(अल्गी). अत्यंत साधे शरीर असणाऱ्या, बहुधा गोड्या, मचूळ किंवा खाऱ्या पाण्यात किंवा त्यांच्या सान्निध्यात जगणाऱ्या व हरितलवके असलेल्या सजीवांना ‘शैवाल’ अथवा ‘शैवले’ म्हणतात. शैवालांचे वर्गीकरण कठीण आहे; कारण त्याच्यात क्लोरेला, डायाटमसारख्या एकपेशीय सूक्ष्म शैवालांपासून राक्षसी समुद्री शैवालांसारख्या बहुपेशीय सजीवांचा समावेश होतो. अनेक जीवशास्त्रज्ञ त्यांचा समावेश प्रोटिस्टा सृष्टीत करतात.
शैवालांना मुळे, खोडे आणि पाने नसतात. त्यांच्यातील प्रकाशसंश्लेषी रंगद्रव्यांमध्ये वनस्पतीतील रंगद्रव्यांपेक्षा विविधता आढळून येते. शैवालांचे वर्गीकरण त्यांच्या रंगानुसार उदा., लाल, पिंगट आणि हिरवा असेही केले जाते. त्यांच्यात असलेल्या रंगद्रव्यांमुळे जसे हरितद्रव्य (क्लोरोफिले), कॅरोटिनॉइडे आणि फायकोबिलोप्रोटिने यांमुळे त्यांचे वेगवेगळे रंग दिसतात.
शैवालांच्या आकारात विविधता आढळते. अनेक शैवाले एकपेशीय असतात, तर मोठ्या शैवालांमध्ये लाखो पेशी असतात. डोळ्यांना दिसणाऱ्या मोठ्या शैवालांमध्ये विशिष्ट कार्यासाठी (उदा., आधार, वहन, प्रकाशसंश्लेषण आणि प्रजनन यांसाठी) पेशींचे खास समूह असतात. शैवालांचा प्रसार किंवा वाढ यानुसारदेखील ते अनेक प्रकारांत विभागले जातात. उदा., तंतुमय शैवालांतील पेशी, धाग्यात मणी ओवतात तशा रचलेल्या असतात; काही तंतूंना शाखा नसतात, तर काहींना शाखा असून ती झुडपांसारखी भासतात. अनेक लाल शैवालांत अनेक तंतू एकमेकांना बाजूंनी जोडले जाऊन त्यांच्यापासून मोठी शैवाले बनलेली असतात. ऊतींसारख्या स्वरूपाची राक्षसी समुद्री शैवाले (उदा., मायक्रोसिस्टिस प्रजाती) अनेक मीटर लांब असतात. बहुकेंद्रकीय शैवाले (उदा., कोडियम प्रजाती) वेगवेगळ्या पेशी तयार न करता मोठ्या आकारात वाढतात. ही शैवाले एकपेशीय असली तरी त्यांच्यात अनेक केंद्रके असतात. काही शैवालांना कशाभिका असून त्यांद्वारे ते पाण्यात पोहतात. कशाभिकाधारी शैवालांमध्ये ओक्रोमोनॉस सारख्या एकपेशीय शैवालांपासून व्हॉल्व्हॉक्स सारख्या बहुपेशीय शैवालांचा समावेश होतो. सेनेडेस्मस प्रजातीतील शैवालांच्या वसाहतीतील पेशींची संख्या निश्चित असते. एकदा पेशींची संख्या निश्चित झाली की त्यांचा आकार वाढतो, मात्र पेशींची संख्या तीच राहते.
शैवाले जगभर आढळतात आणि ती वेगवेगळ्या अधिवासात वाढतात. काही शैवाले पाण्यावर तरंगत वाढतात, तर काही पाण्याच्या पृष्ठभागावर वाढतात. काही शैवाले हिम आणि बर्फात आढळतात, तर काही उष्ण झऱ्यांमध्ये दिसतात. काही मृदेत राहतात, तर काही सागरी कासवे, स्लॉथ (दक्षिण अमेरिकेत आढळणारा सस्तन प्राणी) यांच्या शरीरावर वाढतात. काही शैवाले कवकांवर, जमिनीवरील वनस्पतींवर किंवा अन्य शैवालांवर वाढतात, तर काही झाडांच्या सालीवर वाढतात. काही शैवाले खडकांवर, काही सच्छिद्र खडकांमध्ये किंवा प्रवाळात, तर काही खडकांच्या भेगांमध्ये वाढतात. काही शैवाले दुसऱ्या सजीवांच्या आत वाढतात, त्यांना अंतरसहजीवी म्हणतात.
