כמעט בכל גוף מים על פני השטח כולו של כדור הארץ, ניתן למצוא אורגניזם ייחודי כל כך הדומה לצמח בהרכבו, כמו אצה.
מהי אצות
אצות היא קבוצה מיוחדת של יצורים חד-תאיים או רב-תאיים שחיים בעיקר בסביבה המימית. זוהי קבוצה גדולה למדי של צמחים נמוכים יותר. בית הגידול שלהם כל כך גדול שאפשר למצוא אותם בכל מקום, גם באוקיינוסים וגם בים, אגמים, נהרות, גופי מים אחרים, על אדמה רטובה ואפילו קליפת עצים.
אצות הן פרוטוזואה חד-תאית וגם קולוניאלית רב-תאית. קונכיות של אצות רב-תאיות מורכבות מתאית, המחוברות זו לזו מהקצה.
אין להם מערכת שורש. במקום זה, אצות מחוברות למשטח בעזרת תהליכים מיוחדים - קני שורש.
אצות הן המקור העיקרי לחומר אורגני על פני כדור הארץ כולו. כמעט כל רשתות המזון מתחילות בהן. יתרה מכך, הם משמשים כמקור מזון לתושבים רבים של הסביבה המימית.
אצות מתאימות גם להכנת דשנים, מזון לבעלי חיים, וכמובן,ניתן לצרוך על ידי בני אדם.
מקור האצות
עדיין אין הסכמה לגבי מקור האצות וגילן המדויק בשל העובדה שסוג זה של אורגניזם מיוצג על ידי מגוון רחב. יתרה מכך, לא נשתמרה דוגמה אחת של דגימות מאובנים ואי אפשר לקבוע אילו שלבי התפתחות עבר מין האורגניזמים הזה.
ביולוגים ברחבי העולם משוכנעים ששום צמח בעולם לא יכול להשתוות לכוח הריפוי של אצות הים, שכן ישנה תיאוריה על מקור החיים בים, כלומר הן מכילות הרכב ביולוגי ייחודי.
עם זאת, יש דעה שאצות ירוקות וצהובות הופיעו על פני כדור הארץ לפני כ-3 מיליארד שנים. בתחילה, הם התעוררו בצורה של חד תא ורק אז קולוניאלי. והופעתם של אורגניזמים מסוג זה היא שהובילה להיווצרות אטמוספרת חמצן ושכבת אוזון על פני כדור הארץ, שהובילה לאחר מכן להולדת החיים. לפני כמיליארד שנים הופיעו אצות מורכבות רב-תאיות.
מיני אצות
ביולוגיה מודרנית מכירה יותר מ-30 אלף מינים של אצות. עם זאת, ניתן לשלב את כולם לקבוצות מיוחדות:
- Euglenaceae או חד-תאיים. האצות הקטנות ביותר.
- אצת פירופיט, שהקרום שלהן מורכב מתאית.
- דיאטומים. הם מורכבים מתאי עם מה שנקרא מעטפת כפולה.
- אצת זהב. כאן אפשר לפגוש גם חד-תאיים וגם רב-תאיים, עם זאת, כולם מים מתוקים זהובים או חום-צהובים.
- צהוב-ירוק. הם לעתים קרובות מאודהתמזג עם הקבוצה הקודמת.
- ירוקים. ניתן לזהות אותם בעין בלתי מזוינת, למשל, על קליפת עצים.
- אצה חריפה. אלו כבר אצות רב-תאיות, המשולבות לרוב עם ירוקות. גובה הגבעול נע בין 2.5 ס"מ ל-10 ס"מ.
- אצה אדומה. הם נקראים כך בגלל נוכחותם בהרכבם של יסוד מיוחד - phytoerythrin, שצובע אותם באדום. אצות אלו חיות בעיקר בעומקים גדולים בים.
- אצות חומות. המראה המושלם ביותר. הם חיים בעומק רב ומסוגלים ליצור סבך, כמו למשל בים סרגסו. קני השורש שלהם מחוברים היטב לפני השטח, כך שכמעט בלתי אפשרי לקרוע אותם.
תפוצת אצות בטבע
לפי דרך הקיום, האצות מתחלקות לשתי קבוצות גדולות: הן מימיות וחיות ביבשה - מחוץ למים.
בתורו, ניתן לחלק מים למספר קטגוריות:
- פלנקטוני. הם תלויים במים. יחד עם זאת, הם מותאמים לחלוטין לאורח החיים הזה.
- Benthic. הם חיים בתחתית מאגרי המים.
- פריפיטי. הם חיים על סלעים מתחת למים, חפצים בעומק הים מגודלים.
- נויסטון. מין אצות זה צף במצב שקוע למחצה. חלק אחד נמצא מעל פני המים, את השני יש לטבול במים.
