लाल शैवाल

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लाल शैवाल

लाल शैवाल (Red algae), या रोडोफाइटा (IPA: /roʊˈdɒfᵻtə/, IPA: /ˌroʊdəˈfaɪtə/; पादप), यूकेरियोटिक शैवाल के सबसे पुराने[1] और सबसे बड़े संघों (phyla) में से एक हैं, जिसमें निरंतर हो रहे वर्गीकरण संशोधनों के बीच 900 से अधिक वंशों (genera) के अंतर्गत 7,000 से अधिक मान्यता प्राप्त प्रजातियां शामिल हैं। अधिकांश प्रजातियां (6,793) Florideophyceae वर्ग में हैं, और मुख्य रूप से बहुकोशिकीय समुद्री शैवाल से बनी हैं, जिनमें कई उल्लेखनीय समुद्री शैवाल (seaweeds) शामिल हैं। लाल शैवाल समुद्री आवासों में प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। लगभग 5% लाल शैवाल प्रजातियां मीठे पानी के वातावरण में पाई जाती हैं, जिनकी अधिक सांद्रता गर्म क्षेत्रों में होती है। यह एक विकासवादी बाधा (evolutionary bottleneck) के कारण हो सकता है जिसमें अंतिम सामान्य पूर्वज ने अपने लगभग 25% मुख्य जीन और अपनी अधिकांश विकासवादी लचीलापन खो दी थी।

लाल शैवाल एक विशिष्ट समूह बनाते हैं जो कशाभिका (flagella) और तारककेंद्र (centrioles) रहित यूकेरियोटिक कोशिकाओं, बाहरी अंतर्द्रव्यी जालिका (endoplasmic reticulum) या बिना स्टैक्ड (स्ट्रोमा) थाइलाकोइड्स (thylakoids) रहित क्लोरोप्लास्ट द्वारा पहचाने जाते हैं, और फाइकोबिलिप्रोटीन (phycobiliproteins) का उपयोग सहायक वर्णक (accessory pigments) के रूप में करते हैं, जो उन्हें उनका लाल रंग देते हैं।[2] अपने नाम के बावजूद, लाल शैवाल का रंग चमकीले हरे, हल्के गुलाबी, भूरे शैवाल के समान, से लेकर लाल और बैंगनी रंग के विभिन्न रंगों में हो सकता है, और अधिक गहराई पर ये लगभग काले हो सकते हैं। इन्हें केवल फाइकोबिलिप्रोटीन और लाल रंग के सदस्यों के कारण लाल शैवाल कहा जाता है। हरे शैवाल के विपरीत, लाल शैवाल शर्करा को क्लोरोप्लास्ट के बाहर फ्लोरिडियन स्टार्च (floridean starch) के रूप में खाद्य भंडार के रूप में संग्रहीत करते हैं, जो स्टार्च का एक प्रकार है जिसमें एमाइलोज (amylose) के बिना अत्यधिक शाखित एमाइलोपेक्टिन (amylopectin) होता है। अधिकांश लाल शैवाल लैंगिक प्रजनन करते हैं। लाल शैवाल का जीवन इतिहास आमतौर पर पीढ़ियों का एकांतरण (alternation of generations) होता है जिसमें दो के बजाय तीन पीढ़ियां हो सकती हैं। कोरलिन शैवाल (Coralline algae), जो कैल्शियम कार्बोनेट का स्राव करते हैं और प्रवाल भित्तियों (coral reefs) के निर्माण में बड़ी भूमिका निभाते हैं, इसी समूह से संबंधित हैं।

लाल शैवाल जैसे Palmaria palmata (डल्स) और Porphyra प्रजातियां (लेवर/नोरी/गिम) यूरोपीय और एशियाई व्यंजनों का एक पारंपरिक हिस्सा हैं और इनका उपयोग अगर (agar), कैरेजीनन (carrageenans), और अन्य खाद्य योजकों (food additives) जैसे उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है।[3]

विवरण

लाल शैवाल की आकृति विज्ञान विविध है, जो एककोशिकीय रूपों से लेकर जटिल पैरेन्काइमेटस और गैर-पैरेन्काइमेटस थैली (thallus) तक फैली हुई है।[4] लाल शैवाल में दोहरी कोशिका भित्ति होती है। बाहरी परतों में पॉलीसैकराइड एगारोज (agarose) और एगारोपेक्टिन होते हैं जिन्हें उबालकर अगर के रूप में कोशिका भित्तियों से निकाला जा सकता है। आंतरिक भित्तियां मुख्य रूप से सेलूलोज़ की होती हैं। उनके पास ज्ञात सबसे जीन-समृद्ध प्लास्टिड जीनोम भी हैं।

कोशिका संरचना

लाल शैवाल में उनके पूरे जीवन चक्र के दौरान कशाभिका और तारककेंद्र नहीं होते हैं। लाल शैवाल की कोशिका संरचना के विशिष्ट लक्षणों में सामान्य स्पिंडल फाइबर, सूक्ष्म नलिकाएं (microtubules), बिना स्टैक्ड प्रकाश संश्लेषक झिल्ली, फाइकोबिलिन वर्णक कण,[5] कोशिकाओं के बीच पिट कनेक्शन, तंतुमय वंश, और क्लोरोप्लास्ट अंतर्द्रव्यी जालिका की अनुपस्थिति शामिल है।

