العوالق الفطرية

العوالق الفطرية هي كائنات رمية أو طفيلية ضمن مجتمعات العوالق في النظم البيئية البحرية والمياه العذبة . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] وهي تتكون من فطريات وخمائر خيطية حرة المعيشة ترتبط بجزيئات العوالق أو العوالق النباتية . [ 4 ] ومثل البكتيريا العوالق ، تلعب هذه الفطريات المائية دورًا هامًا في التمعدن غيري التغذية ودورة المغذيات . [ 5 ] يمكن أن يصل قطر العوالق الفطرية إلى 20 مم وطولها إلى أكثر من 50 مم. [ 6 ]  

يحتوي المليلتر الواحد من مياه البحر على ما يقارب 10³ إلى 10⁴ خلية فطرية. [ 7 ] [ 3 ] ويزداد هذا العدد في النظم البيئية الساحلية ومصبات الأنهار نتيجةً للجريان السطحي للمغذيات من المجتمعات الأرضية. وتوجد الفطريات المائية في عدد لا يحصى من النظم البيئية، من أشجار المانغروف إلى الأراضي الرطبة وصولاً إلى المحيط المفتوح. [ 8 ] ويُلاحظ أكبر تنوع وعدد من أنواع العوالق الفطرية في المياه السطحية (أقل من 1000 متر)، ويعتمد التوزيع الرأسي على وفرة العوالق النباتية . [ 9 ] [ 10 ] علاوة على ذلك، قد يختلف هذا التوزيع بين الفصول تبعًا لتوافر المغذيات. [ 11 ] وتعيش الفطريات المائية في بيئة تفتقر باستمرار إلى الأكسجين، ولذلك تعتمد على انتشار الأكسجين بفعل الاضطراب والأكسجين الناتج عن الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي . [ 12 ]

تصنيف

يوجد تنوع كبير بين الفطريات المائية. وقد تم تصنيف هذه الفطريات تقليدياً باستخدام مجموعتي الفطريات "الدنيا" و"العليا". [ 12 ]

وقد تم استبدال ذلك في كثير من الأحيان باستخدام أسماء الشعب الأكثر دقة، حيث تتوافق الفطريات "الأعلى" الآن تقريبًا مع مملكة Dikarya الفرعية، [ 3 ] والتي تضم غالبية العوالق الفطرية [ 9 ].

يُعد تسلسل الجينوم طريقة شائعة لتقييم وتصنيف الفطريات المائية. الفطريات من حقيقيات النوى، ولذلك غالباً ما يتم تسلسل الحمض النووي الريبوزي 18S. [ 8 ]

تشير السجلات الأحفورية إلى أن الفطريات تعود إلى أواخر حقبة البروتيروزويك ، أي قبل 900 إلى 570 مليون سنة. ويُفترض أن العوالق الفطرية تطورت من الفطريات الأرضية، على الأرجح في حقبة الباليوزويك (قبل 390 مليون سنة). [ 2 ] ومن المرجح أن الانتقال من الحياة الأرضية إلى الحياة المائية قد حدث عدة مرات، إذ وُجدت العديد من التصنيفات التي تضم أنواعًا أرضية وبحرية على حد سواء. [ 13 ]

المساهمات البيوجيوكيميائية

توجد دورات بيوجيوكيميائية متعددة في محيطات الأرض، يلعب فيها العوالق الفطرية دورًا هامًا. [ 14 ] فهي جزء من الحلقة الميكروبية وغيرها من أشكال تدوير المغذيات، بما في ذلك التدفق الفطري والحلقة الفطرية الخاصة بالعوالق الفطرية . [ 15 ]

تدوير المغذيات العضوية

يلعب العوالق الفطرية، كغيرها من الفطريات، دورًا أساسيًا في تحلل الفتات والمواد العضوية من النباتات، فضلًا عن الكائنات الحية الأخرى الأكبر حجمًا. [ 16 ] [ 17 ] ومن خلال العمل مع مجتمعات ميكروبية أخرى، تُحوّل العوالق الفطرية بكفاءة المواد العضوية الجزيئية إلى مواد عضوية ذائبة كجزء من الدورة البيوجيوكيميائية . [ 14 ] وتُساهم العوالق الفطرية والبكتيريا غيرية التغذية في تنظيم تدفقات الكربون والنيتروجين والأكسجين والمغذيات الأخرى في النظم البيئية البحرية. [ 18 ] ويُعرف دمج الكربون العضوي الذائب في الكتلة الحيوية للميكروبات بالحلقة الميكروبية . [ 15 ]

تتواجد العوالق الفطرية بكثرة بالقرب من السطح، وكذلك في المياه الضحلة. وهذا يدل على وجود صلة بين العوالق الفطرية وصعود المواد العضوية. كما تتواجد مجتمعات العوالق النباتية بكثرة في المنطقة الضوئية ، مما يقدم دليلاً إضافياً على دور العوالق الفطرية في استهلاك المواد العضوية. [ 4 ] [ 11 ]

