النباتات اللاوعائية

1-1 النباتات اللاوعائية

Nonvascular Plants

النباتات اللاوعائية صغيرة، وتنمو عادة في البيئات الرطبة.

الأهداف

تعرف تراكيب النباتات اللاوعائية.
تقارن بين خصائص أقسام النباتات اللاوعائية.

مراجعة المفردات

التكافل Symbiosis: العلاقة التي يعيش بواسطتها مخلوقان معًا وتربطهما علاقة وثيقة.

المفردات الجديدة

الثالوس

الربط مع الحياة

هل استعملت يومًا خرطوم المياه لري نباتات الحديقة أو غسل سيارة؟ لماذا لا تنقل المياه من الصنبور بواسطة الدلو؟ إن استعمال الخرطوم لنقل الماء كما ترى طريقة أكثر فاعلية من استخدام الدلو. تفتقر النباتات اللاوعائية إلى تراكيب لنقل الماء والمواد الأخرى. ومع ذلك، فإن صغر حجم هذه النباتات يجعل نقل المواد بالانتشار والخاصية الأسموزية كافيًا لسد حاجاتها.

تنوع النباتات اللاوعائية

Diversity of Nonvascular Plants

تُشكّل النباتات اللاوعائية واحدة من أربع مجموعات من النباتات التي تشترك مع الطحالب بعدة خصائص كما في الشكل 1-1 (A)، ومنها: أن الجدار الخلوي في كليهما مكون من السليلوز، وتخزن النباتات ومعظم الطحالب الغذاء على صورة نشا، وتستخدم النباتات ومعظم أنواع الطحالب نفس النوع من الكلوروفيل في عملية البناء الضوئي. وعموماً، فإن النباتات اللاوعائية صغيرة الحجم، مما يمكن المواد من الانتقال خلالها بسهولة. وتوجد هذه النباتات على الأغلب في المناطق الرطبة الظليلة، وهي بيئة تزودها بالماء الذي تحتاج إليه لنقل المواد الغذائية، وتساعدها على عملية التكاثر.

قسم الحزازيات

Division Bryophyta

الحزازيات أكثرها شيوعًا هي الحزازيات القائمة. انظر الشكل 1-2. وربما تكون شاهدت هذه النباتات اللاوعائية الخضراء قائمة على ساق قصيرة ميتة أو على حافة جدول. وعلى الرغم من أن الحزازيات ليس لديها أوراق حقيقية إلا أن لها تراكيب شبيهة بالأوراق، وهذه التراكيب التي تقوم بعملية البناء الضوئي تتكون عادة من طبقة واحدة من الخلايا. تنتج الحزازيات القائمة أشباه جذور عديدة الخلايا لتثبيتها في التربة أو غيرها من السطوح، كما في الشكل 1-1 (B).

الشكل 1-1

حماية الجنين من خصائص النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية دون الطحالب الخضراء. والحزازيات القائمة نباتات لاوعائية تتكون من أشباه جذور خيطية، كل منها متعددة الخلايا.

الصفحة 13

المملكة النباتية

Plant Kingdom

الشكل 1-2

من طرائق تصنيف أقسام المملكة النباتية تصنيفها إلى: لاوعائية ووعائية، وإضافة إلى ذلك يمكن أن تصنف النباتات الوعائية إلى نباتات لابذرية، ونباتات بذرية.

بيانات الشكل

النباتات
اللاوعائية
الوعائية
النباتات اللابذرية
النباتات البذرية

أقسام النباتات اللاوعائية:
الحشائش الكبدية
الحزازيات
الحشائش البوقية

أقسام النباتات الوعائية اللابذرية:
السرخسيات
ذيل الحصان
السرخسيات وحلفاؤها

أقسام النباتات الوعائية البذرية:
النباتات الزهرية
السيكادات
الجنكيات
المخروطيات
الجنتويات

الصفحة 14

ويمكن للماء وما فيه من مواد مذابة أن تنتشر إلى أشباه الجذور. وعلى الرغم من أن للحزازيات أنسجة تنقل الماء والغذاء، إلا أن هذه النباتات ليس لها أنسجة وعائية حقيقية، حيث تنقل الماء والمواد الأخرى خلال أجسام الحزازيات بواسطة الخاصية الأسموزية والانتشار. تظهر الحزازيات تنوعًا في التركيب والنمو؛ فبعضها لها سيقان تنمو عموديًا، ولبعضها الآخر سيقان متدلية كسيقان العنب. وتشكل بعض الحزازيات سجادات أو بساطًا واسعًا يساعد على منع تعرية التربة في المنحدرات الصخرية. ومع مرور الزمن تراكمت كميات من الحزاز الطحلبي سفاجنوم Sphagnum ومواد نباتية وتفحمت وشكلت ترسبات عميقة كونت فحم الخث peat. حيث يمكن تقطيعه وحرقه واستعماله وقودًا، كما يستعمله الذين يعتنون بالأزهار للاحتفاظ بالرطوبة. يقدر العلماء أن حوالي 1% من سطح الأرض مغطى بالحزازيات. تنمو معظم الحزازيات القائمة، الشكل 1-1 (B)، في المناطق المعتدلة، ويمكن لها أن تنمو في درجة التجمد دون أن تتلف، كما يمكنها أن تعيش حتى بعد فقد الكثير من الماء وتستعيد نموها عند توافر الرطوبة.

