|
![]() |
![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() |
הסדרי נגישות
![]() |
![]() |
עמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > צמחים > חסרי זרעים |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
לפני מספר חודשים יצאה העיתונות "בחדשה מרעישה": אצה אלימה (על משקל "החיידק האלים" שמפיל חללים בכל העולם) מצאה לפני מספר שנים את דרכה מאקווריון של מגדל אל תוך הים. שם היא החלה להתרבות במהירות מדהימה והיא מאיימת לחסל את כל האצות והדגים שבים התיכון. האצה, כך נמסר בידיעה, מכילה חומרים רעילים הממיתים את האצות האחרות הנמצאות בסביבתה, ומרעילה את הדגים האוכלים אותה. מבהיל? ייתכן; נכון? לא בדיוק... לאצה הזאת, אגב, קוראים שלוחית. ![]() הצורות והמבנים של גוף האצה בחלקם פשוטים ובחלקם מורכבים. למותר לציין שאין לאצות פירות ואין פרחים, ששניהם התפתחו מאוחר יותר אצל הצמחים העילאיים. הגוף של האצות אינו בנוי גבעול, שורשים ועלים במובן המקובל, אך יש לאצות מבנים המזכירים אותם בצורתם, ובוודאי שמהם התפתחו האיברים הללו כאשר עלו הצמחים מהים ליבשה. חיי המין של האצות לעתים משעממים אך לעתים רבי עניין, עשירים בווריאציות ובחילופי דורות. אצל מרבית האצות מבחינים ברבייה אל מינית, שגורמת להגדלת מספר הפרטים באוכלוסייה, בלא מעורבות של תהליכי התלכדות תאים או גרעינים. קיימות מספר וריאציות של רבייה אל מינית: התקטעות, שבה מושבות ואצות חוטיות מתחלקות למספר קטעים, כשכל קטע יכול להתפתח לאורגניזם חדש. אצל אחרים מוצאים יצירה של תאי רבייה אל מיניים, חלקם בעלי שוטונים וחלקם חסרי יכולת תנועה עצמית. בקבוצת הכחוליות ובקבוצת העינניות, טרם נמצאו כלל עדויות לרבייה מינית. ייתכן שהיא קיימת, אבל עדיין לא נתגלתה. החלק היותר מעניין בחקר חיי המין של האצות, הוא הרבגוניות של מחזורי החיים. שהרי הרבייה המינית היא היוצרת שילובים גנטיים חדשים שבלעדיהם לא יתאפשר המשך האבולוציה בצורה המוכרת לנו היום. על אף שתהליך הרבייה הוא תהליך פנימי וקבוע, ניתן לעוררו ולשנותו על ידי שינויים סביבתיים, כגון טמפרטורת המים, עצמת האור, אורך היום והלילה וריכוז הפחמן הדו חמצני המומס במים. בעבודות שנעשו בראשית המאה באצות חומיות מסדרת הדוקרניתאים ,(Dictyotales נצפה שחרור של תאי מין בהתאמה למחזור הירח; באזורים מסוימים ראו שחרור תאי מין אחת לחודש ובאזורים אחרים אחת לשבועיים. לא תמיד ברור אם התגובה היא ישירות לזריחת הירח, או לתנודות הגאות והשפל המושפעות מכוח המשיכה של הירח. אצל האצות נפוצים מופעים רבים של חילוף דורות, והצורות השונות נבדלות בשלבים השונים: צורות קבועי מקום וניידים, וכן במספר הכרומוזומים בשלבים השונים של מחזור החיים. בעולם האצות ניתן למצוא את שלושת הדגמים היסודיים של מחזורי חיים הקיימים בטבע. המסלול האוניברסלי, שנפוץ ברוב עולם החי, כאשר התאים מכילים גנום כפול (דיפלואידי)ן המסלול