مايكولوب ومايكوفلوكس

يُعدّ العوالق الفطرية مهمة في تنظيم أعداد العوالق النباتية والحيوانية . تشبه الحلقة الفطرية إلى حد كبير الحلقة الميكروبية، إذ يقوم كلاهما على جعل المواد متاحة للكائنات الحية التي تشغل مستويات غذائية أعلى . ومن خلال الحلقة الفطرية، تتحول العوالق النباتية لتصبح قابلة للافتراس من قِبل العوالق الحيوانية. وتؤدي هذه الوظيفة الفطريات البحرية الطفيلية (العوالق الفطرية). [ 15 ]

لا يزال تدفق الفطريات غير مدروس بشكل كافٍ، ولكن يُعتقد أنه جزء من عملية احتجاز الكربون في البيئات المائية. وظيفيًا، تتضمن هذه العملية قيام الفطريات المائية بتحليل المواد العضوية. [ 15 ]

تحويلة قاعية

تُعرف عملية أخرى يشارك فيها العوالق الفطرية باسم التحويلة القاعية. تحدث هذه العملية في المنطقة القاعية ، أي الرواسب الموجودة في قاع الماء. يُشار إلى التحويلة القاعية عادةً في سياق البيئات المائية العذبة، إلا أن المفهوم ينطبق أيضاً على البيئات البحرية. وتتمثل التحويلة القاعية أساساً في تدفق الطاقة والمغذيات بتوجيه من الكائنات الحية ذات المستوى الغذائي الأدنى، مثل العوالق الفطرية. [ 15 ]

دورها في الشبكات الغذائية

نظراً لمساهمتها الكبيرة في دورة المغذيات، تلعب العوالق الفطرية دوراً هاماً في تنظيم الشبكات الغذائية. تقوم الفطريات المائية، كالعوالق الفطرية، بتحليل وتحويل المواد العضوية إلى أشكال أخرى. ويمكن القول إن مساهمات العوالق الفطرية في الشبكات الغذائية المائية تتمثل في الخدمات البيوجيوكيميائية التي تقدمها. تتشابك سلسلة الغذاء الرعوية وسلسلة الغذاء الميكروبية ترابطاً وثيقاً، إذ أن الكربون العضوي المذاب في قاعدة سلسلة الغذاء الميكروبية يأتي في الأصل من مواد تفرزها الكائنات الرعوية من سلسلة الغذاء الرعوية. [ 9 ] لا تقتصر فوائد الأشكال الجديدة من المواد العضوية على كونها أكثر استساغة للعوالق الكبيرة فحسب، بل إن عملية التحويل تُطلق أيضاً ركائز تدعم نمو البكتيريا. [ 8 ] وهذا بدوره يسمح للبكتيريا والعوالق الكبيرة بدعم مستويات غذائية أعلى. وهذا يُعد شكلاً من أشكال التحكم التصاعدي في الشبكات الغذائية المائية.

