النباتات الوعائية اللابذرية

5-2 النباتات الوعائية اللابذرية

Seedless Vascular Plants

الأهداف

• تحدد وتحلل خصائص النباتات الوعائية اللابذرية.
• تقارن خصائص قسم النباتات الصولجانية وقسم السرخسيات.

مراجعة المفردات

البوغ Spore: خلية تكاثرية أحادية المجموعة الكروموسومية، ولها غلاف خارجي صلب، ويمكن أن تنتج مخلوقًا حيًا جديدًا دون أن تتحد بالمشيج.

المفردات الجديدة

• الحامل البوغي.
• النبات الهوائي.
• الرايزوم.
• محفظة الأبواغ.
• الكيس البوغي.

الفكرة الرئيسية

النباتات الوعائية اللابذرية عمومًا أكبر حجمًا، وأفضل تكيفًا للعيش في البيئات الجافة من النباتات اللاوعائية؛ لأنها تحتوي أنسجة وعائية.

الربط مع الحياة

يتدفق الماء من الصنبور عندما تفتحه، فتستعمله للشرب أو لتنظيف الأسنان أو لغسل الأشياء. إن نظام أنابيب الماء في المنزل يحمل إليك الماء من مناطق مختلفة. ويمكن النظر إلى الأنسجة الوعائية على أنها نظام أنابيب للنبات؛ لأنها تنقل الماء والمواد المذابة خلال جسم النبات.

تنوع النباتات الوعائية اللابذرية

Diversity of Seedless Vascular Plants

تشكل الحزازيات الصولجانية، التي تسمى أيضًا حزازيات السنبلة، مع السرخسيات مجموعة النباتات الوعائية اللابذرية. وتختلف الحزازيات الصولجانية عن الحزازيات التي وردت في القسم السابق.

وتشكل هذه المجموعة، الشكل 5-5، واحدة من ثلاث مجموعات نباتية لها أنسجة وعائية. حيث تظهر النباتات الوعائية اللابذرية تنوعًا كبيرًا في الشكل والحجم، تكون في العادة طولها أقل من 30 cm، وفي بعض الغابات الاستوائية تستطيع السرخسيات النمو إلى 25 m.

وبغض النظر عن الحجم، فإن الطور البوغي في بعض النباتات الوعائية اللابذرية حباه الله تكيفًا يسمى حاملًا بوغيًا strobilus، وهو تجمع متراص من التراكيب الحاملة للأبواغ. وتنتشر الأبواغ الصغيرة التي ينتجها الحامل البوغي عادة بواسطة الرياح، وعندما يستقر البوغ في بيئة مناسبة فإنه ينمو ليشكل النبات المشيجي.

الشكل 5-5

تشبه النباتات الوعائية اللابذرية، مثل الخزاز الصولجاني المسمى مخلب الذئب، أبواغًا في مخروط بدلًا من البذور.

• A: التركيب التصنيفي للنباتات الوعائية اللابذرية.
• B: مخلب الذئب Lycopodium sp.
• يوجد في الصورة تركيب يسمى حامل أبواغ.

قسم النباتات الصولجانية

Division Lycophyta

تشير الأدلة الأحافيرية إلى أن النباتات الصولجانية شكلت جزءًا كبيرًا من الغطاء النباتي للغابات، فبعضها يصل طوله إلى 30 m.

وعندما مات هذا الغطاء النباتي تحولت بقاياه مع مرور الزمن وأصبحت في النهاية جزءًا من الفحم الحجري الذي يستخرجه الإنسان من أجل الوقود.

إن الطور البوغي للنباتات الصولجانية هو السائد على عكس الحزازيات الحقيقية، وهو يشبه الطور البوغي للحزازيات. وتراكيبها التكاثرية التي تنتج الأبواغ تكون صولجانية الشكل أو تشبه السنبلة، الشكل 5-5.

