مراحل دورة نمو النباتات الزهرية

نظرة عامة حول النباتات الزهرية

تشكّل النباتات الزهرية (بالإنجليزية: Flowering Plant) أكثر أنواع النباتات، حيث تشكّل نسبتها حوالي 90% من مجموع أصناف النباتات في العالم، وعلى الرغم من أنّ العديد من النباتات المدارية لم يتم التعرف عليها إلّا أنَه تمّ الكشف على ما يزيد على 250 ألف نوع تتواجد في جميع أنحاء العالم من قمم الجبال إلى الصحاري الجافة، إلى الأراضي العشبية الخصبة، وحتى المستنقعات المليئة بالمياه العذبة أو المالحة، ومن الجدير بالذكر أنّ هناك عدداً قليلاً نسبياً من النباتات الزهرية التي تعيش في المحيطات يتوزع عددها على ما يُقارب من 12 جنساً تحتوي على ما يُقارب 50 نوعاً، وتُسمى هذه الأنواع بالأعشاب البحرية (بالإنجليزية: Seagrass).^[١]

يوجد للنباتات الزهرية استخدامات كثيرة في حياة الإنسان؛ حيث تعتبر مصدراً للغذاء؛ مثل الخضراوات، والفواكه، والحبوب، وأوراق الشاي، والتوابل، والأعشاب، ويُمكن بواسطتها إنتاج العديد من الأدوية، ويعتبر القطن والكتان كذلك من المواد الرئيسية في صناعة الملابس والتي يتمّ تصنيعها من النباتات الزهرية، ومن الجدير بالذكر أنّ العديد من الأصباغ يتمّ استخراجها أيضاً من النباتات الزهرية.^[٢]

تُصنّف النباتات الزهرية إلى عدد كبير من العائلات، إلا أن هناك ثلاث عائلات فقط منها تشكّل أنواعها ما نسبته حوالي 25% من جميع النباتات الزهرية في العالم، حيث تشمل 62 ألف نوع تقريباً، وهذه العائلات هي:^[١]

• عائلة النجميات: (الاسم العلمي: Asteraceae)، وتضم حوالي 24 ألف نوع.
• عائلة السحلبية (الأوركيد): (الاسم العلمي: Orchidaceae)، وتضم حوالي 20 ألف نوع.
• عائلة البقوليات: (الاسم العلمي: Fabaceae)، وتضم حوالي 18 ألف نوع.

دورة حياة النباتات الزهرية

تتصف النباتات الزهرية بأنها مغطاة البُذور (الاسم العلمي: Angiosperms)، وتعد الأكثر تواجداً في العالم، فمعظم المحاصيل الزراعية هي مُغطاة البذور، ويتكاثر هذا النوع من خلال التلقيح بواسطة الحيوانات؛ مما يساعدها على التواجد في تجمعات صغيرة مُتناثرة، ومن الجدير بالذكر أنّ النباتات معراة البذور (الاسم العلمي: Gymnospermae) تحتاج إلى عوامل أخرى للتلقيح لتساعدها على التكاثر مثل الرياح، وهي الطريقة التي تحتاج إلى تواجد هذا النوع ضمن مساحات كبيرة ومتقاربة لزيادة فرص التلقيح.^[٣]

تبدأ دورة حياة النباتات الزهرية بتطوّر الأبواغ الصغيرة أو الدقيقة (بالإنجليزية: Microspores) بعد حدوث الانقسام المنصّف (بالإنجليزية: Meiosis) لها داخل الأكياس البوغية لإنتاج الخلايا الذكرية (بالإنجليزية: Pollen Grains)، وذلك في المتك -أو المِئْبَر- عند طرف السداة، بحيث يحتوي كل متك على أربعة أكياس بوغية صغيرة (بالإنجليزية: Microsporangia)، ويجدر بالذكر أنه وفي داخل الخلايا الذكرية التي تمثل الجاميتات الذكرية تنقسم الأبواغ الصغيرة لتكون خليتين هما: الخلية الأنبوبية، والخلية التي ستقوم بعمل الخلايا الذكرية الملقِّحة، كما يرتبط كل كيسين بوغيين مع بعضهما، ليشكّلان كيساً كبيراً يحمل حبوب اللقاح، وبعد فترة من الزمن يجف الكيس ليسمح بخروجها منه.^[٣]