रोडोफाइट (लाल शैवाल) का निरूपण

क्लोरोप्लास्ट

फाइकोबिलिन (फाइकोसायनोबिलिन, फाइकोएरिथ्रोबिलिन, फाइकोयूरोबिलिन और फाइकोबिलिवियोलिन) नामक जल-घुलनशील वर्णकों की उपस्थिति, जो फाइकोबिलिसोम (phycobilisomes) में स्थित होते हैं, लाल शैवाल को उनका विशिष्ट रंग देते हैं।[6] उनके क्लोरोप्लास्ट में समान रूप से व्यवस्थित और बिना समूहीकृत थाइलाकोइड्स होते हैं और इनमें क्लोरोफिल ए, α- और β-कैरोटीन, ल्यूटिन और ज़ेक्सैन्थिन वर्णक होते हैं। उनके क्लोरोप्लास्ट एक दोहरी झिल्ली में बंद होते हैं, जिनमें ग्राना और थाइलाकोइड झिल्ली की स्ट्रोमल सतह पर फाइकोबिलिसोम की कमी होती है।

भंडारण उत्पाद

माइक्रोस्कोप के नीचे लाल शैवाल के ऊतकों का दृश्य

प्रमुख प्रकाश संश्लेषक उत्पादों में फ्लोरिडोसाइड (प्रमुख उत्पाद), डी-आइसोफ्लोरिडोसाइड, डाइजेनियासाइड, मैनिटोल, सोर्बिटोल, डुलसिटोल आदि शामिल हैं।[7] फ्लोरिडियन स्टार्च (भूमि के पौधों में एमाइलोपेक्टिन के समान), एक दीर्घकालिक भंडारण उत्पाद, कोशिका द्रव्य में स्वतंत्र रूप से (बिखरा हुआ) जमा होता है। प्रकाश संश्लेषक उत्पादों की सांद्रता पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे पीएच में परिवर्तन, माध्यम की लवणता, प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन, पोषक तत्वों की कमी आदि से बदल जाती है। जब माध्यम की लवणता बढ़ती है, तो शैवाल कोशिकाओं से पानी को बाहर निकलने से रोकने के लिए फ्लोरिडोसाइड का उत्पादन बढ़ जाता है।

पिट कनेक्शन और पिट प्लग

মূল নিবন্ধ: Pit connection

पिट कनेक्शन

पिट कनेक्शन और पिट प्लग लाल शैवाल की अनूठी और विशिष्ट विशेषताएं हैं जो समसूत्री विभाजन (mitosis) के बाद कोशिका द्रव्य विभाजन (cytokinesis) की प्रक्रिया के दौरान बनती हैं।[8] लाल शैवाल में, कोशिका द्रव्य विभाजन अधूरा होता है। आमतौर पर, नवगठित विभाजन के बीच में एक छोटा छिद्र रह जाता है। पिट कनेक्शन वहां बनता है जहां पुत्री कोशिकाएं संपर्क में रहती हैं।

पिट कनेक्शन बनने के तुरंत बाद, कोशिका द्रव्य निरंतरता एक पिट प्लग के निर्माण द्वारा अवरुद्ध हो जाती है, जिसे कोशिकाओं को जोड़ने वाले भित्ति अंतराल में जमा किया जाता है।

एक सामान्य जनक कोशिका वाली कोशिकाओं के बीच के कनेक्शन को प्राथमिक पिट कनेक्शन कहा जाता है। चूंकि लाल शैवाल में अग्रस्थ वृद्धि (apical growth) सामान्य है, इसलिए अधिकांश कोशिकाओं में दो प्राथमिक पिट कनेक्शन होते हैं, एक प्रत्येक आसन्न कोशिका के लिए।

जो कनेक्शन उन कोशिकाओं के बीच मौजूद होते हैं जो एक सामान्य जनक कोशिका साझा नहीं करती हैं, उन्हें द्वितीयक पिट कनेक्शन कहा जाता है। ये कनेक्शन तब बनते हैं जब एक असमान कोशिका विभाजन एक केंद्रकयुक्त पुत्री कोशिका का उत्पादन करता है जो फिर एक आसन्न कोशिका के साथ जुड़ जाती है। द्वितीयक पिट कनेक्शन के पैटर्न Ceramiales गण में देखे जा सकते हैं।[1]

पिट प्लग (Pit plugs)

पिट कनेक्शन बनने के बाद, ट्यूबलर झिल्लियाँ दिखाई देती हैं। इसके बाद झिल्लियों के चारों ओर एक दानेदार प्रोटीन बनता है जिसे प्लग कोर कहा जाता है। ट्यूबलर झिल्लियाँ अंततः गायब हो जाती हैं। जहाँ लाल शैवाल के कुछ वर्गों में केवल एक प्लग कोर होता है, वहीं अन्य में प्रोटीन द्रव्यमान के प्रत्येक तरफ एक संबंधित झिल्ली होती है, जिसे कैप झिल्ली (cap membranes) कहा जाता है। पिट प्लग कोशिकाओं के बीच तब तक मौजूद रहता है जब तक कि कोशिकाओं में से एक की मृत्यु न हो जाए। जब ऐसा होता है, तो जीवित कोशिका दीवार सामग्री की एक परत बनाती है जो प्लग को सील कर देती है।

कार्य

यह सुझाव दिया गया है कि पिट कनेक्शन संरचनात्मक सुदृढीकरण के रूप में, या लाल शैवाल में कोशिका-से-कोशिका संचार और परिवहन के लिए मार्ग के रूप में कार्य करते हैं, हालाँकि इस परिकल्पना का समर्थन करने के लिए बहुत कम डेटा मौजूद है।[9]

प्रजनन

लाल शैवाल का प्रजनन चक्र दिन की लंबाई जैसे कारकों से प्रेरित हो सकता है।[1] लाल शैवाल लैंगिक और अलैंगिक दोनों तरह से प्रजनन करते हैं। अलैंगिक प्रजनन बीजाणुओं (spores) के उत्पादन और वानस्पतिक साधनों (विखंडन, कोशिका विभाजन या प्रोपेग्यूल्स उत्पादन) के माध्यम से हो सकता है।

