A.; Sabry, N.M. and El-Shenawy

S.M. (2007): Synthesis and biological evolution of new 3-

substituted indole derivatives as potential antiinflammatory

and analgesic agents Biol. Med. Chem., 15:3832-3841.