Algler dünyadaki en eski mikroorganizmalardır.
Algler, habitatı geniş ve çeşitli olan gezegendeki en eski mikroorganizmalardan bir tanesidir. Birçok hayvan ve memeli için besin zincirinin belkemiğini oluştururlar. Hayati aktiviteleri gerekli miktarda oksijen sağlamaktadır. Ayrıca çalılıkları çeşitli omurgasız türleri için bir yaşam alanı görevi görmektedir. Su kütlelerinin biyosenozunun durumu, yosun olmadan gerçekleşemeyecek şekilde mükemmel bir dengede olmalıdır. Çeşitli organik bileşiklerle birlikte, suyun kendi kendini temizlemesine katılırlar. Aynı şekilde tarım sektöründe kullanılmaktadırlar. Yine gerekli ev eşyalarının imalatında da aktif olarak kullanılırlar.
Yosun nasıl oluşmaktadır?
Algler, en düşük kategorideki bitki formlarına aittir. Bugüne kadar, uzmanların tek hücreli ve çok hücreli çeşitlere bölünmüş 35 binden fazla çeşidi vardır. Bazıları sadece mikroskop altında ayrı ayrı görülebilirken, diğerleri birkaç metre uzunluğunda büyüyebilmektedir.
Bu tür organizmanın adı, esas olarak tatlı veya tuzlu suda yaşadığını göstermektedir. Bu tamamen doğru bir ifade değildir. Gezegenin ıslak alanlarında, toprakta ve ağaç kabuğunda, buzullarda da çok sayıda tür bulunabilmektedir.
Algler, tanıdık dokuların olmaması nedeniyle bitkilerin en düşük formu olarak adlandırılmaktadır. Tek bir hücreden gelen algler, koloni oluşturabilen en basit organizmadır. Çok hücreli algler, thallus (thallus) adı verilen bir gövdeye benzemektedir.
Tüm algler, bitkilerin sınıflandırılmasıyla olan ilişkileri nedeniyle ototroftur. Yani organik maddeyi inorganik maddeden sentezleme yeteneğine sahiptirler. Kromatoforlarda bulunan kahverengi, mavi, turuncu ve kırmızı tonları içeren çeşitli pigmentlerin yanı sıra klorofil içermektedir. Nadiren olmasa da kromatoforlar, besin olarak algler için çok gerekli olan nişastanın biriktiği yerdir. Bir veya başka bir gölgenin baskınlığı, alglerin alt türlerini etkilemektedir. Ayrıca onları yeşil, kahverengi ve kırmızıya bölebilmektedir.
Alglerin yapısının özellikleri
Alglerin tek hücreli ve çok hücreli bileşiklere bölünmesinden bağımsız olarak, yapısal birimleri hücredir. Doğada bu hücreleri işlevlerine, şekillerine, boyutlarına, tonlarına ve maddelerin düzenine göre ayırt etmeye yardımcı olan çeşitli derecelerde tip sınıflandırmaları vardır. Mevcut tüm sınıflandırmalardan en önemlisi, hücrelerin mikroskopla incelenmesiyle tespit edilen yapısal özelliklere göre yapılan ayrımdır. Bu çalışma noktasından, alg hücreleri tipik çekirdekler ve tipik çekirdekleri olmayanlar olarak alt bölümlere ayrılmaktadır. Tipik olmayan veya prokaryotik (prokaryotlar), alg çeşitliliğinin proklorofit ve mavi-yeşil alg temsilcilerinin karakteristiğidir. Tipik veya ökaryotik hücreler (ökaryotlar) diğer tüm çeşitlerin karakteristiğidir.
Alglerin ana thallusu, çeşitli morfolojik özelliklerle ayırt edilmektedir. Yani algler sadece çok hücreli ve tek hücreli olarak bulunmazlar. Koloni ve hücresel olmayanlar da vardır. Boyutları, mikroskobikten aşırı büyük numunelere kadar bir boyut aralığı veren türlerden önemli ölçüde farklıdır.