في نفس الوقت وفي داخل العضو الأنثوي للنبات تتطور البويضات في قاعدة الكربلة وتتصل بجدار المبيض بواسطة ساق صغيرة، وتتكون البويضات من النويسلة (بالإنجليزية: Nucellus) والقشرة أو الغلاف (بالإنجليزية: Integument)، ومن ناحية أخرى تنقسم خلايا الأبواغ الكبيرة الأم خلال عملية الانقسام المُنصّف لتكون أربعة أبواغ كبيرة منفردة، تفسد ثلاثة منها، أمّا الرابع فيحدث لنواته ثلاثة انقسامات متساوية (بالإنجليزية: Mitosis) لتكوّن ثماني نُويّات فردية، لتمثل هذه الخلية والنُويّات الثمانية كيس الجنين، الذي يمثل الجاميتات الأنثوية (بالإنجليزية: Female Gametophyte) في النباتات الزهرية.^[٣]

عند وصول أنبوب اللقاح إلى ميسم الزهرة، فإنه ينمو ليكوّن أنبوب اللقاح الذي يستمر بالنمو حتى يصل إلى قاع الكربلة، وعند دخول أنبوب اللقاح داخل البويضة تندمج النواتان القطبيتان في الجاميت الأنثوي، كما تدخل النواتان الذكريتان المنويتان إلى كيس الجنين، لتندمج إحداها مع نواة البويضة لتكوين الزيجوت (البويضة المخصبة)، بينما تندمج الأخرى مع النواتين القطبيتين المندمجتين في الجاميت الأنثوي لتكوين الخلية ثلاثية العدد الكروموسومي (بالإنجليزية: Triploid cell) التي تنقسم باستمرار لتكوين السويداء (بالإنجليزية: Endosperm)، وهو مكان تخزين المواد الغذائية في الجنين، ثم يتطور الغشاء (بالإنجليزية: Integument) إلى القشرة الخارجية الصلبة للبذرة والمسؤولة عن حماية الجنين من العوامل الخارجية، وتتطور جدران المبيض إلى الثمرة.^[٣]

عادةً ما تنتظر البذور بعض التغيرات البيئية للنمو، مثل: الدفء، أو الرطوبة، أو الفترات التي يتواجد فيها الضوء قبل عملية الإنبات والنمو، ومن الهرمونات المسؤولة عن النمو هرمون الأكسين (بالإنجليزية: Auxin)، الذي يتركز أسفل الجذور النامية والسيقان، وعند النباتات الناضجة يبتعد هذا الهرمون عن الجهة المُعرضة لأشعة الشمس مما يُؤدي إلى انحناء الأغصان وتوجه الأوراق نحو الضوء لزيادة نموها، ويجدر بالذكر أن النباتات تحتوي كذلك على العديد من الهرمونات والتي تؤثر في النمو، والتكاثر، والدفاع، وغيرها.^[٤]

التقسيم الرئيسي للنباتات الزهرية

اعتمد الإنسان حتى القرن السابع عشر على شكل النبات لعمل تصنيف لها، على الرغم من أن العالم ثاوفرسطس (Theophrastus) قد لاحظ قبل ذلك انقسام النباتات مُغطاة البذور إلى مجموعين رئيستين، هما: النباتات ثُنائية الفلقة (بالإنجليزية: Dicotyledons)، والنباتات أُحادية الفلقة (بالإنجليزية: Monocotyledon)، التي يُمكن معرفة الفرق بينهما من خلال ما يأتي:^[٥]