शैवालांची विपुलता आणि विविधता पर्यावरणानुसार बदलते. जमिनीवरील वनस्पती आणि शैवाले यांवर अवक्षेपण व तापमान यांचा प्रभाव असतो, तर पाण्यातील शैवालांवर प्रकाश व पोषक घटक यांचा प्रभाव असतो. जेथे पोषक घटक मुबलक असतात, तेथे शैवालांची वाढ मोठ्या प्रमाणावर होऊन ‘बहार’ किंवा ‘लाल भरती’ येते. मात्र त्यामुळे पाण्यातील ऑक्सिजन कमी होतो आणि जलचर प्राणी मरतात.
सर्व शैवाले दृश्यकेंद्रकी असतात आणि त्यांच्यात केंद्रक, हरितलवके आणि तंतुकणिका ही तीन प्रकारची अंगके असतात. बहुतेक शैवालांमध्ये एकच केंद्रक असते, तर काही शैवाले बहुकेंद्रकी असतात. केंद्रकात जनुकीय द्रव्य (डीएनए) असते. सर्व शैवालांमध्ये केंद्रकाभोवती दोन आवरणे असतात. त्यांवर असलेल्या छिद्रांमधून पदार्थांचे कण आत येतात आणि बाहेर टाकले जातात. हरितलवकांमध्ये चपटी, पटलयुक्त कोश ‘थायलाकॉईडे’ असतात. त्यांच्यात प्रकाशसंश्लेषी रंगद्रव्ये असतात आणि तेथेच प्रकाशसंश्लेषण घडून येते. तंतुकणिकांमध्ये अन्नघटकांचे विघटन होऊन कार्बन डायऑक्साइड, पाणी व रासायनिक ऊर्जा मुक्त होते. शैवाले प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेने कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी यांच्या साहाय्याने अन्न तयार करतात, तसेच ऑक्सिजनची निर्मितीदेखील करतात. शैवाले वनस्पतींप्रमाणेच अन्नसाखळीच्या तळाशी असतात. व्हेल, सील, मासे, समुद्री कासवे, चिंगाटी, कोळंबी, ऑक्टोपस इ. समुद्रातील प्राणी अन्नासाठी शैवालांवर अवलंबून असतात.
शैवालांच्या पेशींची संरचना आणि स्वरूप सामान्यपणे वनस्पतींच्या पेशींप्रमाणे असते. शैवालांच्या पेशींमध्ये सेल्युलोजचे पेशीआवरण, जीवद्रव्य, केंद्रक, हरितलवके आणि विरघळलेले वायू, खनिजे व अन्नपदार्थ यांनी भरलेल्या रिक्तिका असतात; परंतु हे संरचनात्मक घटक सर्व शैवालांमध्ये सारखे नसतात. करंडक शैवालांचे पेशीआवरण सिलिकेटयुक्त असल्याने जीवद्रव्य काचेसारखे पारदर्शक असते. यूग्लीनामध्ये पेशीआवरण नसते. व्हाऊचेरिया, बॉट्रिडियम इत्यादींतील जीवद्रव्यांमध्ये अनेक केंद्रके असून सर्व शरीर शाखायुक्त एका पेशीचे बनलेले असते. हालचाल करणाऱ्या एकपेशीय सजीवांमध्ये उदा., क्लॅमिडोमोनस, यूग्लीना यांच्यात प्रकाशसंवेदी नेत्रबिंदू लाल-कणांच्या स्वरूपात असतात.
काही शैवाले हालचाल करू शकतात. काहींच्या कायिक अवस्थेतील पेशी (उदा., क्लॅमिडोमोनस, यूग्लीना), पेशीसमूह (उदा., व्हॉल्व्हॉक्स, युडोरिना) व अनेकांच्या प्रजनन पेशी (चल-बीजाणू, युग्मके व शुक्रपेशी) कमीअधिक गतीने हालचाल करतात. हे स्थलांतर सहसा एक, दोन किंवा अनेक सूक्ष्म किंवा मोठ्या पक्ष्माभिकांच्या मदतीने घडून येते.
शैवालांमध्ये पुनरुत्पादन अलैंगिक तसेच लैंगिक पद्धतीने होते :
अलैंगिक पद्धती : बहुतेक एकपेशीय शैवालांचा प्रसार सूत्री विभाजनाने होतो. स्पायरोगायरा, इडोगोनियम यांसारख्या तंतुमय शैवालांचे पुनरुत्पादन होताना तंतूचे लहानमोठे खंड होतात आणि पुढे प्रत्येक खंड स्वतंत्रपणे वाढतो. डायाटमे व डेस्मिडे इ. शैवालांमध्ये द्विखंडन होऊन प्रत्येक नवीन पेशीला पेशीआवरणाचा एक नवीन व एक जुना भाग असतो. नॉस्टॉक, मायक्रोसिस्टिस यांसारख्या सामूहिक शैवालांमध्ये एक किंवा अनेक लहानमोठे तुकडे पडून त्यांचे स्वतंत्र समूह बनतात. व्हॉल्व्हॉक्स शैवालांमध्ये शरीरातील विशिष्ट पेशींमध्ये अनेकदा सूत्री विभाजन होऊन पेशींचा लहानसा गोळा बनतो आणि शैवालातून बाहेर पडून स्वतंत्र वाढू लागतो.