Alg çeşitliliğinin tek hücreli temsilcilerinin göze çarpan bir özelliği, sadece bir hücreden oluşmaları nedeniyle fizyolojinin hücresel ve organizma özelliklerinin varlığıdır. Bu sistem gerçekten özerktir. Çünkü kendini yeniden üretme, geliştirme ve büyütme yeteneğine sahiptir. Göze zor gelen boyutu, mineral tuzlardan ve karbonik asitlerden çözeltilerin emilimini ve işlenmesini sağlamaktadır. Ayrıca yağların, karbonhidratların ve proteinlerin yeniden üretile bilirliğini engellememektedir.
Bağımsız bir organizmaya uzun bir yol kat ettikten sonra, tek hücreli organizmalar çok hücreli aşamaya geçmektedir. Gelişim sürecine, hücre yapısının bazı fonksiyon ve niteliklerinin kaybı da bu duruma eşlik etmektedir. Tallinin içinde, dokuların gelişiminde evrimin ilk adımı olarak adlandırılabilecek yeni süreçler ortaya çıkmıştır.
Sifon algleri özel bir benzersizliğe sahiptir. Tallilerinde hücrelere bölünme yoktur. Ancak oluşum sürecinde tek hücreli aşaması hala mevcuttur.
Alglerin rengi içerdikleri pigmente bağlıdır. Yeşil, kırmızı, mor, sarı ve daha birçok renge sahip olabilme özellikleri vardır. Bunun nedeni, bazı çeşitlerin klorofil içermesi, diğerlerinin ise diğer pigment maddeleri içermesidir.
Evrim sürecinde algler, fotosentez adı verilen yeteneği kazanmışlardır. İnorganik maddelerden, organik maddeleri sentezleyen bu tür beslenme için enerji üretmektedir. En düşük sınıflandırmaya sahip olanları ise, bu bitki türü için ana enerjidir. Alglerin belirli koşullar altında fotosentezden hazır organik maddelerle beslenmeye geçebilmesi veya bu iki yöntemin simbiyozunu aynı anda kullanabilmesi dikkat çekicidir. Bu tür beslenme ve koşullara uyum sağlama yeteneği, alglerin gezegenin ekolojisinde çeşitli nişleri işgal etmesine yardımcı olmaktadır.
Yosun hücre yapısı
Yosun hücreleri, daha ayrıntılı olarak incelendiğinde çeşitli şekillere sahiptir. Ancak yapılarının özellikleri neredeyse aynı kalmaktadır. Ana alg türlerindeki protoplast, çekirdeğe ve sitoplazmaya bölünmüştür. Bir istisna, tipik bir çekirdeğe sahip olmayan çeşitli mavi-yeşil alglerdir. Ana durumlarda, bir hücrenin kendi içinde yalnızca bir çekirdeği vardır. Ancak istisnalar da vardır. Çekirdek, bir karyozom içine alınmaktadır. Yine aynı şekilde yapısı, daha yüksek bitki formlarına çok benzemektedir. Alg dünyasının çoğu temsilcisinin çekirdeğindeki kromatin, çekirdeği içi boş yapan karyolenften farklı değildir. Hücrelerdeki çekirdeklerin düzeni ve şekli genellikle sistematiktir.
Çekirdek, suyu hücre alanını dolduran veya küçük bölmeler ve boşluklar bırakan sitoplazmada bulunmaktadır. Genellikle önemli boyuttadırlar ve tüm hücrede büyük bir hacim kaplarlar. Bazı çeşitlerde vakuollerin bazı özellikleri vardır. Örneğin, uzun bir şekle sahip hücrelerde, boşluklar içinde sürekli hareket halinde olan alçı kristalleri ile küresel şekildedir.
