كلاميدوموناس Chlamydomonas هووحيد خلية طحلبي متحرك ينتمي إلى شعبة الطحالب الخضراء (Unicellulas Green Algae) والفصيلة الكلاميدومونية Chlamydomonaceae يعييش في المياه الساكنة كمياه الأحواض والمستنقعات وسواها . تظهر خلاياه بأعداد كبيرة جداً كافية لإكساب الماء اللون الأخضر . كما يوجد بعض أنواعه بحرية .

البنية

• ذات خلية كمثرية الشكل أوبيضاوية الشكل ذات طرف أمامي مدبب يتصل به هدبان متساويان ويحتوي على بلاستيده خضراء (Chloroplast) كبيرة فنجانية الشكل

تختلف الطحالب الخضراء كثيرا في الشكل والحجم . بعض أنواعها وحيد الخلية مثل طحلب كلاميدوموناس والبعضقد يكون مستعمرات قد تتكون من خلايا متشابهة ، تقوم جميع خلية منها بجميع وظائف الحياة كما في طحلب باندورينا ، وقد تكون بالمستعمرة خلايا متخصصة كما في طحلب فولفوكس . البعض الآخر من الطحالب قد يحدث خيطي مقسم مثل سيروجيرا ، وقد يحدث شريطي أوورق مثل طحلب الفا ، أوقد يحدث مظلي الشكل مثل طحلب اسيتابيولاريا . نطقب:كتاب مملكة النبات

• له فجوتان منقبضتان (Controctile vacuoles)

ويوجد عادة فراغالن منقبضان بكل خلية يقع جميع منهما تحت قاعدة سوط ، ينقبض الفراغان بالتبادل ، ويحدث الإنقباض فجائيا ولكن يحدث التمدد تدريجيا . ويعتقد حتى وظيفة الفراغات المنقبضة هوالإخراج حيث تجمع نواتج التحول الغذائي للخلية وتطردها للخارج .

• يوضح المجهر الإلكتروني وجود عضيات نووية حقيقية في السيتوبلاسما ( الهيولى ) مثل :

جهاز گولجي – المتقدرات – الريبوزومات – الفجواتالصغيرة – البيرونوئيد (pyrenoid ) حيث يوجد البيرونوئيد في الصانعات اليخضورية لمعظم الطحالب .

• يتألف الكلاميدوموناس بشكل رئيسي من الإنزيم المثبت لثنائي أكسيد الكربون وهوريبيولوز ثاني فوسفات الكربوكسلاز (ribulose bisphosphate carboxylase ) ويعد أحد مدخرات السكاكر في الخلية كالنشاء .

يوجد بالبروتوبلاست عادة فجوات عصارية تشبه الموجودة في خلايا النباتات الراقية ، وهي تبدأ عادة صغيرة وعديدة ، ثم تتجمع وتكبر لتكون فجوة واحدة كبيرة عادة .

• يملك الطحلب بقعة عينية حمراء (Stigma) أو(eye spot) تستطيع تمييز التغيرات في الشدة الضوئية ، وتستجيب الخلية لذلك بالحركة إلى الأمام أوالبقاء في الضوء حيث الشدة الأمثل من أجل الهجريب الضوئي .

إن مثل هذه الاستجابة للضوء تسمى الانجذاب الضوئي phototaxis. تتحرك الخلية ( الطحلب ) حركة لولبية لأنها تدور أثناء الحركة بسبب خفقان سوطيها .

تتكون خلايا الطحالب الخضراء من بروتوبلاست وجدار خلوي ، ولوحتى القليل من الأنواع ليس له جدار خلوي . يتكون الجدار الخلوي من طبقتين الداخلي سليلوزي والخارجي بكتيني .

جميع خلايا الطحالب الخضراء لها نواة مميزة تحاط بغلاف نووي ، ويوجد بها نوية أوأكثر ، كما توجد شبكة كروماتينية .