मोठ्या आकाराच्या शैवालांपासून अनेक एकपेशीय बीजाणू निर्माण होतात व त्यांपासून नवीन वनस्पतींची निर्मिती होते. हे बीजाणू विविध प्रकारचे असतात. क्लॅमिडोमोनस, युलोथ्रिक्स प्रजातीचे बीजाणू चल असतात; लाल शैवालांत ते अचल असतात.
लैंगिक पद्धती : शैवालांच्या नर व मादी या दोन प्रजननक्षम युग्मक पेशींचा संयोग होऊन एक संयुक्त पेशी ‘युग्मक’ बनते आणि त्यापासून नवीन पिढी बनते. ही युग्मके एकाच वनस्पतीवर किंवा दोन भिन्न वनस्पतींवर वाढू शकतात. दोन एकगुणित युग्मक पेशींच्या मीलनाने युग्मनज तयार होतो. शैवालांत लैंगिक प्रजनन दोन प्रकारे घडते. एका प्रकारात दोन समान युग्मकांचे मीलन होऊन युग्मनज तयार होतो, याला समयुग्मन (एंटेरोमॉर्फा ; क्लॅमिडोमोनस) म्हणतात. दुसऱ्या प्रकारात दोन भिन्न युग्मकांचे मीलन घडून येते, याला विषमयुग्मन म्हणतात. विषमयुग्मनाचे दोन प्रकार पडतात; स्पायरोगायरा या गोड्या पाण्यातील शैवालांत युग्मकांतील फरक केवळ त्यांच्या वर्तनानुसार ठरतो; एक युग्मक अधिक क्रियाशीलतेमुळे नर, तर दुसरे कमी क्रियाशीलतेमुळे मादी ठरते. अशांपासून बनलेल्या अंतिम युग्मकाला ‘युग्माणू’ म्हणतात. काही शैवालांमध्ये (फ्यूकस, व्हॉल्व्हॉक्स, कारा, इडोगोनियम) मादी-युग्मके अचल असतात आणि त्यांचे फलन पाण्यावर वाहत आलेल्या चल नर-युग्मकांद्वारे होते. शैवाले लैंगिक पद्धतीचा अवलंब प्रतिकूल परिस्थितीत करतात आणि निर्माण झालेले ‘युग्मनज’ (युग्माणू) अनुकूल परिस्थिती येईपर्यंत सुप्तावस्थेत राहतात. त्यानंतर ते रुजून त्यापासून नवीन पिढी जन्माला येते.
शैवालांमध्ये शाकीय, बीजाणू, युग्मक, युग्मनज इ. विविध अवस्था आढळतात. त्यांच्या पेशींतील गुणसूत्रांच्या संदर्भात त्या एकगुणित किंवा द्विगुणित म्हणून ओळखल्या जातात. शाकीय अवस्थेत बीजाणू किंवा युग्मके निर्माण होतात. या सर्व अवस्थांचा समावेश एका जीवनचक्रात होतो. या जीवनचक्रात फक्त युग्मनज द्विगुणित असून त्याच्या अर्धसूत्री विभाजनामुळे पुढे सर्व शाकीय अवस्था एकगुणित ठरतात (उदा., स्पायरोगायरा, कारा, क्लॅमिडोमोनस) असे जीवनचक्र प्रारंभिक मानतात. याउलट फक्त युग्मके एकगुणित असून बाकीच्या अवस्था द्विगुणित असतात, असे जीवनचक्र अधिक प्रगत समजतात. अनेक शैवालांमध्ये एकगुणित व द्विगुणित अशा दोन शाकीय अवस्था असून त्यांचे एकांतरण दिसून येते व एक किंवा दोन्ही अवस्था बीजाणूंच्या साहाय्याने प्रजनन करतात.