للنباتات الصولجانية جذور وسيقان، ولها تراكيب حرشفية صغيرة تشبه الأوراق، وتسمى أيضًا الصنوبريات الأرضية لأنها تشبه أشجار صنوبر صغيرة.

وتكون سيقانها إما متفرعة أو غير متفرعة، وتنمو إما عموديًا أو زاحفة على سطح التربة. وجذورها تنمو من قاعدة الساق. كما يمتد عرق من النسيج الوعائي في منتصف كل ورقة حرشفية.

تنتمي معظم الحزازيات الصولجانية إلى جنسين، هما:

• ليكوبوديوم Lycopodium.
• سيلانجيلا Selaginella.

وذلك كما في الشكلين 5-5 / B و 5-6.

ففي الجنس Selaginella يحتوي حامل الأبواغ على نوعين من الأبواغ، الكبيرة والصغيرة. أما الجنس الثاني Lycopodium فالأبواغ الكبيرة والصغيرة محمولة على حوامل بوغية منفصلة.

ومعظم أنواع الحزازيات الصولجانية نباتات هوائية. والنبات الهوائي epiphyte نبات يعيش متعلقًا بنبات آخر أو جسم آخر. وعندما تنمو النباتات الهوائية عند قمم الأشجار تصبح بيئة أخرى مناسبة للحشرات والحيوانات الصغيرة عند قمة أشجار الغابة.

الشكل 5-6

يتبع هذا الخزاز الصولجاني إلى جنس سيلانجيلا.

ماذا قرأت؟

حدد أهمية النباتات الصولجانية الاقتصادية.

قسم السرخسيات، النباتات المجنحة

Division Pterophyta

يضم هذا القسم الخنشاريات والنباتات المجنحة. لقد وضعت النباتات المجنحة، ذيل الحصان، ذات مرة في قسم خاص بها، لكن الدراسات الكيميائية الحيوية الحديثة بينت أنها ذات علاقة قوية بالسرخسيات، لذا يجب أن تجمع معها.

الشكل 5-7

الخنشاريات مجموعة متنوعة من النباتات تعيش في بيئات عديدة.

وتتضمن الصور:

• تنتشر أشجار الخنشار بشكل كثيف ضمن الغابات الاستوائية.
• الخنشار المائي Azolla يعيش تكافليًا مع البكتيريا الخضراء المزرقة.
• ينمو الخنشار Dryopteris على أفضل صورة في البيئات الجافة الظليلة.
• ينمو نبات قرن الأيل بوصفه نباتًا هوائيًا على النباتات الأخرى.

الخنشاريات

كانت الخنشاريات خلال الحقبة الطباشيرية، منذ 359 - 300 مليون سنة، أكثر نباتات اليابسة وفرة. فقد وجدت غابات واسعة من الخنشاريات التي تشبه الأشجار، وقد أنتج بعضها تراكيب تشبه البذور.

ينمو الخنشار في بيئات مختلفة وعديدة. وعلى الرغم من أنه غالبًا يعيش في البيئات الرطبة، إلا أنه يستطيع العيش في الظروف الجافة. وعندما يكون الماء نادرًا، تتباطأ العمليات الحيوية لبعض أنواع الخنشار لدرجة يبدو معها ميتًا. وعندما يتوافر الماء مرة أخرى يستأنف الخنشار نموه.

ويبين الشكل 5-7 أمثلة لخنشاريات تنمو في بيئات متباينة.

يكون الطور المشيجي الدقيق أصغر من الدبوس عادة، فهو ينمو من بوغ، وله تراكيب تكاثرية ذكرية وأخرى أنثوية. وبعد الإخصاب ينمو الطور البوغي من الطور المشيجي، ويكون معتمدًا عليه لفترة وجيزة.

أحد تكيفات الخنشار التي تمكنه من العيش في المناطق الجافة إنتاج الطور البوغي دون إخصاب. وأخيرًا يكون الطور البوغي جذورًا، وساقًا سميكة تحت الأرض تسمى الرايزوم rhizome، وهو عضو لخزن الغذاء.