• الفلقة: يمكن تصنيف النبات إلى أُحادية الفلقة أو ثُنائية الفلقة من خلال فحص جنين البذرة.
• حبوب اللُقاح: (بالإنجليزية: Pollen)، تملك حبوب اللقاح أخدوداً أو مساماً واحداً على الطبقة الخارجية لها في النباتات أُحادية الفلقة، غير أنّ معظم النباتات ثُنائية الفلقة تمتلك ثلاثة أخاديد في حبوب اللقاح.
• أجزاء الزهرة: يُمكن معرفة نوع النبات من خلال حساب أعداد بتلات أزهاره (بالإنجليزية: Petals)، أو حساب أعداد السّداة، فغالباً ما يكون عدد أجزاء زهرة النبات ذي الفلقة الواحدة من مضاعفات العدد ثلاث أو ستة، غير أنّ أجزاء زهرة ذات الفلقتين تكون عادة من مُضاعفات الأربعة أو الخمسة، ومن الجدير بالذكر أنّ هذه الطريقة لا يُمكن الاعتماد عليها أو تطبيقها بسهولة.
• شكل العروق: تكون العروق في النباتات أُحادية الفلقة على شكل خطوط متوازية على طول الورقة، أمّا أوراق نباتات ثُنائية الفلقة فتحتوي على عروق إضافية تصل بين العروق الرئيسية لتكوّن ما يشبه الشبكة على سطح الأوراق، ولا يُمكن اعتماد هذه الخاصية دائماً؛ لأنّ بعض النباتات أحادية الفلقة تحتوي على عروق شبكية.
• أوعية الجذع: تكون الحزم الوعائية في النباتات أُحادية الفلقة عند قطع جذع النبات متناثرة في الجذع وقربية من محيط الجذع أكثر منها من المركز، أمّا النباتات ثُنائية الفلقة فتكون الحزم الوعائية على شكل حلقات دائرية.
• الجذور: تتكون الجذور في معظم نباتات ثُنائية الفلقة عند منطقة تُسمى بالجُذْير -والموجودة في الطرف السفلي للجنين- وتستمر بالنمو لتكوِّن أنسجة الجذر طوال فترة حياة النبات، إلّا أنّ النباتات أُحادية الفلقة يتوقف نمو الجُذْير عندها مما يُؤدي إلى نمو جذور عديدة من العقد الموجودة في جذع النبات، ويمكن لهذه الجذور أن تسمى الجذور الداعمة عندما تتجمع أسفل ساق النبات.
• النمو الثانوي: تزيد معظم النباتات ثُنائية الفلقة من قطرها من خلال النمو الثانوي، مما يُؤدي إلى إنتاج الخشب واللِّحاء، غير أنّ النباتات أُحادية الفلقة وبعض النباتات ثُنائية الفلقة لا تمتلك القدرة على النمو الثانوي، مما يقلل من إنتاج الخشب، ومن الجدير بالذكر أنّ بعض النباتات أُحادية الفلقة يُمكن أن تُنتج بديلاً عن الخشب مثل: شجرة النخيل، أو الصبار الأمريكي.

وعليه يمكن تلخيص ما سبق في الجدول الآتي:^[٢]

أجزاء الزهرة

تتكون الزهرة من عدة أجزاء، وهي:^[٦]