Titreşen tipteki vakuoller genellikle gametlerde ve zoosporlarda bulunmaktadır. Hareketli ve hareketsiz hücrelerde de bulunabilmektedir. Basit bir yapıya sahip değildirler. Daha basit durumlarda vakuol, mevcut sıvıyı sitoplazmaya veya kasılma yoluyla hücre zarından dışarı atmaktadır. En karmaşık durumlar, sıvıyı birbirinden geçiren ve büzülerek ek bir kanaldan sitoplazmaya dolduran bir dizi vakuol ile temsil edilmektedir.
Gaz vakuolleri, sitoplazmadaki boşlukların gazla doldurulduğu bir tiptir. Düşük ağırlığı nedeniyle, su yüzeyindeki yüzey yerleşimini belirleyen alt bitkinin ağırlığını da azaltılmaktadır. Derinlerde bulunan alglerde de gaz oluşmaktadır. Görünümü hücre içi fermantasyon ile kolaylaştırılmaktadır. Ancak tamamlandıktan sonra algler yüzeye çıkmaktadır.
Hücre protoplastı bir zarla çevrilidir. Bilim, “çıplak hücreler” olarak adlandırılan kabuksuz alg hücrelerini bilmektedir. Dışta yoğunlaştırılmış sitoplazma tabakası bir pelikül oluşturmaktadır. Yoğunluğu yumuşak olabilmektedir. Bu durum da hücrenin şeklini değiştirmesine izin vermekte veya şeklini sabitleyerek yoğun olabilmektedir. Alglerin çeşitli formlarında, pelikül sistemik bir karaktere sahiptir. Örneğin, altın alglerde, pelikülün dışında ve zar mukusunda bulunan kalkerli cisimler içermektedir.
“Çıplak hücreler”, hücrede “ev” adı verilen bir boşlukla karakterize edilmektedir. Flagella açıklığından da geçmektedir. Protoplast tüm alanı doldurmaz ve serbestçe bulunur. “Ev” hücre bölünmesine katılmaz ve ortaya çıkan yeni protoplast, “ev” şeklinde kendi alanını oluşturur. Bu alanın yüzeyinde, alg türlerinin oluşumunda rol oynayan çeşitli şekillerde sivri uçlar bulunmaktadır.
Yosun kabukları
Yosun kabukları, bileşimin kimyasal yapısında farklılık göstermektedir. Esas olarak selüloz ve pektin içerirler. Kompozisyon, alglerin bir veya daha fazla alt türüne ait sistematik tarafından belirlenmektedir. Kabuklarda, bileşim nedeniyle katmanlanma genellikle izlenmektedir. Genellikle dış katmanlar selülozdan yapılırken, iç katmanlar yüksek bir pektin içeriği ile karakterize edilmektedir. Kabuklar, mikroskop altında görülebilen sivri uçlarla kaplıdır.
Kromatoforlar, hücrenin en önemli unsurlarından bir tanesidir. Sistematik bir karakter veren ve çoğu tür içinde sabit olan en büyük çeşitlilik, görünüm ve konum ile ayırt edilmektedir. Kromatoforlar, klorofil içeriği nedeniyle fotosentez sürecini sağlamaktadır. Çoğu zaman anneden gelen yavru hücrelere bulaşırlar, ancak daha az sıklıkla renksiz lökoplastlardan oluşurlar.
Hücrede oluşan fotosentez ürünleri sitoplazmada, kromatoforlarda veya hücre özsuyunda biriktirilmektedir. Algler için değerli olan nişasta birikiminin yeri, kromatoforların yanı sıra pirenoidlerdir. Pirenoidler bölünme nedeniyle veya bir neoplazm olarak ortaya çıkmaktadır. En yaygın olanları çıplak ve kabuklu olan birkaç boyut ve şekle sahiptirler.