אצות החיות ביבשה מחולקות לשתי תת-קבוצות:
- אירופיטון. אצות שצומחותחפצים קרקעיים, חפצים שנפלו, גדמים.
- אצות הגדלות על פני האדמה.
בנוסף למינים הנ ל, ישנם כאלה שחיים במי מלח, על שלג או קרח, וחיים גם במצע אבן גיר.
איך אצות מתרבות
בואו נתמודד עם הנושא המרכזי של המאמר. בטבע, האצות מתרבות בשלוש דרכים. לכל אחד מהם מאפיינים משלו.
- אצות מתרבות באופן וגטטיבי. זוהי שיטת רבייה שבה מבוגר מחולק לשניים או למשל מפרידים כליה מגוף האם. ואז התאים החדשים שנוצרו מתחלקים לשניים וארבעה תאים, שמהם צומחת לאחר מכן האצות הבוגרות.
- רביה א-מינית. סוג זה, שבו החלוקה של הפרוטופלסט מתרחשת בתוך תא האצות, ואחריה שחרורו החוצה והפרדה מתא האם.
- אצות מתרבות על ידי נבגים, שנוצרים באיברים מיוחדים - sporangia.
- רבייה מינית. זה מורכב מהתמזגות של שני תאים, גמטות, וכתוצאה מכך זיגוטה, שגדלה לאחר מכן לפרט חדש או נותנת זווספורים. יתרה מכך, הזיגוטים של אצות שונות לאחר היווצרותן מתנהגות בצורה שונה. בחלקם הם נופלים לתקופה רדומה, שיכולה להימשך עד מספר חודשים. ואחרים נובטים מיד לתוך שכבה חדשה או תלוס.
למרבה הפלא, כל מין של אצות מתרבה בצורה שונה. שאלה זו נלמדת על ידי תכנית הלימודים בבית הספר. ולעתים קרובות תלמידים שומעים שאלה ממורה:"איך אצות מתרבות? תאר את רביית האצות." קל לענות אם אתה לומד את החומר בפירוט.
כאשר אצות מתרבות באופן א-מיני. סוגי רבייה א-מינית
זו האפשרות הקלה ביותר. באופן א-מיני או וגטטיבי, האצות מתרבות בעיקר רק בתנאים נוחים עבורן. משמעות הדבר היא כאשר למים במאגר יש טמפרטורה מסוימת והתנאים מתאימים ביותר לרבייה א-מינית.
אם מתרחשים שינויים פתאומיים בטמפרטורה, זיהום או הצפת תושבים במאגר או בסביבה, במקרה זה האצות מתחילות להתרבות מינית.
ניתן לחלק רבייה א-מינית למספר סוגים:
- אצות מתרבות באופן וגטטיבי - תאים וגטטיביים נפרדים.
- Sporulation. או בדרך אחרת, אצות מתרבות בעזרת תאים מיוחדים. תאים אלה נקראים נבגים.
כאשר אצות מתרבות באופן א-מיני, יש רק הורה אחד שממנו כל הגנומים הקיימים עוברים בתורשה. אבל במקרה של מוטציות, החומר הגנטי יכול להשתנות באופן משמעותי.
לעתים קרובות אורגניזם אחד יכול להתרבות הן באופן א-מיני והן בצמחייה.
התפשטות צמחית של אצות
התפשטות צמחית אופיינית ברוב המקרים לאצות חומות.
בשיטה זו של רבייה, חלקים מהאצות (תאלי)מופרדים מהקיימים, ללא כל שינויים, והתאים החדשים שנוצרו יורשים חלק מקרום האם.
גם אצות חד-תאיות וגם רב-תאיות יכולות להתרבות באופן וגטטיבי. יתרה מכך, בתאים חד-תאיים, התא מחולק לשניים, ובתאים רב-תאיים ההפרדה מתרחשת בשכבות או במושבות תאלי שלמות. באצות חוטיות, אופן ההתרבות הווגטטיבי מתרחש על ידי חלוקת החוטים לשברים נפרדים שלהם.
יחד עם זאת, לא כל האצות מסדר הנציגים הקולוניאליים יכולות להתרבות וגטטיבית, ממש כמו בחד-תא, יחד עם שיטת הרבייה הווגטטיבית יכולה להיות גם דרך מינית.
אצות חומות, כאמור לעיל, מתרבות כך, בעזרת זרדים מיוחדים. כל סוגי הסרגסו מתרבים בים סרגוסו באופן דומה.
שכפול על ידי נבגים
בנוסף לרבייה וגטטיבית, האצות מתרבות עם נבגים. זהו תת-מין מסוים של רבייה א-מינית.
נבגים נוצרים באיברים מיוחדים, מה שנקרא sporangia או zoosporangia. כאשר מתפזר, הנבג מתחיל לנבוט ואז נוצר פרט עצמאי בוגר חדש.