निषेचन

लाल शैवाल में गतिशील (motile) शुक्राणु (sperm) का अभाव होता है। इसलिए, वे अपने युग्मकों (gametes) को मादा अंगों तक पहुँचाने के लिए जल धाराओं पर निर्भर रहते हैं – हालाँकि उनके शुक्राणु कार्पोगोनियम (carpogonium) के ट्राइकोगाइन (trichogyne) तक "ग्लाइड" करने में सक्षम होते हैं।[1] जानवर भी युग्मकों के प्रसार और निषेचन में मदद करते हैं। ऐसा करने वाली खोजी गई पहली प्रजाति आइसोपोड (isopod) *Idotea balthica* है।

ट्राइकोगाइन तब तक बढ़ता रहेगा जब तक कि वह एक शुक्राणु (spermatium) का सामना न कर ले; एक बार निषेचित हो जाने के बाद, इसके आधार पर कोशिका भित्ति धीरे-धीरे मोटी हो जाती है, जो इसे इसके आधार पर कार्पोगोनियम के बाकी हिस्सों से अलग कर देती है।[1]

उनके टकराने पर, शुक्राणु और कार्पोगोनियम की दीवारें घुल जाती हैं। नर नाभिक विभाजित होकर कार्पोगोनियम में चला जाता है; नाभिक का आधा हिस्सा कार्पोगोनियम के नाभिक के साथ मिल जाता है।[1]

पॉलीमाइन (polyamine) स्पर्मिन (spermine) का उत्पादन होता है, जो कार्पोस्पोर उत्पादन को ट्रिगर करता है।[1]

स्पर्मेटेंजिया (Spermatangia) में लंबे, नाजुक उपांग हो सकते हैं, जो उनके "जुड़ने" की संभावना को बढ़ाते हैं।[1]

जीवन चक्र

Chondrus crispus में तीन पीढ़ियों के साथ जीवन चक्र

वे पीढ़ियों के एकांतरण (alternation of generations) को प्रदर्शित करते हैं। एक गैमेटोफाइट पीढ़ी के अलावा, कई में दो स्पोरोफाइट पीढ़ियाँ होती हैं, कार्पोस्पोरोफाइट जो कार्पोस्पोर का उत्पादन करते हैं, जो अंकुरित होकर एक टेट्रास्पोरोफाइट बनाते हैं – यह बीजाणु टेट्राड का उत्पादन करता है, जो अलग होकर गैमेटोफाइट में अंकुरित हो जाते हैं।[1] गैमेटोफाइट आमतौर पर (लेकिन हमेशा नहीं) टेट्रास्पोरोफाइट के समान होता है।

कार्पोस्पोर सीधे थैलोइड (thalloid) गैमेटोफाइट में भी अंकुरित हो सकते हैं, या कार्पोस्पोरोफाइट एक (मुक्त-जीवित) टेट्रास्पोरोफाइट चरण से गुजरे बिना टेट्रास्पोर का उत्पादन कर सकते हैं।[10] टेट्रास्पोरेंजिया एक पंक्ति में (zonate), क्रॉस में (cruciate), या टेट्राड में व्यवस्थित हो सकते हैं।

कार्पोस्पोरोफाइट गैमेटोफाइट के भीतर संलग्न हो सकता है, जो इसे सिस्टोकार्प (cystocarp) बनाने के लिए शाखाओं के साथ कवर कर सकता है।[10]

शैवाल द्वारा प्रदर्शित कुछ जीवन इतिहासों को समझने के लिए निम्नलिखित दो केस अध्ययन सहायक हो सकते हैं:

एक सरल मामले में, जैसे कि *Rhodochorton investiens*:

कार्पोस्पोरोफाइट में: एक शुक्राणु एक ट्राइकोगाइन (मादा यौन अंग पर एक लंबा बाल) के साथ विलीन हो जाता है, जो फिर कार्पोस्पोरेंजिया बनाने के लिए विभाजित होता है – जो कार्पोस्पोर का उत्पादन करते हैं।
कार्पोस्पोर गैमेटोफाइट में अंकुरित होते हैं, जो स्पोरोफाइट का उत्पादन करते हैं। ये दोनों बहुत समान हैं; वे "एक फिलामेंट में क्रॉस-वॉल के ठीक नीचे" मोनोस्पोरेंजिया से मोनोस्पोर का उत्पादन करते हैं[1] और उनके बीजाणु "स्पोरेंजियल कोशिका के शीर्ष के माध्यम से मुक्त होते हैं।"
एक स्पोरोफाइट के बीजाणु या तो टेट्रास्पोरोफाइट का उत्पादन करते हैं। इस चरण द्वारा उत्पादित मोनोस्पोर तुरंत अंकुरित हो जाते हैं, बिना किसी आराम चरण के, जनक की एक समान प्रतिलिपि बनाने के लिए। टेट्रास्पोरोफाइट एक कार्पोस्पोर का भी उत्पादन कर सकते हैं, जो अंकुरित होकर एक और टेट्रास्पोरोफाइट बनाता है।[1]
गैमेटोफाइट मोनोस्पोर का उपयोग करके अलैंगिक रूप से प्रतिकृति बना सकता है, लेकिन स्पर्मेटेंजिया में गैर-गतिशील शुक्राणु और कार्पोगोनियम के निचले, नाभिक-युक्त "अंडे" क्षेत्र का भी उत्पादन करता है।[1]

एक काफी अलग उदाहरण *Porphyra gardneri* है:

अपने द्विगुणित (diploid) चरण में, एक कार्पोस्पोर एक फिलामेंटस "कोन्कोसेलिस चरण" बनाने के लिए अंकुरित हो सकता है, जो मोनोस्पोर का उपयोग करके स्वयं-प्रतिकृति भी कर सकता है। कोन्कोसेलिस चरण अंततः कोन्कोस्पोरेंजिया का उत्पादन करता है। परिणामी कोन्कोस्पोर राइजोइड्स (rhizoids) के साथ एक छोटा प्रोथैलस (prothallus) बनाने के लिए अंकुरित होता है, जो एक सेमी-स्केल के पत्तेदार थैली में विकसित होता है। यह भी मोनोस्पोर के माध्यम से प्रजनन कर सकता है, जो थैली के अंदर ही उत्पादित होते हैं।[1] वे आंतरिक रूप से उत्पादित शुक्राणुओं के माध्यम से भी प्रजनन कर सकते हैं, जिन्हें इसके कॉन्सेप्टेकल (conceptacle) में एक संभावित कार्पोगोनियम से मिलने के लिए जारी किया जाता है।

रसायन विज्ञान

लाल शैवाल के link मान उनकी जीवन शैली को दर्शाते हैं। सबसे बड़ा अंतर उनके प्रकाश संश्लेषक चयापचय मार्ग (metabolic pathway) के परिणामस्वरूप होता है: जो शैवाल कार्बन स्रोत के रूप में हाइड्रोजन कार्बोनेट (HCO3) का उपयोग करते हैं, उनके C मान उन लोगों की तुलना में कम नकारात्मक होते हैं जो केवल कार्बन डाइऑक्साइड () का उपयोग करते हैं।[11] लगभग 1.71‰ का एक अतिरिक्त अंतर इंटरटाइडल (intertidal) समूहों को उन समूहों से अलग करता है जो सबसे कम ज्वार रेखा के नीचे हैं, जो कभी भी वायुमंडलीय कार्बन के संपर्क में नहीं आते हैं। बाद वाला समूह समुद्री जल में घुले हुए अधिक 13C-नकारात्मक का उपयोग करता है, जबकि वायुमंडलीय कार्बन तक पहुंच वाले लोग इस भंडार के अधिक सकारात्मक हस्ताक्षर को दर्शाते हैं।

रोडोफाइटा (Rhodophyta) के प्रकाश संश्लेषक वर्णक क्लोरोफिल a और d हैं। लाल शैवाल फाइकोएरिथ्रिन (phycoerythrin) के कारण लाल होते हैं। उनमें उनकी कोशिका भित्तियों के अनाकार वर्गों में सल्फेटेड पॉलीसेकेराइड कैरेजीनन (carrageenan) होता है, हालाँकि *Porphyra* जीनस के लाल शैवाल में पोर्फिरन (porphyran) होता है। वे फ्लोरोटैनिन (phlorotannins) नामक टैनिन का एक विशिष्ट प्रकार भी उत्पन्न करते हैं, लेकिन भूरे शैवाल की तुलना में कम मात्रा में।

वर्गीकरण

আরও দেখুন: Wikispecies:Rhodophyta

Adl *et al.* 2005 की वर्गीकरण प्रणाली में, लाल शैवाल को ग्लौकोफाइट्स (glaucophytes) और हरे शैवाल के साथ-साथ भूमि पौधों (Viridiplantae या Chloroplastida) के साथ Archaeplastida में वर्गीकृत किया गया है। लेखक एक पदानुक्रमित व्यवस्था का उपयोग करते हैं जहाँ क्लेड नाम रैंक का संकेत नहीं देते हैं; लाल शैवाल के लिए रोडोफाइसी (Rhodophyceae) वर्ग नाम का उपयोग किया जाता है। कोई उपखंड नहीं दिया गया है; लेखक कहते हैं, "पारंपरिक उपसमूह कृत्रिम निर्माण हैं, और अब मान्य नहीं हैं।"[12] कई बाद के अध्ययनों ने ऐसे प्रमाण प्रदान किए जो Archaeplastida (लाल शैवाल सहित) में मोनोफिली के लिए सहमत हैं। हालाँकि, अन्य अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि Archaeplastida पैराफाइलेटिक (paraphyletic) है। January, सामान्य सहमति यह है कि Archaeplastida पैराफाइलेटिक है।

नीचे आणविक और पारंपरिक अल्फा वर्गीकरण डेटा का उपयोग करके लाल शैवाल के अन्य प्रकाशित वर्गीकरण दिए गए हैं; हालाँकि, लाल शैवाल का वर्गीकरण अभी भी परिवर्तन की स्थिति में है (20वीं सदी के अधिकांश समय के लिए ऑर्डर (जीव विज्ञान) के स्तर से ऊपर के वर्गीकरण पर बहुत कम वैज्ञानिक ध्यान दिया गया है)।[13]

  • यदि Plantae साम्राज्य को Archaeplastida के रूप में परिभाषित किया गया है, तो लाल शैवाल उस समूह का हिस्सा होंगे।
  • यदि Plantae को अधिक संकीर्ण रूप से परिभाषित किया गया है, Viridiplantae होने के लिए, तो लाल शैवाल को बाहर रखा जा सकता है।

फाइलोजेनेटिक (phylogenetic) और जीनोमिक (genomic) दृष्टिकोण का उपयोग करके रेड एल्गल ट्री ऑफ लाइफ (RedToL) को पुनर्गठित करने के लिए एक प्रमुख शोध पहल को नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा 'एसेम्बलिंग द ट्री ऑफ लाइफ प्रोग्राम' के हिस्से के रूप में वित्त पोषित किया गया है।