تحتوي خلايا الطحالب الخضراء على صبغتي الكلوروفيل أ ، ب وكاروتينات وزانثوفيلات ، وأكثرها وجودا هوالكلوروفيل . توجد هذه الصبغات داخل بلاستيدات خضراء . قد تحتوي خلية الطحلب على بلاستيدة واحدة كبيرة ، وقد يوجد بها عددي من البلاستيدات الصغيرة . والبلاستيدات الخضراء للطحالب الخضراء تختلف عن بلاستيدات النباتات الزهرية في حتى بلاستيدات الطحالب الخضراء تغلف بغشاء منفرد في بعض الأحوال في حين حتى بلاستيدات النباتات الزرهرية تغلف بغلاف يتكون من غشائين ، كذلك فإن الصفائح الموجوةدة داخل البلاستيدة والحاملة للصبغات في الطحالب الخضراء بعضها متوازية ولا تتميز بها بذيرات grana أوبها بذيرات مسطحة . تختلف البلاستيدات في الشكل فقد تكون كأسية أونجمية مسطحة أومثقوبة أوقرصية . تحتوي أغلب البلاستيدات الخضراء على أجسام كروية بروتينية تحيط بها صفائح نشوية وتعهد بمراكز تكوين النشا أي البيرينويدات pyrenoids ، ويوجد عادة بيرينويد واحد في جميع البلاستيدات الصغيرة ، ويوجد عديد منها في جميع من البلاستيدات الكبيرة . في بعض الحالات لاتوجد بيرينويدات ، ورغم ذلك فتقوم البلاستيدات العديمة اللون بتجميع النشا . وتختزن الطحالب الخضراء الغذاء في صورة نشا ، كما قد تخزن زيت بكميات قليلة عادة في الخلايا الخضرية الكبيرة السن وفي الزيجوت .

يوجد في بعض الطحالب الخضراء أسواطا من النوع الكرباجي whiplash type ، مسئولة عن حركة هذه الطحالب ، وقد يحدث لكل خلية سوطان أماميان كما في طحلب كلاميدوموناس والباندورينا والفولفوكس ، وقد تكون الأسواط في وضع سواري كما في طحلب دربسيا Derbesia .

وفي بعض الطحالب مثل كلاميدوموناس وفولفوكس تتصل الأسواط بجهاز حركة neuromotor apparatus يتكون من حبيبة تعرب بالبليفاروبلاست blepharoplast توجد تحت جميع سوط ، وتتصل حبيبتي جميع خلية معا بخيط عرضي يخرج منه خيط آخر يتصل بالجسم المركزي centrosome المجاور للنواة أوالموجود بداخلها .

دورة الحياة

ويتكاثر الطحلب بالتكاثر اللاجنسي (Asexual reproduction) وبالتكاثر الجنسي (Sexual reproduction).

التكاثر اللاجنسي

يحدث هذا النوع من التكاثر في الظروف المناسبة ، يتم التكاثر بواسطة الأبواغ الحيوانية، حيث تفقد الخلية أهدابها، وتتحول إلى الشكل الكروي ، فالخلية الأم ينكمش فيها السوطان ، وتنقسم الصانعة الأولية في داخلها إلى خليتين صانعتين أوإلى أربع خلايا صانعة أولية . وخلال ذلك يحدث انقسام نووي خيطي وتنقسم فيه الصانعة الأولية أيضاً ، وينشأ للخلية البنت جدار محيطي وبقعة عينية وسوطان . وتسهم المريكزات centerioles (الأجسام القاعدية) في تشكيل السياط الجديدة. أما الخلايا البنات فإنها تدعى الآن الأبواغ الحيوانية وتتحرر من جدار الخلية الأم اهلامي وتنموجميع واحدة منها إلى حتى تصل إلى حجمها الطبيعي مؤدية إلى طحلب كلاميدوموناس حديث إلى غير ذلك ...

يحدث التكاثر خضريا بانفصال أجزاء من الطحلب ثم ينموحدثنها على حدة ، وقد يحدث ذلك نتيجة لتيارات الماء القوية وقد يحدث ذلك طبيعيا كما في طحلب سبيروجيرا . ويعتقد حتى كثرا من الطحالب التي تتكاثر خضريا بانفصال أجزاء منها طبيعيا يوجد بين خلاياها صفائح وسطحى بكتينية ، وقد يرجع حدوث التجزؤ إلى حدوث تغيرات في هجريب الصفائح الوسطى في منطقة الإتصال .

ويحدث التكاثر اللاجنسي عادة بتكوين جراثيم ، قد تكون سوطية متحركة zoospores كما فيطحلب كلاميدوموناس ، وقد تكون غير سوطية غير متحركة aplanospores كما في طحلب كلوريللا Cblorella . وتكوين الجراثيم المتحركة صفة بدائية ، وتتكون ذلك الجراثيم داخل خلايا خضرية عادية ، وأحيانا داخل خلايا متخصصة تعهد بأكياس الجراثيم السوطية zoosporangium ، الجراثيم غير المتحركةقد يكون لها جدار مميز عن جدار الخلية الأم ، وقد يحدث جدار الجرثومة سميكا فتصبح الجرثومة في هذه الحالة ساكنة .