Flagellalı çoğu hareketli hücrenin bir damgası vardır. Bileşimindeki keratin içeriği nedeniyle kırmızı bir renge sahiptir. Genellikle çift renge sahip iki parçadan oluşmaktadır. Birincisi şeffaftır. Dışbükey bir parça ile dışa bakar ve ikincisi renklidir. Birincinin altında bulunur ve şeklini tekrarlamaktadır. Stigmanın işlevi, ışıktan kaynaklanan tahrişi algılamaktır. Ayrıca bir lens gibi çalışmaktadır.
Çoğu hücrenin karakteristik bir parçası demetlerdir. Hücrenin ömrü boyunca veya sadece belirli evrelerinde bulunmaktadır. Bunlar, hücrenin tüm yüzeyinden geçen, çekirdekle bağlantısı olan sitoplazmik süreçlerdir. Demetler hücre ile birlikte bölünebilmekte veya bağımsız olarak oluşabilmektedir.
Yeşil alg chlamydomonas ve chlorella’nın hücre yapısı
Bu mikroskobik algler, su yüzeyi boyunca hareket eden ve tüm su dünyasının yaşadığı organik maddeler üreten planktonun bir parçasıdır.
Yeşil alg Chlamydomonas
Chlamydomonas hücresi, bir tarafında hafif bir eğri ile ağırlıklı olarak oval şekillidir. Bu kısımda alglerin suda hareket etmesine yardımcı olan kamçı bulunmaktadır. Hücre yüzeyi, zara biraz bitişik şeffaf bir pektin zarına sahiptir. Chlamydomonas’ın sitoplazması bir çekirdek, hücre özsuyu içeren bir vakuol, bir stigma ve iki titreşen vakuol ile sağlanmaktadır.
Chlamydomonas, stigma ve oksijenin varlığından dolayı ışığa doğru hareket etme eğilimindedir. Bu durum, baskın yüzey konumunu belirlemektedir. Fotosentez işlemi, bir kaseye benzeyen kromatofordaki klorofil yardımıyla ilerlemektedir.
Yeşil alg klorella
Tatlı su ve yüksek nemli toprak içeren rezervuarlarda yaşayan algler, kamçısız bir top şeklindedir. Doğası gereği hareketsizdir. Çünkü güneş ışığına talip olacak bir lekesi yoktur. Alglerin kabuğu, selülozun baskın olması nedeniyle yoğundur.
Sitoplazma, yoğun fotosentez sağlayan bir çekirdek ve klorofilli bir kromatofor içermektedir. Bu işlem nedeniyle alg, büyük miktarda organik madde ve oksijen yaymaktadır.
Çok hücreli alglerin yapısı
Çok hücreli algler, tek hücreli bitkilerin thalli’ye kolonizasyonu nedeniyle oluşan alt bitki sınıfına dahil edilmektedir. En yaygın çok hücreli algler spirogyra ve ulotrix’tir.
Spirogyra ipliksi yeşil bir alg’dir. Tatlı sularda yeşil çamur şeklinde bulunmaktadır. İpleri, dallanmalarına izin vermeyen silindir şeklindeki hücrelerden oluşmaktadır. Her hücre yapışkan bir kütle ile kaplıdır. Ayrıca selülozlu yoğun bir kabuğa sahiptir. Kromatofor, bükülmüş bir spiral şeklinde sunulmaktadır. Çekirdek ise, sitoplazmada bulunmaktadır. Bu nedenle protoplazmik filamentlerle sabitlenmektedir. Her hücre bir koful ve içerdiği meyve suyu ile donatılmıştır.
Spiragira, ipliği küçük bölümlere ayırmayı içeren vejetatif olarak çoğalmaktadır. Cinsel süreç konjugasyon şeklinde gerçekleşmektedir. Bu işlem sırasında, bir alg hücresinin içeriğinin başka bir kabuğa geçtiği bitişik iplikler arasında boş bir alan oluşmaktadır. Bu işlemden sonra ise, optimum sıcaklıkta bir spirale dönüşen bir zigot oluşmaktadır.