• المِئْبَر: أو المتك (بالإنجليزية: Anther)، هو الجزء الذي يحتوي على حبوب اللقاح، والتي تكون متراصة نسبياً فيما بينها، ويتصل المِئْبَر بحامل المِئْبَر والذي بدوره يعمل على دعمه، ومن الجدير بالذكر أنَّ لدى المِئْبَر الكثير من الأشكال التي من خلالها يمكن تحديد نوع الزهرة.
• حامل المِئْبَر: (بالإنجليزية: Filament)، جزء من السداة على شكل خيط رفيع يدعم المِئْبَر الحامل لحبوب اللقاح.
• السَدَاة: (بالإنجليزية: Stamen)، هو الجزء الحامل لحبوب اللقاح الذكرية في الزهرة، وقد تحتوي الزهرة على المئات منها، أو قد تكون بأعداد قليلة، أما الأزهار الأنثوية فلا تحتوي على هذا الجزء.
• المِدَقَّة: (بالإنجليزية: Pistil)، هي الجزء الحامل للبذور أو البويضات غير المخصبة، أو هي الأعضاء التناسلية الأنثوية، وتتكون مِن المِبْيَض، والمَيْسِم، والقلم، وقد تحتوي الزهرة على مِدَقَّة واحدة، ولكن هناك بعض الزهور التي تحتوي على أكثر من مِدَقَّة، ولا تحتوي الزهور الذكرية على هذا الجزء.
• المِبْيَض: (بالإنجليزية: Ovary)، هو الجزء الذي يحتوي على البويضات أو البذور غير المخصبة والذي يصبح بعد التلقيح إمّا ثمرة جافة أو ثمرة رطبة، ويمكن اعتباره أساس الزهرة بحيث يدعم الأجزاء الأخرى المتصلة به من الأعلى أو الأسفل، غير أنّه وفي بعض الحالات قد لا تتكون الثمار من المبيض؛ فمثلًا تتكون ثمار نبتة الفراولة من تخت الزهرة، وهو الجزء العلوي المنتفخ من سويقة الزهرة.
• المَيْسَم: (بالإنجليزية: Stigma)، هو الجزء العُلوي من المِدَقَّة الذي يستقبل حبوب اللقاح، ويكون لزجاً عادة حتى تلتصق به حبوب اللقاح، وقد يحتوي على شعر ناعم، كما قد تكون لديّه أخاديد.
• القلم: (بالإنجليزية: Style)، وهو الجزء الذي يربط بين المِبْيَض والميسم في المدقة.
• التخت: (بالإنجليزية: Receptacle)، هو الجزء العلوي المنتفخ من سويقة الزهرة، والذي يدعم أجزاء الزهرة الأخرى، وهناك بعض الأنواع من الفواكه والتي تتطور من التخت المنتفخ بدلاً من المبيض.
• العُنَيْقَة: (بالإنجليزية: Pedicel)، وهي الساق الداعمة لزهرة منفردة في النواة الزهرية.
• غِلافُ الزَّهْرَة: (بالإنجليزية: Perianth)، غلاف يُحيط بأجزاء الزهرة التناسلية، ويتكون من جزئين، هما: الجزء الخارجي ويسمى كأس الزهرة، والجزء الداخلي ويسمى التُوَيْج.
• كأس الزهرة: (بالإنجليزية: Calyx)، هو غلاف الزهرة الخارجي الذي يحيط بالتُوَيْج، وينقسم عادة إلى أجزاء تُسمى سبلات، وفي الكثير من الزهور تحمي السبلات البُرعم قبل التفتح، ومن الجدير بالذكر أنّ لونها عادة ما يكون أخضر وحجمها صغيرًا مقارنة بالبتلة، إلّا أنّها قد تكون كبيرة الحجم ذات ألوان جميلة مثل البتلات.
• السَبَلَة: (بالإنجليزية: Sepal)، انقسامات في غلاف الزهرة الخارجي أو كأس الزهرة، وغالباً ما يكون لونها أخضر، وفي بعضِ الحالات قد يكون لونها مشابهاً للبتلات ولكن بحجم أصغر.
• التُوَيْج: (بالإنجليزية: Corolla)، الغلاف الداخلي للزهرة الذي يُحيط بالأجزاء التناسلية لها، وقد تكون على شكل فلقات، أو مُقسمة على شكل بتلات منفصلة، أو قد تكون على شكل قطعة واحدة مثل: زهرة التبغية (بالإنجليزية: Petunia).
• البَتَلَة: (بالإنجليزية: Petal)، هي الانقسامات الموجودة في التُوَيْج أو هي الغلاف الداخلي للزهرة.
• الورقة: (بالإنجليزية: Bract)، جزء من النبات يشبه الورقة، ويكون أسفل الزهرة أو النورة الزهرية، وغالباً ما تتشكل بشكل مختلف عن الأوراق الأخرى لنفس النبتة، ويكون لونها أخضر، وفي بعض الحالات قد تكون ملونة وتشبه البَتَلَة في شكلها.
• القِنّابة: (بالإنجليزية: Involucre)، هي دائرة من الأوراق تدعم وتحمي رؤوس الأزهار ضمن عائلة الأزهار النجمية، ومن الجدير بالذكر أنّ شكل وترتيب الأوراق يعتبر مهماً في تصنيف نبات هذه العائلة.
• السُوَيْقَة: (بالإنجليزية: Peduncle)، هي ساق تدعم الأزهار أو النورة الزهرية.