הפרימיטיבי, שבו לצמח יש גנום כפול רק לתקופה קצרה, אחר התלכדות תאי המין, וברוב הזמן מכיל התא גנום יחיד (הפלואידי) שבו התכונות לא משוכפלות, ומסלול המכיל חילוף דורות, שבו מבחינים בשני דורות נבדלים של הצמח; בעל גנום כפול ובעל גנום יחיד. חלק מהשלבים של מחזור החיים הם מיקרוסקופיים ונסתרים מאתנו. לפעמים השלבים האלה קריטיים להישרדות של מין מסוים. פגיעה בסלעים, פגיעה בקונכיות או במרכיבים אחרים של הסביבה שבה צומחות האצות, יכולה לגרום לנזק בלתי הפיך באוכלוסייה. כך למשל קרה באלסקה לאחר זיהום הנפט הגדול של מכלית הנפט אקטון ולדז, שם מימנו חברות הנפט ניקוי בקיטור של סלעי הים. כעבור שנה הסתבר שהתאוששות של אוכלוסית האצות הייתה מהירה יותר על הסלעים המכוסים נזפת מאשר על הסלעים המטוהרים. מה רואות האצות? אנרגיית האור היא הבסיס לרוב שרשרות המזון המוכרות לנו. כמות האור היא גורם סביבה מרכזי הקובע ומגביל את יכולת הקיום של קיצורים בים. אור הוא בוודאי אחת הסיבות שבגללן אבולציה פיתחו האצות יכולת מרשימה לנצל כמעט את כל הקרינה שחודרת למים כמקור אנרגיה, ולא רק את האור האדום. כל קרן אור מנוצלת והאצות נבדלות זו מזו ביכולת שלהן לנצל אורכי גל שונים של האור. שכבת המים העליונה שעומקה משתנה לפי עצמת הקרינה ועכירות המים, היא האזור בים שיכול לקיים אורגניזמים פוטוסינתיים ובו מצויות אצות. עם הירידה לעומק, משתנה גם עצמת האור וגם איכותו. באופן גס, אפשר להבחין בחלוקה של בתי הגידול המתבטאת בשלטון החטיבות של האצות. האצות הירוקיות שבולעות בעיקר את האור האדום הנמצא בחלק העליון של המים, מצויות ברובן במים העליונים. האצות האדומיות שמסוגלות לקלוט גם את הקרניים הירוקות הן בעלות טווח פעילות גדול יותר והן מצויות בעומק רב יותר. החומיות שנמצאות במרכז הטווח משתמשות באור האדום ובאור הכחול. עם זאת, במטרים העליונים ניתן למצוא נציגים של האדומיות, הכחוליות, הירוקיות והחומיות חוברים יחד. השונות ביכולת בליעת האור של האצות בטווחים השונים נובעת מהשונות בהרכב הפיגמנטים שלהן. כל האצות וכל הצמחים הירוקים מכילים את הצבען כלורופיל a שהוא הפיגמנט המרכזי בתהליך הפוטוסינתזה. קליטת האור המקסימלית של כלורופיל a היא בשני אורכי גל: אדום וכחול סגול. חטיבות שונות של אצות מצוידות בפיגמנטי עזר, המאפשרים להן לקלוט אור באורכי גל שונים. פיגמנטי העזר הם למעשה שרתים של כלורופיל שמעבירים אליו, בסופו של דבר, את האנרגיה שלהם, והוא שמבצע את תהליך הפוטוסינתזה. כלורופיל a הוא הצבען הנפוץ ביותר בטבע, וכמובן שהוא מופיע אצל כל האצות המטמיעות ואצל כל צמחי היבשה המוכרים לנו. גם פיגמנט ביתא קרוטן נפוץ מאוד וגם הוא מצוי אצל רוב מיני האצות. את האדומיות ואת הכחוליות מאפיינים פיגמנטים אחרים. היחס הכמותי בין הפיגמנטים השונים קובע את צבע האצה, והוא משתנה מאצה לאצה ובין פרטים דומים בתנאים שונים. רבים מהפיגמנטים המצויים באצות, בדומה