Rezervuarların su yüzeyinin yakınında filamentli bir yapıya sahip çok hücreli bir alg, ulothrix oluşur. Dişleri dalsız bir yapıya sahiptir ve alt tabakaya tutturulmuştur. Her iplik, enine bölünme nedeniyle büyüyen az sayıda hücrenin uyumlu bir etkileşimidir.
Ulotrix’teki kromatofor, alışılmadık bir hafif açık halka şekline sahiptir. Uygun koşullar, zoosporların oluşma olasılığını yaratmaktadır. Her sporda 4 parçadan fazla olmayan bir miktarda flagella bulunmaktadır. Bir spor bir havuzdaki bir nesneye bağlandığında, alglerin büyüdüğü bölünme süreci ise başlamaktadır.
En az elverişli koşullar altında, ulotrix cinsel olarak çoğalabilmektedir. Bazı hücrelerde, iki kamçılı bir gamet oluşumu süreci meydana gelir. Hücre zarından ayrıldıktan sonra, daha sonra yeni bir alg gelişimini etkileyecek olan zigotlar oluşturarak birleşmektedir.
Tek hücreli alglerin yapısı
Tek hücreli alglerin temel özelliği, varoluş için tüm önemli işlevleri yalnızca bir hücrenin yerine getirmesidir. Bunlar; büyüme, beslenme, hareket ve üremedir.
Tek hücreli alglerin tüm temsilcileri, renkten bağımsız olarak (mavi-yeşil olanlar hariç) bir çekirdeğe sahiptir. Çekirdeğe ek olarak, bileşim sitoplazma, mitokondri, hücre merkezi, lizozomlar ve ribozomlar, Golgi aygıtı ve retikulumu içermektedir. Yapının bir özelliği, plastidde pigment varlığı olarak adlandırılabilmektedir. Su yüzeyindeki ve kalınlığındaki hareket yöntemi, çoğu tek hücreli alglerin özelliği olan flagella’dır.
Bu türün algleri farklı bir yaşam tarzına öncülük etmektedir. Tek hücreli alt bitkilerin bir kısmı, su sütununda serbestçe yüzen fitobentos oluşturmaktadır. Ayrıca diğer kısmı hayvan organizmalarında bulunmakta ve dolayısı ile biyolojik reaksiyonlara girmektedir. Geri kalanlar ise, koloniler oluşturmaktadır. Devamında ise, filamentler oluşturmakta ve su altındaki nesnelere yapışmaktadır.
Yeşil alglerin yapısı
Yeşil pigmentli algler genellikle küre şeklinde veya ovaldir. Ancak doğada yüzey bileşimi eser miktarda selüloz içeren başka çeşitler de vardır. Chlamydomonas ve Chlamydomonas’ın en yaygın yeşil tek hücreli formlarıdır. Pigment renkleri kromatoforlarda yoğunlaşmıştır. Üreme, yavru hücrelerin, hareketli sporların veya cinsel olarak çalışması nedeniyle gerçekleşmektedir. Yosun kolonileri, ayrılmaz bir şekilde bağlı kalan yavru hücreler tarafından üreme sırasında ortaya çıkmaktadır. Hücre çekirdeği, genellikle fotosentez işleminin bir ürünü olarak nişasta izleri içeren sitoplazmadan bir zar ile ayrılmaktadır.
Yeşil alglerin ortak bir temsilcisinin bir örneği Volvox’tur. Bu alt bitki, 500 hücreden 65 bine kadar hücre içerebilen bir koloni oluşturmaktadır. Hücrelerinin her birinin kamçısı, kloroplastı, gözü ve çekirdeği vardır. Her hücre jöle benzeri bir madde ile birbirinden ayrılır ve bulundukları yer organizmanın hareketliliğini sağlar. Bir hücre veya birkaç hücre çeşitli nedenlerle ölürse, bu tüm koloniyi etkilemez ve organizma yaşamaya devam eder.