أشكال الزهور

للأزهار أشكال متعددة وكثيرة، ويمكن من خلال شكل غلاف الزهرة وبتلاتها وضع تصنيف لتلك الأزهار وجمعها ضمن عائلة واحدة؛ فمثلًا لجميع زهور عائلة البقوليات شكل زهرة شبيه بالفراشة تختلف فيها البتلات بالشكل والحجم، ومن أشكال الزهور المعروفة ما يأتي:^[٧]

• الشكل الجرسي: (بالإنجليزية: Campanulate)، يكون غلاف الزهرة متدلياً إلى أسفل على شكل قمع، وتكون الأزهار متوجهة إلى الأسفل مثل زهرة أبو طيلون (بالإنجليزية: Abutilon).
• الشكل القمعي: (بالإنجليزية: Funnelform)، تكون البتلات متصلة مع بعضها البعض من الأسفل وتتسع في الأعلى مثل زهرة التبغية.
• الشكل الإشعاعي: (بالإنجليزية: Radiate) تنتشر البتلات من قاعدة الزهرة كالأشعة، ومن الأمثلة على هذا النوع: زهرة السبيب أو الغاسول (بالإنجليزية: Mesembryanthemum).
• الشكل الأنبوبي: (بالإنجليزية: Tubulate)، تشبه الزهرة في شكلها شكل الأنبوب، وتكون أطرافها متوازية عادة فيما بينها مثل: زهرة كوفيا نارية (بالإنجليزية: Cuphea Ignea) وتسمى بنبتة السيجار أيضاً.
• شكل الجرة: (بالإنجليزية: Urceolate)، غالباً ما تكون هذه الأزهار صغيرة جداً، وتكون ضيقة من الأعلى ومتسعة من الأسفل، مثل زهرة الخلنج العشبي (بالإنجليزية: Erica Carnea).
• الشكل النجمي: (بالإنجليزية: Stellate)، تكوّن البتلات شكل نجمة وتكون منفصلة عن بعضها البعض، وغالباً ما يتراوح عددها بين 4-6 بتلات كما في زهرة الياسمين النجمي (بالإنجليزية: Trachelospermum Jasminoides).

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "Diversity Of Flowering Plants", www2.palomar.edu, Retrieved 1-11-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Introduction to the Anthophyta", ucmp.berkeley.edu, Retrieved 2-11-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت ث} "Lab 9 - Gymnosperms and Angiosperms ", www.tulane.edu, Retrieved 6-11-2019. Edited.
4. ↑ Michael McDarby, "Angiosperms - Flowering Plants "، faculty.fmcc.suny.edu, Retrieved 6-11-2019. Edited.
5. ↑ "Monocots versus Dicots", ucmp.berkeley.edu, Retrieved 2-11-2019. Edited.
6. ↑ Randal C. Nelson, "The Description of Flowers"، www.cs.rochester.edu, Retrieved 3-11-2019. Edited.
7. ↑ "Floral Shape", sielearning.tafensw.edu.au, Retrieved 4-11-2019. Edited.