اهتم العلماء منذ القدم بدراسة أنواع النباتات المختلفة نظرا لأهميتها في حياة الإنسان والكائنات الأخرى على سطح الأرض، إذ تعتمد الكثير من الحيوانات البرية والبحرية على آلاف الأنواع من النباتات كمصدر رئيسي للغذاء، ويستفيد الإنسان من بعض أنواعها كغذاء ومن أنواع أخرى يستخلص مركبات رئيسية تستخدم في صناعة الأدوية، بالإضافة إلى فائدتها للبيئة حيث تمثل مصدرا لإنتاج الأكسجين الذي يتنفسه جميع الكائنات على كوكب الأرض. وتقسم النباتات بشكل عام إلى نباتات تنمو على سطح الأرض وأخرى تنمو في المياه، ويعتبر الكاريات من النباتات التي تنمو في الماء.
ما هي الكاريات
النباتات الكاريانية أو الكاريات أو الكلورفيتا هي فصيلة من النباتات تتكون من الطحالب الخضراء التي يمكن العثور عليها عادةً على سطح الصخور الموجودة في الشواطئ، أو في المياه الراكدة مكونة تجمعات كبيرة تحت سطحها مثل مياه البحيرات والبرك، المصطلح العلمي الذي تعرف به هو “Charophyte” وهو مصطلح لاتيني يتكون من مقطعين الأول هو “chara” ويعني نوع غير معروف الجذر والثاني هو “phyta” ويعني النبات، أي أنها النباتات غير معروفة الجذور.
يشمل تصنيف الكاريات حوالي 450 جنسا و7000 نوعا مختلفا من النباتات، وبالتالي فهو يعد أكثر أنواع الطحالب تنوعا مقارنة بأنواع الطحالب الأخرى. وتشير الكاروتينات إلى الأصباغ التي تعطي الطحالب اللون الأخضر المميز، وعلى الرغم من أن الكاريات عادة ما تشير إلى الطحالب الخضراء، إلا أنه تم العثور على الكلوروفيتا في ألوان متعددة من الطحالب مثل الأصفر والأحمر والبرتقالي وحتى الأسود.
تشبه النباتات الكاريانية إلى حد كبير النباتات الأرضية، حيث تحتوي على الكلوروفيل “أ” والكلوروفيل “ب” والكاروتين “أ” والكارتين “ب”، وهي عناصر تساعد النبات خلال عملية التمثيل الضوئي. وجدار الخلية الخاص بها يحتوي على بكتينات وسليلوز، وهناك بعض الأنواع التي تحتوي على كربونات الكالسيوم في جدران خلاياها.
على الرغم من أن الكلوروفيتا تعد كائنًا ذاتيًا، إلا أنها شكلت علاقة تكافلية مع بعض الأنواع الأخرى من النباتات مثل الرخويات، حيث تنتمي إلى مجموعة النباتات ذات النواة الحقيقية وتحتوي على مكونات الخلية العادية مثل النواة والبيرينود والنشا والكلوروبلاست وجدار الخلية.
هناك العديد من الأنواع المختلفة التي تنتمي للكلوروفيتا، وكما ذكرنا سابقًا، فإن بعض هذه الأنواع أحادية الخلية وبعضها متعدد الخلايا، ويعيش بعضها حرًا وبعضها يعيش بشكل استعماري.
تعيش الكلوروفيتا بشكل جيد في المياه الراكدة، وتوجد حوالي 90% من أنواعها في المياه العذبة. كما تتواجد بعض أنواع الكلوروفيتا في الموانئ البحرية، ولكنها عادة ما تعيش في البيئات الاستوائية. كما يوجد عدد قليل جدا من النباتات الكاريانية التي تنمو على البر، ويمكن العثور عليها عادة على الصخور أو الأشجار.
ما هي خصائص الكاريات
تتمتع الكاريات بمجموعة من الخصائص، وفيما يلي نوضحها لكم:
- هي كائنات تعتمد على الضوء للحصول على طاقتها من خلال عملية التمثيل الغذائي.
- يتكاثر جنسيا وغير جنسيا Chlorophyta، يتم التكاثر الجنسي عن طريق الانشطار، فيما يتم التكاثر غير الجنسي عن طريق تشكيل جزء أنثوي وجزء ذكري.
- يتم تطور جسم النبات من خلية قمية واحدة.
- تحتوي خلايا نباتات الكاريانية البدائية ذات النواة البسيطة على بلاستيدات خضراء دائرية، ويحدها جدار خلوي من السليلوز.
- يصنف جسم النبات إلى عقد خارجية وعقد داخلية، وتنمو على العقد الخارجية فروع محدودة النمو، يصل طولها في الغالب حتى متر واحد، وتنمو عليها أوراق تشبه أوراق النباتات التي تغطي البذور.
- تحتل النواة النباتات الكاريانية مركز النواة.