وقد تتحول بعض الخلايا الخضرية إلى أطوار مماثلة للجراثيم ، فتسمك جدرها ، ويزداد محتواها الغذائي وتعهد بالاكينيتات akinetes . وتعتبر الاكينيتات جراثيم ساكنة تتحمل الظروف البيئية غير الملائمة . قد تنبت الاكينيتات أنباتا مباشرا فتعطى طحالب جديدة وقد ينقسم بروتوبلاستها معطيا جراثيما متحركة .

التكاثر الجنسي

يحدث هذا النوع من التكاثر عندما تقل المواد الغذائية في الوسط المحيط بالطحلب أويقترب موعد جفاف المياه في الوسط الذي يعيش فيه أوبتغير العوامل البيئية الخارجية . تكون بعض أنواع الكلاميدوموناس متجانسة المشرة وبعضها الآخر متباين المشرة كما تختلف الأنواع عن بعضها أيضاً بسبب كونها متماثلة التزاوج أوغير متماثلة التزاوج أوذات تزاوج بيضي .

والتكاثر الخاص بالتزاوج المتماثل يحدث عندما يستشعر الطحلب الخطر حيث يلتقي طحلبان رأساً لرأس أوجنباً لجنب، ويفقدان أهدابهما , ثم تندمج محتوياتهما الداخلية لتكون البيضة الملقحة (Zygot) ثنائية الصيغة الصبغية (2n) ذات جدار سميك مقاوم للعوامل البيئية الخارجية ، وتظل هكذا إلى حتى تتحسن الظروف البيئية ، عندئذٍ يحدث على نواة البيضة الملقحة انقساماً منصفاً مؤدياً بدوره إلى الحالة الفردانية للفرد الناشئ عن هذا الانقسام . أي تكوّن وحدات طحلبية جديدة جميع واحد منها أحادي المجموعة الصبغية (n) تتحرر إلى البيئة الجديدة، وتبدأ في التغذية والنموحتى يصل إلى الحجم الطبيعي ويتابع التكاثر اللاجنسي من حديث . ( تدعى خلايا كلاميدوموناس الفتية المتحررة الأبواغ الحيوانية حتى تبلغ نضوجها الكامل ) .

وقد يتم التزاوج بين جاميطات تنتج من طحلب واحد ويعهد هذا النوع من الطحالب بأنه متماثل الثالوس homothallic وقد لايحدث التزاوج إلا بين جاميطتين ناتجتين من طحلبين مختلفين ويعهد هذا النوع من الطحالب بأنه متباين الثالوس heterothallic . ويرجع تباين الثالوس إلى عدم التوافق الوراثي بين جاميطات نفس الطحلب . ويتم الإخصاب باندماج الأنوية الناتجة من جميع من الجاميطتين المتحدتين في أزواج .

الزيجوت الناتج عن جاميطتين متحركتينقد يكون متحركا لفترة ما ثم يفقد أسواطه ويفرز جدار . أما في التزاوج البيضي حيث الجاميط المؤنث غير متحرك فإن الزيوجوت الناتج لا يتحرك مطلقا . الزيوجوت قد يحدث رقيق الجدار فينبت بعد فترة قصيرة من الإخصاب ، وقد يحدث سميك الجدار فيسكن لفترة قبل الإنبات . يقوم الزيوجت الناضج بعملية التمثيل الضوئي ، فيسبب تجميع كثير من الغذاء الذي يخزن به . ويكون الغذاء المخزن في صورة نشا في الزيجوت الصغير السن ، ثم يتحول الغذاء المخزن إلى زيت ، وعادةقد يكون نضج الزيجوت مصحوبا بتكوين صبغات كاروتينية بكميات كافية تجعل لون البروتوبلاست أحمر أوبرتنطقي محمر .

ويسبق إنبات الزيجوت حدوث انقسام اختزالي .

الهامش

المصادر

• كتاب فهم البيولوجية الجزء الأول 1997
• موسوعة الإعجاز الفهمي في القرآن والسنة

وصلات خارجية

• Center
• Transcription Factor Database
• "Chlamydomonas"; a song by Andy Offutt Irwin about the life cycle of Chlamydomonas; posted on the website of the International Society of Protozoologists

نطقب:Chlorophyceae-stub