אצות חד-תאיות: מאפיינים ודוגמאות למינים - ביולוגיה - 2025

האצות החד - תאיות או המיקרו-אצות הינן איקריוטות מיקרוסקופיות, חד-תאיות ויכולת לבצע פוטוסינתזה. אורגניזמים אלה כמעט ואינם קיימים בגופי מים מתוקים, בסביבות יבשתיות ימיות ולחות.

הם יצרנים ראשוניים, ולכן הם בסיסיים ברשתות הטרופיות של סביבות מימיות. היכולת שלהם לפוטוסינתזה והפצתם הרחבה הופכים את האצות החד-תאיות לאחת הקבוצות החשובות ביותר של צמחים בייצור חמצן בכוכב הלכת.

אצות חד-תאיות, Chaetoceros affinis. צולם ונערך מתוך: מינמי הימיה.

אצות חד תאיות מנוצלות על ידי בני אדם במשך מאות שנים. נכון לעכשיו הם משמשים כמזון בגידול מינים ימיים רבים בעלי עניין מסחרי, בתעשיות התרופות והמזון, כביורדיאטורים סביבתיים ורבים אחרים.

מאפיינים

טפסים וארגון

הם אורגניזמים אוקריוטים, תאי תאיים, אך הם יכולים ליצור חוטים או מושבות. הם מגיעים במגוון מדהים של צורות. גודלם משתנה בהתאם למין, אך הם יכולים למדוד בין 5 ל 50 מיקרומטר בממוצע, אולם חלקם יכולים למדוד כמה מאות מיקרומטר.

קיר התא כאשר הוא קיים מורכב. ישנן צורות מלקות, בדרך כלל יש להן 2 דגלים.

הַאֲכָלָה

הם בעיקר אורגניזמים פוטוסינתטיים (אוטוטרופים), כלומר הם משתמשים באור שמש בכדי להפוך תרכובות אורגניות לחומר אורגני שמיש עבור אורגניזמים.

מינים מסוימים של אצות חד-תאיות כמו דינופלגלטים הם הטרוטרופיים, מה שמשמע כי הם תלויים באורגניזמים אחרים למזונם, היותם טורפים למיקרו-אצות ומיקרו-סרטנים אחרים. צורות חיים טפיליות קיימות גם כן.

מצב מזון נוסף של אצות חד-תאיות הוא myxotrophy; זה מוצג על ידי אורגניזמים המסוגלים להשיג את מזונם על ידי פוטוסינתזה או הטרוטרופלי.

מאפיין זה נצפה בכמה מינים של דינופלגלטים, אשר בהתאם לתנאי הסביבה וזמינות המזון משתמשים בצורת מזון זו או אחרת.

פיגמנטים

רוב הכלורופלסטים הנוכחיים עם כלורופיליות a ו- c, קבוצות מסוימות מציגות כלורופיליות a ו- b. פיגמנטים אחרים הקשורים לאצות חד-תאיות הם בטא קרוטנים, פיליקולינים וקסנטופילים.

עמותות

ניתן למצוא אותם הקשורים בסימביוזה עם פטריות (חזזיות ומיקוריזות), עם אלמוגים, רכיכות, חרקים ואפילו בתוך סלמנדרות. ישנם מיקרו-אצות כמו דינופלגלטים עלולים להפוך לטפילים.

הפצה ובית גידול

אצות חד-תאיות הן אורגניזמים קוסמופוליטיים, הן מאכלסות גופי מים טריים, ימיים, נחיריים, סביבות יבשתיות לחות ואפילו מתחת לאדמה.

הם נמצאים בעמודת המים כחלק מהפלנקטון, במשקעים, ויוצרים סרט צמיג או על סלעים, אצות, צמחי מים, פגזי רכיכות, קליפות של סרטנים גדולים, צבים ואורגניזמים אחרים.

הם נמצאים באזור הצילום, כלומר ככל שאור השמש חודר. תלוי במין, באזור הגיאוגרפי, בשכיחות האור, בשקיפות המים ואפילו בזמינות חומרים מזינים, הם יכולים לחיות בעומקים וטמפרטורות שונות.

זוקסנטלה (Symbiodinium sp.), סימביונט דינופלגלט של צנידים וחסרי חוליות אחרים. צולם ונערך מתוך: אליסון מילוויס.

שִׁעתוּק

לאצות חד-תאיות יש שני סוגים של רבייה:

לֹא מִינִי

שם הצאצאים או הצאצאים יורשים את העומס הגנטי מההורה היחיד. הצורות העיקריות של רבייה א-מינית המצויים באורגניזמים אלה הן ביקוע בינארי (ייצור שני תאי בת) ו ביקוע מרובה (ייצור יותר משני תאי בת).

מִינִי

בסוג זה של רבייה, הצאצאים משיגים את החומר הגנטי משילוב של שני אורגניזמים (אבות צאצאים). בתהליך זה, בדרך כלל מתרחשות חלוקות תאים מיוטיים.

במהלך המיוזה, התא הדיפלואידי מתחלק ברצף (לרוב שניים), ומייצר ברוב המקרים 4 תאים חצובים, אם כי יתכנו 2. דיפלואידי מתאושש עם המיזוג של שני גמטים.