काही शैवाले उपद्रवकारक असतात. त्यांचा संसर्ग पिण्याच्या पाण्याच्या स्रोताशी झाल्यास पाण्याला दुर्गंधी येते व चव बदलते. काही शैवाले प्राण्यांनी खाल्ली असता विषबाधा होऊ शकते. ठरावीक हवामानात असंख्य सूक्ष्म शैवाले (उदा., मायक्रोसिस्टिस, नॉस्टॉक, ॲनाबीना, ग्लोओट्रिकिया, सीलोस्फेरियम) पाण्यात तरंगत राहिल्याने पाणी हिरवट दिसू लागते, त्याला जलबहार (वॉटरब्लूम) म्हणतात. त्यामुळे ते पाणी खराब होते. काही गोड्या पाण्यातील शैवालांमुळे (उदा., क्लॅमिडोमोनस, व्हॉल्व्हॉक्स, यूग्लीना) पाण्याला विशिष्ट रंग येतो. काही शैवालांचे हिरवे-पिवळे पुंजके संथ पाण्यावर तरंगताना दिसतात. त्याला पल्वल तरंग (शैवाल तरंग) म्हणतात. समुद्रात तरंगणाऱ्या किंवा खडकाला चिकटून वाढलेल्या मोठ्या शैवालांना (उदा., फ्यूकस, सरगॅसम, नेरिओसिस्टिस) समुद्री शैवाले म्हणतात. काही जलबहार किंवा पल्वल तरंग पाण्यात वाढल्यामुळे पाणी विषारी बनते. त्यामुळे मासे व इतर जलचर मरतात. जलस्रोतात जिम्नोडिनियम या शैवालाची वाढ झाल्यास तेथील मासे मरू शकतात. शैवाल कुजून हायड्रॉक्सिल अमाइन बनते, त्यामुळे माशांना विषबाधा होते. ज्या पाण्यात ॲनाबीना, मायक्रोसिस्टिस, ॲफॅनिझोमेनॉन इ. शैवालांचा जलबहार उद्भवतो, त्या पाण्यात पोहल्यास माणसांना डोकेदुखी, शिसारी, मळमळ, वांत्या इ. विकार होऊ शकतात. कॉपर सल्फेट, क्लोरीन वायू, ॲल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड यांसारख्या शैवालनाशक संयुगांचा वापर करून त्यांचा उपद्रव कमी करता येतो.
शैवालांचे अनेक उपयोग आहेत. बहुतेक सर्व शैवालांमध्ये हरितद्रव्य असून त्याच्या साहाय्याने ते अन्न बनवितात. त्यामुळे सर्व जलचरांना त्यांपासून अन्नपुरवठा होतो. जगभरात अनेक ठिकाणी मोठ्या शैवालांचा अन्न म्हणून उपयोग करतात. त्यांपासून ब–समूह जीवनसत्त्वे, अ व क जीवनसत्त्वे तसेच आयोडीन, पोटॅशियम, आयर्न, मॅग्नेशियम आणि कॅल्शियम इ. खनिजे मिळतात. स्पिरुलिना, क्लोरेला अशा शैवालांमध्ये प्रथिनांचे प्रमाण अधिक असल्याने ती पोषणासाठी वापरतात. चीन, जपान, आयर्लंड, चिली, कोरिया, न्यूझीलंड इ. देशांत शैवालांचा वापर दैनंदिन आहारात भाजी म्हणून करतात. अनेक देशांत काँड्रस क्रिस्पस शैवालाचा उपयोग मिठायांमध्ये करतात. भारत, स्कॉटलंड, आयर्लंड, आइसलँड या देशांत उल्वा ही शैवाले कोशिंबीर (सॅलड) म्हणून खातात. चायना ग्रास, आयसिंग ग्लास (जिलेटिनी शुद्धिकारक) या नावाने बाजारात मिळणारा आगर हा पारदर्शक व बुळबुळीत पदार्थ काँड्रस, जेलिडियम, ग्रॅसिलॅरिया, यूक्यूमा इ. लाल शैवालांपासून मिळवितात. पाव, केक, बिस्किटे, जेली, साबण, बिअर, औषधांच्या गोळ्या, ऊतीसंवर्धन इत्यादींमध्ये याचा वापर करतात. लॅमिनेरिया, फ्यूकस इ. लाल शैवालांपासून मिळविलेल्या अल्गिनिक आम्लाचा वापर प्रतिजैविके, सौंदर्यप्रसाधने, दंतधावने यांत करतात. मेंढ्या व दुभती जनावरे यांच्या चाऱ्यासाठी सरगॅसम, लॅमिनेरिया, फ्यूकस इ. शैवालांचा वापर करतात. चीनमध्ये समुद्री शैवाले जाळून त्यांची राख खत म्हणून वापरतात. कच्च्या तेलाचा स्रोत म्हणूनही शैवालाचा उपयोग होतो. डायाटम नावाच्या मृत अतिसूक्ष्म शैवालांच्या पेशीआवरणांना डायाटमी माती म्हणतात. तिचा वापर झिलई व दंतधावने यांतील पूड, स्फोटक पदार्थ यांसाठी करतात. शैवालांपासून मिळविलेल्या कॅरोटिनॉइडे व हरितद्रव्य यांचा वापर रंगद्रव्ये म्हणून करतात. शहरांतील सांडपाण्यावर संस्करण करण्यासाठी काही शैवालांचा वापर करतात. अशा प्रकारे स्वच्छ केलेले पाणी शेतीसाठी वापरतात.