- تعتمد النباتات الكاريانية على تخزين احتياطي لغذائها على شكل نشا.
- تتميز بتلوُّنها باللون الأخضر الذي يعود لغُناها بصبغة الكلوروفيل الخضراء.
ما هي أهمية الكاريات
تتكون الكاريات من الطحالب الخضراء وتشمل أنواعًا أخرى مثل الطحالب الحمراء والصفراء وغيرها، وتستخدم الطحالب على نطاق واسع في العديد من الصناعات بسبب فوائدها. وفيما يلي سنوضح بعضًا من فوائد الطحالب:
- تُعد الكلوروفيتا مصدرًا هامًا للغذاء لللعديد من الحيوانات البحرية، مثل العوالق وبعض الأسماك، كما أنها مصدر رئيسي للغذاء بالنسبة للطيور المائية التي تتغذى على الأعشاب.
- تعدّ هذه النباتات من النباتات القائمة بعملية التمثيل الضوئي، وبالتالي تلعب دوراً هاماً جداً في توفير الأكسجين للعالم.
- يتم استخراج مادة بيتا كاروتين منها للاستخدام كملون طبيعي للأطعمة.
- تشير بعض الدراسات إلى أنها تحتوي على خصائص مضادة للسرطان.
- عام 2009م ثبت أن الطحالب يمكنها أن تلعب دور مهم للغاية في الحد من عملية الاحتباس الحراري، وتم تفسير هذا الأمر بأنه عندما يذوب الجليد البحري تصل الحديد للمحيطات الذي يساعد الطحالب على النمو بالتالي تتمكن من القيام بعملية التمثيل الضوئي التي تعتمد على امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون لتنتج الأكسجين.
- هناك مجموعة كبيرة من الطحالب الخضراء التي تعتبر من الأطعمة المغذية للغاية، حيث تحتوي على العديد من العناصر والفيتامينات الهامة لصحة الجسم، مثل البروتينات والألياف والكربوهيدرات، وتضم مجموعة من المعادن الهامة، مثل الحديد والمغنيسيوم واليود والبوتاسيوم، لذا يتم استهلاكها في كثير من الدول في جميع أنحاء العالم، وخاصة في الدول الآسيوية، مثل الصين وكوريا واليابان.
- يدخل الصويا في إنتاج العديد من المكملات الغذائية، كما يمكن استخدامها كمكمل غذائي للحيوانات وكسماد للنباتات.
- يستخلص منها العديد من المواد التي تدخل في الكثير من الصناعات مثل صناعة بعض المواد الغذائية والأدوية ومستحضرات التجميل، كما تستخدم بعض هذه العناصر كمواد حافظة لعدد من الصناعات الغذائية المعلبة، تدخل أيضاً بعض المواد المستخلصة منها في صناعة معجون الأسنان والآيس كريم وبعض منتجات الألبان.
- تستخدم الطحالب كذلك كفلتر طبيعي لتنقية البيئة، فيتم استخدامها لتنقية المياه لتصبح صالحة للاستهلاك، ويتم استخدامها كفلتر في محطات توليد الطاقة للحد من إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون، كما يستخدم في الأراضي الزراعية كفلتر لتمتص الأسمدة وغيرها من المواد حتى لا تصل لمصادر المياه الجارية.
- يمكن استخدامها في إنتاج الوقود اللازم لتشغيل محركات البنزين، وهي واحدة من مصادر الطاقة المتجددة والصديقة للبيئة، ولن تزيد معدلات التلوث وستساهم في السيطرة عليه، بالإضافة إلى أنها أقل تكلفة في الإنتاج من مصادر الطاقة الأخرى.
- بالإضافة لكل ما سبق فالطحالب تستخدم منذ القدم في الطب الشعبي خاصة في الدول الآسيوية مثل الصين كوريا واليابان، فاستخدمت قديماً في علاج البرد وارتفاع ضغط الدم، والإسهال والنقرس وغيرها، كما تجرى العديد من الدراسات في الوقت الحالي لتتأكد من احتوائها على مواد مضادة للسرطان حتى تستخدم في علاجه.
- تنتج الطحالب أصباغًا طبيعية يمكن الاعتماد عليها لاستبدال الأصباغ الكيميائية في المستقبل، وذلك لتفادي أضرارها.
وعلى الرغم من الفوائد العديدة التي تتمتع بها الطحالب وما تمثله من أهمية في الصناعات وحماية البيئة من التلوث، إلا أنها في بعض الأحيان تشكل مشكلة عندما يتجاوز نموها الحد الطبيعي، خاصة في المياه الضحلة، فتعوق إمكانية الصيد أو السباحة، كما تشكل عائقا أمام القوارب، بالإضافة إلى تسببها في تعطل مرشحات المياه التي تستخدم لتنقية الماء وجعله صالحا للاستهلاك.