טקסונומיה

האצות החד-תאיות או המיקרו-אצות נחשבות במשך שנים רבות כקבוצה גדולה הכוללת גם אורגניזמים פרוקריוטיים (ציאנובקטריה או אצות ירוקות כחולות) ואיקריוטות (מיקרו-אצות אמיתיות).

אצות חד-תאיות אמיתיות הן אורגניזמים אוקריוטיים ממלכות כרומיסטה ופלנטה. טקסון כרומיסטה הוצע בשנת 1981 על ידי תומאס קוואליר-סמית ', בעבודתו שכותרתה ממלכות אוקריוטיות. שבע או תשע? בעוד שהטקס פלאנטה הוצע על ידי ארנס הקל, בשנת 1866.

המוניות Chromista ו- Plantae מורכבות לא רק מאצות חד-תאיות, אלא גם מאורגניזמים רב-תאיים. קבוצת כרומיסטה מורכבת משלוש ממלכות משנה, כמה סופרפילות ותפילות, ולמעלה מ 30 אלף מינים שתוארו.

לעומת זאת, פלאנטה מורכבת משתי ממלכות משנה ומספר תפילות, בהן האצות החד-תאיות נמצאות בממלכת המשנה ורידיפלנטה (טקסון המוצע גם על ידי תומאס קוואליר-סמית ').

חשיבות אקולוגית

אצות חד-תאיות מסווגות כאורגניזמים חיוניים לקיום החיים על פני כדור הארץ. ההערכה היא שהם מייצרים כ 90% מהפוטוסינתזה של כדור הארץ ולכן חלק גדול מהחמצן.

הם צומחים במהירות ומשתכרים אורגניזמים, ויכולים להיות בעלי צפיפות של מיליוני תאים לליטר. כושר הייצור הביומסה הזה גורם להם להיות חשובים מאוד כיצרנים ראשוניים, כלומר הם היצרנים העיקריים של חומר אורגני שנכנס לקורות הגביע של כמעט כל גופי המים.

אצות חד תאיות לוכדות חלק מעודפי הפחמן הדו-חמצני והופכות אותו לחמצן. מסיבה זו, קבוצות מיקרו-אצות הנוטות בעלות יכולת ייצור גדולה של ביומסה הן חיוניות כדי לנטרל את השפעת החממה על כדור הארץ.

מינים מסוימים של אצות יכולים להציג שלבי גידול מתפרצים, המכונים פרחי אצות או פריחת פיטופלנקטון. כאשר המינים המעורבים בשלב גידול זה מסוגלים לייצר רעלים, אז מתרחשות פריחות אצות מזיקות או גאות ושפל אדומה.

דוגמאות למינים

Chaetoceros gracilis

מיני אצות חד-תאיות Chromista המשמשות בחקלאות החקלאות כמזון לזחלים של מינים בעלי עניין מסחרי. מרבית המינים מהסוג הזה משמשים בחקלאות.

דנאדיאלה סלינה

זן מיקרו-אצות מהממלכה פלאנטה ותת-ממלכה ורידיפלנטה. מין זה משמש כיום להשגת ביו-דיזל, מיצוי שמנים בתהליך שנקרא טרנס-אסטסטרציה.

Symbiodinium microadriaticum

זהו אחד המינים של אצות חד-תאיות דינופלגייטות (ממלכת כרומיסטה), הנקראות גם זואקסנטלות. הוא חי בשיתוף עם מגוון רחב של מיני אלמוגים. הודות לאסוציאציה זו האלמוגים מקבלים חומרים מזינים מהתהליכים הפוטוסינתטיים המבוצעים על ידי האצות; זה מצידו זוכה בעיקר להגנה.

אלמוגים יוצרים שוניות המהוות אינספור מינים של מיקרואורגניזמים, חסרי חוליות וחוליות.

Pyrodinium bahamense

זהו דינופלגלט, שפריחתו מזיקה הן לצרכנים ראשוניים (דגים, סרטנים ורכיכות), והן עבור האורגניזמים הניזונים מהם (בני אדם ובעלי חיים אחרים).

תמונת מיקרוסקופיה אלקטרונית של הדינופלגלט Pyrodinium bahamense. צולם ונערך מתוך: CSIRO.

Catenatum של Gymnodinium

מין נוסף של דינופלגלט המסוגל לייצר פריחת אצות מזיקה. זהו המין היחיד של דינופלגלט נטול תאקה שיכול לייצר את הרעלים הגורמים להרעלת חלכות משתקת.

הפניות

1. ZC רומרו. שיטת אצות. מונאואידים פרימיטיביים. התאושש מ- personal.us.es.
2. T. Cavalier-Smith (1981). ממלכות אוקריוטות: שבע או תשע ?.
3. מועצת מערכת WoRMS (2019). המרשם העולמי של מינים ימיים. התאושש מ- marinespecies.org.
4. מ. Cerón García (2013). ייצור מיקרו-אצות עם יישומים תזונתיים לבני אדם ובעלי חיים. מחברות לימוד מזון של אגרי-אוכל.
5. A. Medina Jasso, P. Piña Valdez, M. Nieves Soto, JF Arzola González & M. Guerrero Ibarra (2012). חשיבות המיקרו-אצות. Biodiversitas.
6. פ. קוטו. מיקרו אצות. FAO. התאושש מ- fao.org.
7. ג. ליי. Catenatum של Gymnodinium. במחלף. התאושש מ- lifeder.com