वर्गीकरण तुलना

सॉन्डर्स और होमरसैंड 2004 के अनुसार वर्गीकरण प्रणाली[13] ह्वान सु यूं और अन्य 2006 के अनुसार वर्गीकरण प्रणाली गण बहुकोशिकीय? पिट प्लग? उदाहरण
उपजगत Rhodoplantae संघ Cyanidiophyta
वर्ग Cyanidiophyceae Merola et al.
 संघ Rhodophyta Wettstein उपसंघ Cyanidiophytina subphylum novus वर्ग Cyanidiophyceae Merola et al. Cyanidiales नहीं नहीं Cyanidioschyzon merolae
संघ Rhodophyta Wettstein उपसंघ Rhodellophytina
वर्ग Rhodellophyceae Cavalier-Smith
 उपसंघ Rhodophytina subphylum novus वर्ग Rhodellophyceae Cavalier-Smith Rhodellales नहीं नहीं Rhodella
वर्ग Stylonematophyceae classis nova Rufusiales, Stylonematales हाँ नहीं Stylonema
वर्ग Porphyridiophyceae classis nova

Porphyridiales

नहीं नहीं Porphyridium cruentum
उपसंघ Metarhodophytina
वर्ग Compsopogonophyceae Saunders et Hommersand
 वर्ग Compsopogonophyceae Saunders et Hommersand Compsopogonales, Rhodochaetales, Erythropeltidales हाँ नहीं Compsopogon
उपसंघ Eurhodophytina
वर्ग Bangiophyceae Wettstein
 वर्ग Bangiophyceae Wettstein

Bangiales

हाँ हाँ Bangia, "Porphyra"
वर्ग Florideophyceae Cronquist
उपवर्ग Hildenbrandiophycidae
 वर्ग Florideophyceae Cronquist Hildenbrandiales हाँ हाँ Hildenbrandia
वर्ग Florideophyceae Cronquist
उपवर्ग Nemaliophycidae
 Batrachospermales, Balliales, Balbianiales, Nemaliales, Colaconematales, Acrochaetiales, Palmariales, Thoreales हाँ हाँ Nemalion
Rhodogorgonales, Corallinales हाँ हाँ Corallina officinalis
वर्ग Florideophyceae Cronquist
उपवर्ग Ahnfeltiophycidae
 Ahnfeltiales, Pihiellales हाँ हाँ Ahnfeltia
वर्ग Florideophyceae Cronquist
उपवर्ग Rhodymeniophycidae
 Bonnemaisoniales, Gigartinales, Gelidiales, Gracilariales, Halymeniales, Rhodymeniales, Nemastomatales, Plocamiales, Ceramiales हाँ हाँ Gelidium

कुछ स्रोत (जैसे ली) सभी लाल शैवालों को "Rhodophyceae" वर्ग में रखते हैं। (ली का संगठन एक व्यापक वर्गीकरण नहीं है, बल्कि सामान्य या महत्वपूर्ण माने जाने वाले गणों का एक चयन है।[1]107)

एक उपसंघ – Proteorhodophytina – को मौजूदा वर्गों Compsopogonophyceae, Porphyridiophyceae, Rhodellophyceae और Stylonematophyceae को शामिल करने के लिए प्रस्तावित किया गया है।[14] यह प्रस्ताव प्लास्टिड जीनोम के विश्लेषण के आधार पर दिया गया था।

আরও দেখুন: Eukaryote#Phylogeny

प्रजातियाँ

लाल शैवाल के लिए वर्तमान में 7,000 से अधिक प्रजातियों का वर्णन किया गया है,[15] लेकिन वर्गीकरण निरंतर परिवर्तनशील है और हर साल नई प्रजातियों का वर्णन किया जाता है। इनमें से अधिकांश समुद्री हैं, जिनमें से लगभग 200 केवल अलवण जल (fresh water) में रहती हैं।

लाल शैवाल की प्रजातियों और वंशों के कुछ उदाहरण हैं:

जातिवृत्त (Phylogeny)

हालाँकि Cyanidiophyceae को सर्वसम्मति से सबसे आधारी माना जाता है, लेकिन उपसंघ Rhodophytina के शेष 6 वर्गों के बीच संबंध अनिश्चित हैं। नीचे दिया गया क्लेडोग्राम लाल शैवाल के बीच विविधीकरण के समय से संबंधित 2016 के अध्ययन के परिणामों का अनुसरण करता है।[16] कोष्ठक में ज्ञात मौजूदा प्रजातियों की संख्या दी गई है।

1=2=2=2=2=Florideophyceae (6879) New_Zealand_Mosses_Am_media-v-838854_(Plocamium_spp.)

विकास

Botryocladia occidentalis
(स्केल बार: 2 cm)

लाल शैवाल के क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति एक पैतृक प्रकाश संश्लेषक साइनोबैक्टीरिया और एक प्रारंभिक यूकेरियोटिक फैगोट्रोफ के बीच एक एंडोसिम्बायोटिक घटना से हुई थी।[17] इस घटना को, जिसे प्राथमिक एंडोसिम्बायोसिस कहा जाता है, लाल और green algae (भूमि के पौधों, या embryophytes सहित) और glaucophytes दोनों की उत्पत्ति माना जाता है। सामूहिक रूप से, ये समूह प्रकाश संश्लेषक यूकेरियोट्स के सबसे पुराने विकासवादी वंशों को शामिल करते हैं, जिन्हें Archaeplastida के रूप में जाना जाता है।

