کتاب بیولوزی جلبکها

مقدمه علم جلبک شناسی را فیکولوژی نامند که از واژه یونانی فیکوز (Phykos) به معنی علف هرز دریایی و لوگوز (Logos) به معنی شناخت و توجیه آمده است. بنابراین متخصص جلبک شناس را فیکولوژیست؟ نامند. نام متداول جلبک" نامی غیر رسمی است که لینه دانشمند معروف سوئدی و ارائه دهنده سامانه دو نامی برای طبقه بندی و نام گذاری گیاهان و جانوران، به این گروه داده است (۱۷۵۴ میلادی)، ماگاه در زبان فارسی به آنها الگ و الگها می گوییم که ظاهرا برگردان همان واژه جلبک لینه می باشد.

ظاهرا اولین بررسیهای علمی با جلبکها به وسیله لینه صورت گرفته است (۱۷۵۳ میلادی). وی در طبقه بندیهایی که از گیاهان به عمل آورده است، تعدادی گیاهان پست را به نام جلبک شناسایی نموده است. ولی سپس مشخص شد که بسیاری از آنها جلبک نیستند و شبه خزه یا گیاهان دیگری هستند. ظاهرا بین چهارده جنس که آنها را جلبک شناسایی نمود تنها چهار جنس از آنها امروزه در گروههای جلبکی قرار دارد. این چهار جنس عبارتند از:

Fucus , Chara , Ulya , Conferya

طبق شواهد موجود جلبکها موجودات بسیار قدیمی هستند. موجودات پروکاریوتیکی ظاهرا اولین موجوداتی بوده اند که بر روی زمین ظاهر شده اند. آثار فسیلی آنها را بر روی تخته سنگها و صخره هایی که پیش از این زیر آب قرار داشته اند، به دست آورده اند. آثار فسیلی نشان می دهد که موجودات پروکاریوتیکی حدود ۲ / ۸ بیلیون سال قبل و پیش از آن وجود داشته اند. در اواسط دوران پری کامبرین، پروکاریوتهای سبز آبی تک سلولی و ریسه ای هر دو بر روی تخته سنگها و صخره های زیر آب می روییده اند. در اواخر پری کامبرین طبق شواهد فسیلی به دست آمده از شمال استراليا مجموعه ای از جلبکهای متنوع وجود داشته اند. بین نمونه های نام گذاری شده نه تنها جلبکهای سبز آبی پروکاریوتیکی قرار دارد بلکه نمونه هایی از جلبکهای سبز اوکاریوتیکی و نمونه هایی از جلبکهای قرمز و دینو فلاژلاتها وجود داشته است.

عقیده بر این است که موجودات کلروفیل دار از ۳ بیلیون سال قبل به اکسیژنه کردن جو پرداخته اند. شواهد نشان می دهد که موجودات پروکایوتیک مقدم بر موجودات اوکاریوتیک بوده اند. شواهد همچنین نشان می دهد تا دوران اول پالئوزوئیک تقریبا همه گروههای جلبکی که شامل جلبکهای سبز نیز می باشد، تکامل یافته اند.

جلبکهای سبز تکامل یافته به مقدار فراوان در رسوبات کربنات کلسیم و لایه های دوره زمین شناسی ارداوسین (حدود ۵۰۰ میلیون سال پیش) و نمونه کاروفيت فسیل شده در رسوبات دونین میانی (حدود ۳۵ میلیون سال پیش) شناخته شده است.

عقیده بر این است که از حدود ۴۰۰ میلیون سال قبل جلبکهای سبز که مهمترین گروه از جلبکها را تشکیل می دهند چندین بار از آب به خشکی انتقال یافته و سرانجام منشأ گیاهان خشکی شده اند. به تازگی دانشمندان وجود ترکیباتی شبیه لیگنین را در جلبکها گزارش نموده اند و عقیده دارند که این ماده یکصد میلیون سال قبل از آنکه تکامل گیاهان از آب به خشکی صورت پذیرد، وجود داشته است. حضور این ماده در یاخته های جلبکی نشان می دهد که چگونه جلبکها توانسته اند با زیستگاههای خشکی سازش نموده و مقاومت نمایند (1978

Bold and Wynne). جلبکها گروه نسبتا بزرگی از گیاهان ریسه دار * را تشکیل می دهند (حدود ۳۰ هزارگونه)، آنها عمدتا آبزی بوده و فتواتوتروف (خود تغذیه به وسیله نور) می باشند. در کلیه جلبکها کلروفيل a موجود است. فریش یکی از متخصصان جلبک شناس، مؤلف دو جلد کتاب در مورد ساختمان و تولید مثل در جلبکها، این گیاهان را هولوفيتز ۳ به معنی فتوسنتز کننده نامید و بیان نمود که آنها از لحاظ تشکیلاتی به سطح گیاهان آرکگون دار نمی رسند (۱۹۳۵ میلادی).

اولین گروه گیاهان سبز فتوسنتز کننده آرگون دار (آرگون دستگاه تولید مثل جنسی ماده حامل تخمزا می باشد) شبه خزه ها و خزه ها می باشند، که به واسطه پدیدار شدن آرکگون که یک جهش تکاملی محسوب می شود و همچنین داشتن دستگاههای تولید مثل چند سلولی (پرسلولی)، نسبت به جلبکها به سطح بالاتری از تکامل ارتقاء یافته اند. لذا جلبکها به کلی به واسطه نداشتن آرکگون و همچنین نداشتن دستگاههای تولید مثل پرسلولی از لحاظ تشکیلاتی وضعیت ساده تری دارند.