المجتمعات

على الرغم من وجود العوالق الفطرية في بيئات مائية متنوعة، إلا أن توزيعها ووفرتها وتنوعها يختلف بين هذه البيئات. [ 8 ] عادةً ما يكون التنوع والوفرة أكبر في المياه الساحلية، نظرًا لتوافر المغذيات بشكل أكبر. كما يوجد تباين في تكوين وتنوع المجتمعات على أعماق مختلفة. ويُعتقد أن العوامل المتحكمة في توزيع العوالق الفطرية متغيرة. [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. جونز إي جي، هايد كيه دي، بانغ كيه إل، محررون. (27-08-2014). فطريات المياه العذبة: والكائنات الشبيهة بالفطريات . والتر دي غرويتر جي إم بي إتش وشركاه كيه جي. رقم ISBN 978-3-11-033348-0.
  2. 1 2 جونز إي جي، هايد كيه دي، بانغ كيه إل (31 أغسطس 2012). الفطريات البحرية: والكائنات الشبيهة بالفطريات . والتر دي جرويتر. ISBN 978-3-11-026406-7.
  3. سين ، كاليماني ؛ سين، بيسواروب؛ وانغ، غوانغي (8 مايو 2022). "تنوع ووفرة وأدوار الفطريات العوالقية في البيئات البحرية" . مجلة الفطريات . 8 (5): 491. doi : 10.3390/jof8050491 . PMC 9147564. PMID 35628747 .  
  4. وانغ إكس ، سينغ بي، غاو زد، تشانغ إكس، جونسون زد آي، وانغ جي (2014-07-03). "توزيع وتنوع الفطريات العوالقية في حوض غرب المحيط الهادئ الدافئ" . PLOS ONE . 9 (7) e101523. Bibcode : 2014PLoSO...9j1523W . doi : 10.1371/journal.pone.0101523 . PMC 4081592. PMID 24992154 .  
  5. راغوكومار سي، محرر (2012). بيولوجيا الفطريات البحرية . التقدم في البيولوجيا الجزيئية ودون الخلوية. المجلد 53. doi : 10.1007/978-3-642-23342-5 . ISBN  978-3-642-23341-8ISSN 0079-6484 . S2CID 39378040 .​  
  6. داماري إس، راغوكومار سي (يوليو 2008). " الفطريات والتجمعات الكبيرة في رواسب أعماق البحار". علم البيئة الميكروبية . 56 (1): 168-177 . Bibcode : 2008MicEc..56..168D . doi : 10.1007/s00248-007-9334-y . PMID 17994287. S2CID 21288251 .  
  7. كوبانيك ج، جنسن ب ر، كيفر ب أ، سولاردز م س، كولينز د أ، فينكال و (يونيو 2003). "مقاومة الأعشاب البحرية للهجوم الميكروبي: دفاع كيميائي موجه ضد الفطريات البحرية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (12): 6916-6921 . Bibcode : 2003PNAS..100.6916K . doi : 10.1073 / pnas.1131855100 . PMC 165804. PMID 12756301 .  
  8. ١ ٢ ٣ ٤ جوبارد م، راسكوني س، سيم-نجاندو ت (٢٠١٠-٠٦-٠١). "تنوع ووظائف الفطريات المجهرية: عنصر مفقود في الشبكات الغذائية البحرية". العلوم المائية . ٧٢ (٣): ٢٥٥-٢٦٨ . Bibcode : 2010AqSci..72..255J . doi : 10.1007/s00027-010-0133-z . ISSN 1420-9055 . S2CID 36789070 .  
  9. 1 2 3 4 غاو ز، جونسون زي، وانغ ج (يناير 2010). "التوصيف الجزيئي للتنوع المكاني والسلالات الجديدة من العوالق الفطرية في المياه الساحلية الهاوائية" . مجلة ISME . 4 (1): 111-120 . Bibcode : 2010ISMEJ...4..111G . doi : 10.1038/ismej.2009.87 . PMID 19641535. S2CID 2395339 .  
  10. بانزر ك، يلماز ب، فايس م، رايش ل، ريختر م، ويز ج، وآخرون . (30 يوليو 2015). "تحديد المناطق الأحيائية الخاصة بموائل مجتمعات الفطريات المائية باستخدام مجموعة بيانات شاملة شبه كاملة الطول لجين 18S rRNA مُثرية ببيانات سياقية" . PLOS ONE . 10 (7) e0134377. Bibcode : 2015PLoSO..1034377P . doi : 10.1371/journal.pone.0134377 . PMC 4520555. PMID 26226014 .   
  11. 1 2 "أول تسجيل للفطريات اللهبية في النظام البيئي للتيارات الصاعدة الساحلية قبالة وسط تشيلي" . جايانا (كونسيبسيون) . 68 (2). 2004. doi : 10.4067/s0717-65382004000200001 . ISSN 0717-6538 . 
  12. 1 2 سريدهار كيه آر (يناير 2009). "الفطريات المائية - هل هي عوالق؟" . ديناميات العوالق في المياه الهندية . جايبور، الهند: منشورات براتيكشا. ص 133-148 . 
  13. ميتشيسون-فيلد، لورنا؛ وآخرون . (2 يونيو 2019). "دورات انقسام خلوي غير تقليدية من الخمائر البحرية" . علم الأحياء الحالي . 29 (20): 3439-3456.e5. Bibcode : 2019CBio...29E3439M . doi : 10.1016/j.cub.2019.08.050 . PMC 7076734. PMID 31607535 .   
  14. 1 2 كيوربو تي، جاكسون جي (2001). "الثلج البحري، وأعمدة المواد العضوية المذابة، والسلوك الكيميائي الحسي الأمثل للبكتيريا" . علم البحيرات والمحيطات . 46 (6): 1309-1318 . Bibcode : 2001LimOc..46.1309K . doi : 10.4319/lo.2001.46.6.1309 . S2CID 86713938 . 
  15. 1 2 3 4 5 غروسارت إتش بي، فان دن وينغارت إس، كاغامي إم، وورزباخر سي، كونليف إم، روخاس-خيمينيز كيه (يونيو 2019). " الفطريات في النظم البيئية المائية" . مراجعات الطبيعة. علم الأحياء الدقيقة . 17 (6): 339-354 . doi : 10.1038/s41579-019-0175-8 . hdl : 10026.1/18716 . PMID 30872817. S2CID 77395296 .  
  16. كارليل إم جيه، واتكينسون إس سي، وجوداي جي دبليو (2001). الفطريات . سان دييغو: أكاديميك برس.
  17. بانغ كيه إل، ميتشل جيه آي (ديسمبر 2005). "الأساليب الجزيئية لتقييم التنوع الفطري في الركائز البحرية". بوتانيكا مارينا . 48 (5): 332-347 . Bibcode : 2005BoMar..48...46P . doi : 10.1515/BOT.2005.046 . ISSN 1437-4323 . 
  18. بوسينغ ن، جيسنر م.و. (يناير 2006). "إنتاجية البكتيريا والفطريات القاعية ودورة الكربون في مستنقع مياه عذبة" . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 72 (1): 596-605 . Bibcode : 2006ApEnM..72..596B . doi : 10.1128/AEM.72.1.596-605.2006 . PMC 1352256. PMID 16391096 .