לחומרי התשמורת, הם בעלי חשיבות כלכלית ולכן מצוי ידע רב אודותיהם. אין ספק שאיסוף הידע שלנו על התועלת שניתן להפיק מאצות הים הוא רק בראשית דרכו. המגע היום-יומי של הבוטנאים עם הצמחייה היבשתית במשך אלפי שנים אפשר לאנושות להכיר את התכונות והתועלת שאפשר להפיק מהצמחים. המחקרים הרבים הנערכים כיום בים יפתחו בפנינו את האפשרויות הגלומות באצות שלא זכו עד היום לחשיפה. למרות שעדיין לא התקרבנו למיצוי הפוטנציאל הגלום באצות, כבר היום נאספים מאות אלפי טונות של אצות מהים, ושוק תוצרי האצות הולך ומתרחב. ביפן, שהיא ארץ ענייה בשטחי חקלאות ועשירה בחופי ים, נצבר ידע על שימוש באצות יותר מאשר בשאר העולם, ובמהלך מאות השנים האחרונות נוצרו שם הרגלי צריכה של אצות. אלפי אנשים מתפרנסים מתעשייה ומסחר הקשורים לאצה ארגמנית (Porphyra) המצויה גם בחופינו. באירלנד מנצלים אצות לדישון הקרקע, כמזון לצאן ולהפקת קרגינין. חומרי גלם המופקים מאצות מנוצלים בתעשיות שונות: מזון, צבעים, טקסטיל, צילום, קוסמטיקה, תרופות, דישון שדות ונייר. לאצות יש חשיבות בטיהור מי שופכין - "אגנים ירוקים", במדע ומחקר. אחת מקבוצות החומרים החשובות המצויות באצות הן ההידרו קולואידים - חומרים מחזיקי מים. החומרים האלה מצויים לרוב בדופן האצה והם במקורם חומרי תשמורת. האצה אוגרת אותם לצורכיה, כדי להשתמש בהם מאוחר יותר, ביניהם: אלגין (algin) המופק מחומיות, ומצוי בריכוז גבוה באצות חופה (kelp) הגדולות המצויות בימים הקרים של הצפון, ובמספר מינים הגדלים בחופי ישראל. את החומרים קרגינין (carrageenin) ואגר (agar) מפיקים מאצות אדומיות. ההידרו קולואידים ממוצים מהאצות, מיובשים ואחר כך מפוררים לאבקה. הם משמשים כחומרים מייצבים בתעשיית החלב, העוגות והגלידות, הבשר והנקניקים, ונותנים למאכלים רבים את המרקם הקרמי, הרך. האגר משמש מזה שנים רבות כבסיס למצע מזון מוצק עליו מגדלים תרביות של חיידקים לצרכי רפואה ומחקר. ריכוז החומרים באצות משתנה עם עונות השנה ובתגובה לגורמי הסביבה. שוק הקרגינין בעולם מגיע לשלושה ביליוני דולרים. ![]() לאצות יש תפקיד חשוב בתהליך טיהור המים בברכות חמצון. הטיפול בשפכים נועד לסלק מהמים חומרים אורגניים המומסים והמרחפים במים. חלק מהחומרים הללו הופך לגז (בעיקר פחמן דו חמצני ומתן). חלקם שוקע בקרקעית והופך לבוצה. פעילות הטיהור העיקרית נעשית על ידי חיידקים, אולם קיום התהליך מותנה בנוכחות חמצן ("ברכות חמצון"). האצות צורכות גם הן מינרלים מהמים אך עיקר תרומתן היא בתהליך הפוטוסינתזה, שבעקבותיו משתחרר חמצן למים ומאפשר את פעילות החיידקים המפרקים. בתהליך משתמשים במספר מיני הירוקיות, חד תאיות ורב תאיות, ובמספר מינים של הכחוליות בינהם החסנית - (Ulva) הירקונית - (Chlorella) ומיקרקטיניום – (Micractinium) האצות מכילות כמעט את כל חומרי הדישון שהצמחים העילאיים זקוקים להם, הן מכילות חנקן ופוספט, הן מכילות יסודות קורט, נתרן, אשלגן, יוד