البته باید توجه داشت که بسیاری از جلبکها از نظر مورفولوژیکی و خصوصیات اندامهای رویشی بسیار پیشرفته تر و پیچیده تر از بعضی از شبه خزه ها می باشند، لذا درجه و کیفیت تکامل را نمی توان براساس معیارهای ظاهری و ساختمانهای رویشی ترسیم نمود بلکه بایستی به ارزشهای قابل اطمینانی نظیر ساختمانهای تولید مثلی و چرخه زندگی آنها مراجعه کرد. همچنین می دانیم جلبکها که گروه بزرگی از ریسه داران را تشکیل می دهند طبق طبقه بندیهای کلاسیک از بقیه گیاهان سبز یعنی جنین داران»ا جدا می شوند (به علت فقدان جنین).

بنابراین و با توجه به توضیحات فوق جلبکها را می توان این گونه تعریف نمود. «گیاهان سبز فتواتوتروف، فاقد آرکگون، به کلی دارای ساختمانهای تولید مثلی تک سلولی بدون سلولهای پوششی و محافظتی، به تمامی آبزی و فاقد جنین).

به این نکته نیز باید اشاره کرد که بین کلیه جلبکها، جلبکهای سبز - آبی (سیانو فيسه ها) ۲ فاقد هسته و خصوصیات سلولی پیشرفته می باشند. لذا آنها را جزء موجودات پروکاریوتیکی (موجودات واجد هسته های ابتدایی) می شناسند. بسیاری از مؤلفان آنها را جزء جلبکهای حقیقی به شمار نمی آورند، بلکه به لحاظ وجوه مشترکی که با باکتریها دارند آنها را بیشتر از نزدیکان باکتریها به شمار آورده و در طبقه بندیهای جدید این نکته لحاظ شده است. بولد یکی از متخصصان به نام مورفولوژی و تاکسونومی گیاهان، جلبکهای سبز - آبی و باکتریها را به صورت دو شاخه در زیر سلسله ای به نام . پروکاریونتا ۳ قرار داده است. مؤلفان دیگر مانند پروفسور استرن جلبکهای سبز - آبی را همتراز با باکتریها و در یک سلسله جداگانه به نام مونراه قرار داده است. از نظر سنتی روال عادی بر این بوده است، که این موجودات در مجموعه گروههای جلبکی منظور شوند و لذا بنابر سنت، ما نیز در این مجموعه آنها را جزء جلبکها لحاظ می کنیم. تقريبا كلیه متخصصان بر این عقیده اند که ابتدای موجودات فتوسنتز کننده موجوداتی نظیر جلبکهای سبز - آبی بوده است.

در مورد منشأ جلبکها دو نظریه مهم ارائه شده است: تک نیایی و چند نیایی. برخی از متخصصان بر این عقیده اند که همه گروههای جلبکی (مانند جلبکهای سبز، قرمز) از یک نیا منشأ گرفته اند. آنها معتقدند که بین گروههای جلبکی یک رابطه خویشاوندی و تکاملی وجود دارد. طرفداران این نظریه را افراد و متخصصان معروفی مانند فریش تشکیل می دهند. برخی استدلالهای طرفداران این نظریه به شرح زیر می باشد: الف) همه گروهها بدون استثناء واجد کلروفیل (a) می باشند؛ ب) پدیده فتوسنتز و مراحل اصلی متابولیسم در همه گروهها یکسان است؛ پ) اساسا محصولات هیدراتهای کربن در همه یکسان است، ولی تغییرات کمی در نتیجه ذخیره با آنها صورت می گیرد؛

ث) اساسا پدیده های تولید مثل در همه گروهها یکسان است؛

پیروان نظریه یک نیایی معتقدند که همه جلبکها بایستی در یک شاخه قرار گیرند. به نام شاخه فيكو فيتا Phycophyta و در آن شاخه گروههای مختلف به صورت رده قرار گیرند. (مانند کلروفیسه Chlorophyceae به معنی رده جلبکهای سبز).

متخصصان دیگری عقیده دارند که هر گروه از جلبکها از یک نیای جداگانه منشأ گرفته است، لذا گروههای جلبکی هیچ گونه رابطه تکاملی و خویشاوندی با هم ندارند. پیروان این نظریه مانند پرسكاته معتقدند که هر گروه از جلبکها بایستی در شاخه جداگانه قرار گیرد. استدلالهای مطرح به وسیله طرفداران نظریه چند نیایی به قرار زیر است: الف) رنگینه های گروههای مختلف جلبکها متفاوت است. لذا اگرچه همه دارای کلروفيل (a)

می باشند. ولی در داشتن کلروفیلهای دیگر و رنگینه های دیگر تفاوت دارند؟ ب) طبیعت ذخیره هیدراتهای کربن در گروههای مختلف متفاوت است؛ پ) نوع تاژ (شلاقی، مویی)، تعداد آنها، اندازه آنها و موقعیت آنها در سلولهای متحرک د (قدامی، خلفی، جانبی متفاوت است و هر گروه وضعیت خاص خود را داراست؛

درحالی که استدلالهای محکم و قابل قبولی برای هر دو نظریه وجود دارد، لیکن در سامانه های طبقه بندی جدید تر، هر گروه در شاخه جداگانه ای قرار داده می شود. نظر بر این است که هر گروه سیر تکاملی جداگانه ای را پیموده است. ولی غالبأ خطوط تکاملی آنها به موازات هم پیشرفت نموده است، از این رو است که برخی از پدیده های بیولوژیکی آنها مشابه هم می باشند (مؤلف).