द्वितीयक एंडोसिम्बायोसिस घटनाओं के माध्यम से, लाल शैवाल के क्लोरोप्लास्ट—लाल शैवाल के केंद्रक और क्लोरोप्लास्ट जीनोम दोनों के कई जीनों के साथ—चार अलग-अलग यूकेरियोटिक वंशों में स्थानांतरित हो गए: क्रिप्टोफाइट्स,[18] haptophytes, ochrophytes, और myzozoans। परिणामस्वरूप, यह अनुमान लगाया गया है कि—बहुकोशिकीय भूरे शैवाल के अलावा—सभी ज्ञात सूक्ष्म यूकेरियोटिक प्रजातियों में से आधे से अधिक में लाल शैवाल से प्राप्त प्लास्टिड होते हैं। euglenids और chlorarachniophytes के परमाणु जीनोम में भी लाल शैवाल मूल के जीनों की एक महत्वपूर्ण संख्या होती है, भले ही उनके प्लास्टिड इसके विपरीत हरे शैवाल से प्राप्त होते हैं।

रोडोफाइट्स को Cyanidiophyceae में विभाजित किया गया है, जो सल्फ्यूरिक गर्म झरनों और अन्य अम्लीय वातावरणों में पाए जाने वाले एककोशिकीय और थर्मोएसिडोफिलिक extremophiles का एक वर्ग है,[19] यह अनुकूलन आंशिक रूप से प्रोकैरियोट्स से horizontal gene transfer द्वारा संभव हुआ है, जिसमें उनके जीनोम का लगभग 1% इस मूल का है, और दो सिस्टर क्लेड्स जिन्हें SCRP (Stylonematophyceae, Compsopogonophyceae, Rhodellophyceae और Porphyridiophyceae) और BF (Bangiophyceae और Florideophyceae) कहा जाता है, जो समुद्री और अलवण जल दोनों वातावरणों में पाए जाते हैं। BF मैक्रोएल्गे हैं, समुद्री शैवाल जो आमतौर पर लंबाई में लगभग 50 सेमी से अधिक नहीं बढ़ते हैं, लेकिन कुछ प्रजातियाँ 2 m की लंबाई तक पहुँच सकती हैं। SCRP क्लेड में, Compsopogonophyceae वर्ग बहुकोशिकीय है, जिसके रूप सूक्ष्म तंतुओं से लेकर मैक्रोएल्गे तक भिन्न होते हैं। Stylonematophyceae में एककोशिकीय और छोटी सरल तंतुमय प्रजातियाँ दोनों होती हैं, जबकि Rhodellophyceae और Porphyridiophyceae विशेष रूप से एककोशिकीय होते हैं।

अधिकांश लाल शैवाल समुद्री होते हैं और इनका वितरण विश्वव्यापी है, और ये अक्सर अन्य समुद्री शैवालों की तुलना में अधिक गहराई पर पाए जाते हैं। यद्यपि पहले इसे वर्णकों (जैसे फाइकोएरिथ्रिन) की उपस्थिति के कारण माना जाता था, जो वर्णक्रमीय अनुकूलन (chromatic adaptation) द्वारा लाल शैवाल को अन्य मैक्रोएल्गी की तुलना में अधिक गहराई पर रहने की अनुमति देते हैं, हालिया साक्ष्य इस पर प्रश्न उठाते हैं (उदाहरण के लिए, बहामास में अत्यधिक गहराई पर हरे शैवाल की खोज)।[20] कुछ समुद्री प्रजातियां रेतीले तटों पर पाई जाती हैं, जबकि अधिकांश अन्य चट्टानी आधारों (substrata) से जुड़ी हुई पाई जा सकती हैं। मीठे पानी की प्रजातियां लाल शैवाल की विविधता का 5% हिस्सा हैं, लेकिन विभिन्न आवासों में इनका भी विश्वव्यापी वितरण है; वे आम तौर पर साफ पानी और चट्टानी तल वाली स्वच्छ, उच्च-प्रवाह वाली धाराओं को पसंद करती हैं, हालांकि कुछ अपवाद भी हैं। मीठे पानी की कुछ प्रजातियां रेतीले तल वाले काले पानी में पाई जाती हैं और इससे भी कम प्रजातियां अधिक स्थिर (lentic) जल में पाई जाती हैं। समुद्री और मीठे पानी के दोनों वर्ग मुक्त-जीवित मैक्रोएल्गल रूपों और छोटे एंडो/एपिफाइटिक/ज़ोइक रूपों द्वारा दर्शाए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अन्य शैवाल, पौधों और जानवरों के अंदर या उन पर रहते हैं। इसके अलावा, कुछ समुद्री प्रजातियों ने परजीवी जीवन शैली अपना ली है और वे निकट या दूर से संबंधित लाल शैवाल के मेजबानों पर पाई जा सकती हैं।

जीनोम और ट्रांसक्रिप्टोम

realDB में सूचीबद्ध अनुसार,[21] लाल शैवाल के 27 पूर्ण ट्रांसक्रिप्टोम और 10 पूर्ण जीनोम अनुक्रम उपलब्ध हैं। नीचे लाल शैवाल के 10 पूर्ण जीनोम सूचीबद्ध हैं।

जीवाश्म रिकॉर्ड

लाल शैवाल के रूप में पहचाने गए सबसे पुराने जीवाश्मों में से एक, सबसे पुराना जीवाश्म यूकेरियोट भी है जो एक विशिष्ट आधुनिक टैक्सन से संबंधित है। Bangiomorpha pubescens, आर्कटिक कनाडा का एक बहुकोशिकीय जीवाश्म, आधुनिक लाल शैवाल Bangia से काफी मिलता-जुलता है और यह 1.05 अरब वर्ष पुरानी चट्टानों में पाया जाता है।[22]