تموت التراكيب الواقعة فوق سطح التربة لبعض أنواع الخنشار في نهاية فصل النمو. وعندما يبدأ النمو يتحلل الرايزوم المخزن للغذاء ليحرر الطاقة الضرورية اللازمة لهذا النمو.

إن الجزء المألوف من الخنشار هو تراكيبه الورقية التي تقوم بعملية البناء الضوئي، وتسمى الأوراق السعفة، الشكل 5-8. تشكل هذه الأوراق جزءًا من الطور البوغي للخنشار، وبها أنسجة وعائية متفرعة، وهي شديدة التباين في الحجم.

تتكون أبواغ الخنشار في تراكيب تسمى محفظة الأبواغ sporangium، وتكون تكتلات المحافظ كيسًا بوغيًا، بثرة sorus. وتقع الأكياس البوغية عادة على السطح السفلي للأوراق، الشكل 5-9.

الشكل 5-8

يختلف كل من الطور البوغي والطور المشيجي اختلافًا واضحًا في الحجم والمظهر. فالطور البوغي الناضج للخنشار أكبر مرات عديدة من الطور المشيجي.

وتظهر الصورة:

• الطور البوغي الصغير.
• الطور المشيجي.
• الطور البوغي المكتمل النمو للخنشار.

ذيل الحصان

يبين الشكل 5-9 كذلك التركيب النموذجي لذيل الحصان، وهو ساق جوفاء مضلعة عليها دوائر من أوراق حرشفية.

وينتج ذيل الحصان الأبواغ في مخاريط عند قمة الساق التكاثرية، كما هو الحال في الحزازيات الصولجانية. وعندما تنطلق أبواغ ذيل الحصان في البيئة المناسبة فإنها تنمو إلى نبات مشيجي.

ومن الأسماء الشائعة لذيل الحصان نباتات التنظيف؛ لأنها كانت تستعمل غالبًا في تنظيف القدور وأواني الطبخ في الأزمنة القديمة.

ويحتوي ذيل الحصان، وهو نبات صغير الحجم، على مادة كاشطة تسمى السيليكا، تستطيع أن تشعر بها عندما تحك إصبعك على طول ساق النبات.

وينمو معظمه في المناطق الرطبة، كالمستنقعات وضفاف الجداول. وتنمو بعض أنواعه في التربة الجافة في الحقول وجوانب الطرق فقط؛ لأن جذورها تنمو في التربة المشبعة بالماء الواقعة تحتها.

الشكل 5-9

تحتوي الأكياس البوغية في خنشار عش الطائر على أبواغ تشكل خطوطًا على السطح السفلي للورقة. وتنتج بعض نباتات ذيل الحصان نوعين مختلفين من السيقان في الطور البوغي: خضرية وتكاثرية.

وتظهر في الصورة:

• أكياس بوغية في خنشار عش الطائر.
• ذيل الحصان.
• الساق التكاثرية.
• الساق الخضرية.

التقويم 5-2

الخلاصة

• للنباتات الوعائية اللابذرية أنسجة وعائية متخصصة، وتتكاثر بالأبواغ.
• النبات البوغي هو الطور السائد في النباتات الوعائية.
• النباتات الصولجانية والسرخسيات نباتات وعائية لابذرية.

فهم الأفكار الرئيسية

• الفكرة الرئيسية: اعمل جدولًا تبين فيه خصائص مجموعات النباتات الوعائية اللابذرية.

• قارن بين أفراد الطور البوغي وأفراد الطور المشيجي في النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية.

• استنتج أهمية الاعتماد المبدئي للطور البوغي في الخنشار على الطور المشيجي.

التفكير الناقد

• صمم تجربة يمكن أن تختبر بها قدرة الطور المشيجي للخنشار على النمو في ترب مختلفة.

• قوم فوائد تفرع الأنسجة الوعائية في أوراق الخنشار.

• ارسم مخطط فن تظهر فيه خصائص الحزازيات الصولجانية والسرخسيات.