ומינרלים אחרים, הדרושים להתפתחות תקינה של צמחים וליצירת אנזימים צמחיים. האצות מנוצלות להשבחת הקרקע בארצות הצפוניות הגובלות באוקיינוסים (אירלנד). יש שמטמינים את האצות ישירות בקרקע ויש שמייצרים מהם תהילה קומפוסט. מלבד אספקת מינרלים יש לשימוש באצות גם השפעה על אוכלוסיית המיקרואורגניזמים שבקרקע. האצות המוטמנות באדמה מביאות לירידה במספר התולעים הנימיות (נמטודות) המזיקות לגידולים החקלאיים ולהפחתת רמת הפעילות של פטריות רקב. לצערנו אין באזורנו כמויות כה גדולות של אצות שיהפכו את תהליך הדישון לכדאי. ייצור תרופות מהים ידוע בסין מזה אלפי שנים והוא תחום שבשנים האחרונות הולך ומתפתח גם בעולם המערבי. אולם הסינים לא היו הראשונים שהשתמשו באצות למרפא. הדולפינים השתמשו לפניהם, ועדיין משתמשים באצות לצורכי מרפא ולשיפור העיכול. במספר מקומות בעולם, מבוצע כיום מחקר אינטנסיבי, שבו בודקים השפעת חומרים המצויים באצות על מגוון של חיידקים ופטריות. תרופות רבות, וביניהן כמעט כל משחות השיניים מכילות חומרים שמקורם באצות ים. מליוני שנים של חיים משותפים של אצות עם אורגניזמים אחרים, הובילו ליצירה של חומרים אנטיביוטיים בעלי כושר מרפא ובעלי השפעות על תהליכים ביולוגיים ראשוניים. אצות יכולות לשמש גם לייצור נייר. עיקר מקורות התאית (צלולוזה) לייצור נייר בעולם מקורם בצמחים עילאיים. אולם, במספר מיני אצות, נבדקה כמות התאית והוכנו מהן גליונות נייר, אם כי לא באיכות טובה. בחופי הארץ נמצאו מינים עשירים בתאית, כמו למשל אצעדן (Ceramiumrubrum) 36.5%, ענפית האנקולים (Hypnea musciformis) 18.5% ציסטנית- (Cistosera barbata) 8% וחוטית - (Chaetomorpha .limum) 11.4%. נראה שגם המאמר הבא שלי על אצות יודפס על דפי נייר שהופק מעץ, אבל באצות הים יש פתח תקווה להצלתם של יערות העד מכריתה. כ- 100 מינים של אצות משמשים באופן ישיר כמזון לבני אדם. השימוש באצות כמזון נפוץ בעיקר במזרח הרחוק. גם בארץ ניתן לרכוש אותן, ובארצות הברית, אפשר להזמין משלוחים באמצעות האינטרנט. האצות אינן נחשבות כמעדן אצל רוב אנשי המערב, אך בשל ערכן התזונתי והמינרלי הגבוה, ובשל הטעם והמרקם המיוחד שלהן מוסיפים אותן למאכלים שונים. יוצאת מן הכלל היא יפן ששם האצות הן מאכל עממי מקובל. האצות כשרות, פרווה, מה שמקל על הוספתן למוצרי מזון רבים. לאצות יש ערך תזונתי מועט, משום שאת רוב הפחמימות שבהן האדם אינו מסוגל לעכל. חשיבותן הבריאותית היא בשל המינרלים והוויטמינים שבתוכן, וכן כמוצר דיאטתי. נראה שהאצות הן מזון העתיד אבל עדיין לא ברור. * ד"ר רחלי עינב היא אקולוגית וביולוגית ימית המתמחה באצות ים. פרויקט הפוסט דוקטורט שלה במחלקה למדעי החי באוניברסיטת בר אילן הוקדש להכנת מגדיר מצולם של האצות המקרופיטיות של מזרח הים התיכון. סיפרה "אצות החוף של ישראל יצא לאור בעור מספר חודשים.
|
|||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
|
123 |