נבגים תנועתיים עם דגלים המסוגלים לנוע נקראים zoospores.
הגרסה של רבייה א-מינית על ידי נבגים יכולה להיחשב בדוגמה של אצות כמו ulotrix. בתנאי חיים נוחים עבורה, שבריה מופרדים מהחוט האימהי הקיים, אשרמכילים מחלוקת. הם שוחים במצב חופשי, ואז, לאחר שהם מחוברים לחפץ מתחת למים, הם מתחילים להתחלק באופן פעיל וליצור חוט חדש של אצות. יש לציין שסוג זה של אצות יכול להתרבות בו זמנית הן א-מינית והן מינית.
נצפה שאפשר לעורר היווצרות נבגים בכמה סוגים של אצות חוטיות, לשם כך צריכה להתרחש עלייה בפחמן דו חמצני בבית הגידול.
תפקוד הרבייה הא-מינית במקרה זה מבוצע על ידי אנשים הנקראים ספורופיטים, כלומר אלו היוצרים נבגים.
רפרודוקציה מינית
בנוסף לשיטות לעיל, האצות מתרבות מינית. הוא מאופיין, קודם כל, בהפריה, כלומר, היתוך של שני תאים - גמטות. לאחר מכן, נוצרת זיגוטה, אשר הופכת לאחר מכן לאב קדמון של אורגניזם חדש.
לאצות יש כמה דרכים להתרבות מינית:
- Isogamy - מרמז על היתוך של שני גמטות באותו גודל ומבנה.
- הטרוגמיה. זהו השם שניתן לאיחוי של שני גמטים, שבהם האחד גדול מהשני. יתרה מכך, זו שגדולה יותר, ככלל, היא נקבה.
- Oogamy. עם שיטת רבייה זו, תא נשי בישיבה מתמזג עם גמטה זכרית ניידת.
- צימוד. במושג זה הכוונה לסוג של רבייה שבה מחוברים שני תאים וגטטיביים נטולי דגלים.
באצות פרימיטיביות, אותו פרט מסוגל להתרבות מינית וא-מינית כאחד. הפונקציה המפותחת ביותרלבצע אינדיבידואלים הנקראים גמטופיטים, כלומר יוצרים גמטות.
דוגמאות להתרבות אצות
פוקוס יכול לשמש דוגמה להתפשטות וגטטיבית של אצות. על התאלוס הראשי שלו, נוצרים תאלים נוספים הדומים במבנה, אשר מולידים לאחר מכן אורגניזם חדש.
רבייה א-מינית, כלומר חלוקה לשני תאים, ניתן לראות ב-euglena.
כלמידומונס היא אצה שמתרבה הן מינית והן א-מינית, בעזרת נבגים (זואספורים) בעלי דגלים.
דוגמה נוספת לרבייה מינית היא אצות חומות כמו אצות. למין זה יש שלושה אופני רבייה מינית, כגון איזוגמיה, הטרוגמיה, אוגמיה.
כלורלה היא אצה ירוקה מיקרוסקופית. הוא מתרבה באופן א-מיני בלבד, בעזרת נבגים.
אצות אדומות (ארגמן) מתרבות בשתי דרכים, אחת מהן היא מינית. המאפיין הייחודי שלו הוא היווצרות גמטות זכריות ללא דגלים. במקביל נשארות גמטות נקבות על האצות, בעוד גמטות זכריות מועברות אליהן בעזרת הזרם.
חשיבות האצות בטבע
אצות הן האורגניזמים הפוטוסינתטיים הרבים והחשובים ביותר עבור כדור הארץ כולו. תפוצתם כה רחבה עד שניתן למצוא אותם לא רק בים, באוקיינוסים, בנהרות, באגמים, אלא גם במאגרים קטנים, כולל מלאכותיים, ואפילו בשלוליות. ניתן להבחין בהם ככתמים ירקרקים קטנים על פני השטח של כמעטכל מאגר. הערך של אצות בטבע גדול.
בנוסף לעובדה שהם פולטים כמות גדולה למדי של חמצן, הם משמשים בית גידול לבעלי חיים רבים במים, משתתפים ביצירת שכבת אדמה פורייה. אצות רבות נאכלות, ומשמשות גם כמקור עיקרי למיצוי רכיבי מזון מיוחדים. הם משמשים גם להכנת תרופות ומוצרי קוסמטיקה שונים.
אצות הן אורגניזמים ייחודיים בהרכבם ובאופן הרבייה שלהם. הם משלבים מספר סוגי רבייה, או ליתר דיוק: מינית, א-מינית וצמחית. זה למעשה הופך אותם לאלמוות. יתרה מכך, השאלה הזו משעשעת מאוד, כי לא בכדי מנסים מורים לביולוגיה ברחבי הארץ לגרום לתלמידיהם לענות על השאלה: "איך מתרבים אצות? תאר את רביית האצות".