लाल शैवाल से मिलते-जुलते दो प्रकार के जीवाश्म 2006 और 2011 के बीच मध्य भारत के चित्रकूट में अच्छी तरह से संरक्षित तलछटी चट्टानों में पाए गए थे। अनुमानित लाल शैवाल 1.6 अरब वर्ष पुराने भारतीय फॉस्फोराइट में साइनोबैक्टीरिया की जीवाश्म चटाई, जिसे स्ट्रोमेटोलाइट्स कहा जाता है, में अंतर्निहित हैं - जो उन्हें लगभग 400 मिलियन वर्षों से अब तक पाए गए सबसे पुराने पौधे-जैसे जीवाश्म बनाते हैं।[23]

लाल शैवाल चूना पत्थर की चट्टानों (रीफ) के महत्वपूर्ण निर्माता हैं। ऐसे सबसे शुरुआती कोरलिन शैवाल, सोलेनोपोर्स, कैम्ब्रियन काल से ज्ञात हैं। विभिन्न मूल के अन्य शैवालों ने देर से पेलियोजोइक काल में और हाल की चट्टानों में इसी तरह की भूमिका निभाई है।

कैल्साइट की परतें जिन्हें कोरलिन लाल शैवाल के अवशेषों के रूप में व्याख्यायित किया गया है, एडियाकरन काल की हैं।[24] कोरलिन लाल शैवाल से मिलते-जुलते थैलोफाइट्स देर से प्रोटेरोजोइक डौशान्टुओ फॉर्मेशन से ज्ञात हैं।

उपयोग

मानव उपभोग

जापान के गोकाशो खाड़ी में नोरी के रूप में उपयोग के लिए शैवाल की खेती।

लाल शैवाल का पोषण संबंधी, कार्यात्मक खाद्य सामग्री और दवा पदार्थों के स्रोत के रूप में उपयोग का एक लंबा इतिहास है।[25] वे पॉलीफेनोल्स और फाइकोबिलिप्रोटीन सहित एंटीऑक्सिडेंट का एक स्रोत हैं और इनमें प्रोटीन, खनिज, ट्रेस तत्व, विटामिन और आवश्यक फैटी एसिड होते हैं।

पारंपरिक रूप से, लाल शैवाल को कच्चा, सलाद, सूप, भोजन और मसालों में खाया जाता है। कई प्रजातियां खाद्य फसलें हैं, विशेष रूप से डल्स (Palmaria palmata)[26] और Porphyra जीनस के सदस्य, जिन्हें विभिन्न रूप से नोरी (जापान), गिम (कोरिया), zicai 紫菜 (चीन), और लेवर (ब्रिटिश द्वीप समूह) के रूप में जाना जाता है।

लाल शैवाल की प्रजातियां जैसे Gracilaria और Laurencia पॉलीअनसैचुरेटेड फैटी एसिड (ईकोसापेंटेनोइक एसिड, डोकोसाहेक्साएनोइक एसिड, अराकिडोनिक एसिड) से भरपूर होती हैं[27] और इनमें कुल बायोमास का 47% तक प्रोटीन होता है। जहां विश्व की एक बड़ी आबादी को अपर्याप्त दैनिक आयोडीन सेवन मिल रहा है, वहीं 150 ug/दिन आयोडीन की आवश्यकता लाल शैवाल के एक ग्राम से प्राप्त की जाती है। लाल शैवाल, जैसे Gracilaria, Gelidium, Euchema, Porphyra, Acanthophora, और Palmaria मुख्य रूप से फाइकोकोलाइड्स (अगर, एल्गिन, फुरसेलारन और कैरेजीनन) के लिए अपने औद्योगिक उपयोग के लिए जाने जाते हैं, जो गाढ़ा करने वाले एजेंट, कपड़ा, भोजन, एंटीकोआगुलंट्स, जल-बाध्यकारी एजेंट आदि के रूप में उपयोग किए जाते हैं। डल्स (Palmaria palmata) सबसे अधिक उपभोग किए जाने वाले लाल शैवालों में से एक है और यह आयोडीन, प्रोटीन, मैग्नीशियम और कैल्शियम का स्रोत है। लाल शैवाल के पोषण मूल्य का उपयोग algas calcareas के आहार पूरक के लिए किया जाता है।

चीन, जापान, कोरिया गणराज्य समुद्री शैवाल के शीर्ष उत्पादक हैं।[28] पूर्वी और दक्षिण पूर्व एशिया में, अगर का उत्पादन सबसे अधिक Gelidium amansii से किया जाता है। इन रोडोफाइट्स को आसानी से उगाया जाता है और, उदाहरण के लिए, जापान में नोरी की खेती तीन शताब्दियों से अधिक पुरानी है।

पशु आहार

ऑस्ट्रेलिया में शोधकर्ताओं ने पाया कि लिमु कोहू (Asparagopsis taxiformis) मवेशियों में मीथेन उत्सर्जन को कम कर सकता है। एक हवाई प्रयोग में, कमी 77% तक पहुंच गई। विश्व बैंक ने भविष्यवाणी की है कि 2030 तक यह उद्योग ~$1.1 बिलियन का हो सकता है। 2024 तक, तैयारी में खेती और सुखाने के तीन चरण शामिल थे। ऑस्ट्रेलिया की पहली व्यावसायिक फसल 2022 में हुई थी। कृषि दुनिया के मानवजनित मीथेन उत्सर्जन का 37% हिस्सा है। एक गाय प्रति वर्ष 154 से 264 पाउंड के बीच मीथेन का उत्पादन करती है।[29]

अन्य

अन्य शैवाल-आधारित बाजारों में निर्माण सामग्री, उर्वरक और अन्य कृषि इनपुट, बायोप्लास्टिक, जैव ईंधन और कपड़े शामिल हैं। लाल शैवाल पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं भी प्रदान करते हैं जैसे पानी को छानना और कार्बन पृथक्करण।[29]

गैलरी

संदर्भ

  1. ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 Lee, R.E.. (2008). Phycology. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-63883-8.
  2. ↑ W. J. Woelkerling. (1990). "Biology of the Red Algae". 1–6. Cambridge University Press, Cambridge. ISBN 978-0-521-34301-5.
  3. ↑ M. D. Guiry. Rhodophyta: red algae. National University of Ireland, Galway.
  4. ↑ (1986). "A Novel Pattern of Apical Cell Polyploidy, Sequential Polyploidy Reduction and Intercellular Nuclear Transfer in the Red Alga Polysiphonia". American Journal of Botany. 73 (8) 1109–1130. doi:10.1002/j.1537-2197.1986.tb08558.x.
  5. ↑ W. J. Woelkerling (1990). "An introduction". In K. M. Cole; R. G. Sheath (eds.). Biology of the Red Algae. Cambridge University Press, Cambridge. pp. 1–6. 978-0-521-34301-5.
  6. ↑ (1969). "Properties and Ultrastructure of Phycoerythrin From Porphyridium cruentum12". Plant Physiology. 44 (11) 1629–1638. doi:10.1104/pp.44.11.1629.
  7. ↑ (2003). "Low Molecular Weight Carbohydrates of the Bangiophycidae (Rhodophyta)1". Journal of Phycology. 39 (3) 584–589. doi:10.1046/j.1529-8817.2003.02192.x.
  8. ↑ (November–December 1961). "A Light- and Electron-Microscopic Survey of Algal Cell Walls. I. Phaeophyta and Rhodophyta". American Journal of Botany. 48 (10) 925–934. doi:10.2307/2439535.
  9. ↑ Pit Plugs. FHL Marine Botany.
  10. ↑ 10.0 10.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Kohlmeyer-1975
  11. ↑ (1992). "Discrimination between 12C and 13C by marine plants". Oecologia. 91 (4) 481–492. doi:10.1007/BF00650320.
  12. ↑ Adl, Sina M.. (2005). "The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists". Journal of Eukaryotic Microbiology. 52 (5) 399–451. doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x.
  13. ↑ 13.0 13.1 (2004). "Assessing red algal supraordinal diversity and taxonomy in the context of contemporary systematic data". American Journal of Botany. 91 (10) 1494–1507. doi:10.3732/ajb.91.10.1494.
  14. ↑ (2017). "The new red algal subphylum Proteorhodophytina comprises the largest and most divergent plastid genomes known". Curr Biol. 27 (11) 1677–1684. doi:10.1016/j.cub.2017.04.054.
  15. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Guiry-2016
  16. ↑ (19 February 2016). "Divergence time estimates and the evolution of major lineages in the florideophyte red algae". Scientific Reports. 6. doi:10.1038/srep21361.
  17. ↑ (2008). "Plastid Evolution". Annual Review of Plant Biology. 59 (1) 491–517. doi:10.1146/annurev.arplant.59.032607.092915.
  18. ↑ A three-genome ultraconserved element phylogeny of Cryptophytes
  19. ↑ (2004). "Hidden biodiversity of the extremophilic Cyanidiales red algae". Molecular Ecology. 13 (7) 1827–1838. doi:10.1111/j.1365-294X.2004.02180.x.
  20. ↑ (1991). "Deep-water green algae from the Bahamas, including Cladophora vandenhoekii sp. nov. (Cladophorales)". Phycologia. 30 (4) 315–328. doi:10.2216/i0031-8884-30-4-315.1.
  21. ↑ (2018-01-01). "realDB: a genome and transcriptome resource for the red algae (phylum Rhodophyta)". Database. 2018. doi:10.1093/database/bay072.
  22. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Gibson-2018
  23. ↑ (2017). "Three-dimensional preservation of cellular and subcellular structures suggests 1.6 billion-year-old crown-group red algae". PLOS Biol. 15 (3). doi:10.1371/journal.pbio.2000735.
  24. ↑ (1991). "Probable Calcified Metaphytes in the Latest Proterozoic Nama Group, Namibia: Origin, Diagenesis, and Implications". Journal of Paleontology. 65 (1) 1–18. doi:10.1017/S002233600002014X.
  25. ↑ Wang, T., Jónsdóttir, R., Kristinsson, H. G., Hreggvidsson, G. O., Jónsson, J. Ó., Thorkelsson, G., & Ólafsdóttir, G. (2010). "Enzyme-enhanced extraction of antioxidant ingredients from red algae Palmaria palmata". LWT – Food Science and Technology, 43(9), 1387–1393. 10.1016/j.lwt.2010.05.010
  26. ↑ Dulse: Palmaria palmata. Quality Sea Veg.
  27. ↑ (2010). "Lipid, fatty acid, protein, amino acid and ash contents in four Brazilian red algae species". Food Chemistry. 120 (2) 585–590. doi:10.1016/j.foodchem.2009.10.028.
  28. ↑ Manivannan, K., Thirumaran, G., Karthikai, D.G., Anantharaman. P., Balasubramanian, P. (2009). "Proximate Composition of Different Group of Seaweeds from Vedalai Coastal Waters (Gulf of Mannar): Southeast Coast of India". Middle-East J. Scientific Res., 4: 72–77.
  29. ↑ 29.0 29.1 Heaton, Thomas. (2024-06-03). Cattle Are A Major Source Of Greenhouse Gas Emissions. Hawaii Seaweed Could Change That. Honolulu Civil Beat.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Red algae” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Red_algae यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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