ماذا قرأت؟

وضح كيف يتكون خث الحزازيات؟

قسم الحشائش البوقية

Division Anthocerophyta

يعد هذا القسم أصغر قسم في النباتات اللاوعائية، وقد سميت بهذا الاسم لأن الطور البوغي فيها يشبه البوق، أو القرن، الشكل 1-3. ينتقل الماء والمواد المعدنية في الحشائش البوقية بالخاصية الأسموزية والانتشار. إحدى الصفات المميزة لهذه النباتات هو وجود بلاستيدة خضراء واحدة كبيرة في كل خلية من خلايا الطور المشيجي وخلايا الطور البوغي، ويمكن ملاحظة هذه الصفة بواسطة المجهر. وينتج النبات البوغي معظم الغذاء الذي يستخدمه النبات المشيجي. في الحشائش البوقية، تنمو أنسجة الطور البوغي في فراغات تحيط بالخلايا مملوءة بمادة مخاطية، وليس بالهواء. وتنمو البكتيريا الخضراء المزرقة من نوع النوستك Nostoc في هذا المخاط. وتظهر الحشائش البوقية والبكتيريا الخضراء المزرقة علاقة تعايش، كما في تجربة تحليل البيانات 1-1.

الشكل 1-3

الطور البوغي في الحشائش البوقية، وهو يشبه البوق، أو القرن، ملتحم بالطور المشيجي.

بيانات الصورة:
الطور البوغي
الطور المشيجي

الصفحة 15

مختبر تحليل البيانات 1-1

بناء على بيانات حقيقية

كوّن فرضية

كيف تستفيد البكتيريا الخضراء المزرقة من الحشائش البوقية؟

تكوّن البكتيريا الخضراء المزرقة من نوع نوستك Nostoc علاقات تعايش مع حشائش الكبد ومعظم الحشائش البوقية.

البيانات والملاحظات

تظهر مستعمرات Nostoc على صورة بقع داكنة ضمن نسيج الطور المشيجي للنبات، كما في الصورة الآتية.

التفكير الناقد

• كوّن فرضية حول الفوائد التي تحصل عليها النوستك Nostoc من الحشائش البوقية.
• صمم تجربة لاختبار الفرضية.

Costal - Let al. 2001. Genetic diversity of Nostoc symbionts endophytically associated with two bryophyte species. Appl. Envir. Microbiol 67: 4393 - 4396

قسم الحشائش الكبدية

Hepaticophyta

سميت الحشائش الكبدية نظرًا لمظهرها الخارجي؛ ولأنها كانت تستعمل قديمًا في علاج أمراض الكبد. توجد في مواطن مختلفة تتراوح بين المناطق الاستوائية وحتى القطبية. تميل الحشائش الكبدية إلى النمو موازية لسطح الأرض، وتنمو في مناطق تزداد فيها الرطوبة كالينابيع الرطبة، وبالقرب من الماء، أو على أخشاب متعفنة رطبة. ويستطيع قليل من الأنواع العيش في مناطق جافة نسبيًا. وينتقل الماء والمواد المعدنية في الحشائش الكبدية بواسطة الخاصية الأسموزية والانتشار كغيرها من النباتات اللاوعائية. تصنف الحشائش الكبدية إلى الثالوسية، جسمية، thallose أو ورقية، الشكل 1-4.

الشكل 1-4

يشبه شكل ثالوس الحشائش الكبدية أجزاء الكبد. للحشائش الكبدية الورقية تراكيب تشبه الأوراق ولكنها ليست أوراقًا حقيقية.

بيانات الصور:
الحشائش الكبدية الورقية
ثالوس الحشائش الكبدية

الصفحة 16

فجسم الحشائش الثالوسية ذو تركيب مجزأ ولين، أما الورقية الشكل 1-4 فإنها سيقان تحمل تراكيب مسطحة رقيقة تشبه الورقة. والحشائش الكبدية لها أشباه جذور، وهي وحيدة الخلايا، ولذا فهي تختلف عن الحزازيات القائمة التي لها أشباه جذور متعددة الخلايا. وقد أثبت تحليل DNA أن الحشائش الكبدية تفتقر إلى تسلسل DNA الذي لمعظم نباتات اليابسة الأخرى. ويشير هذا إلى أن الحشائش الكبدية هي أكثر نباتات اليابسة بساطة في التركيب.

التقويم 1-1

الخلاصة

توزيع النباتات اللاوعائية محدود بقدرتها على نقل الماء والمواد الأخرى داخلها.

الحزازيات القائمة نباتات صغيرة تستطيع العيش في بيئات مختلفة.

تعتمد الحزازيات على الخاصية الأسموزية والانتشار لنقل المواد.

هناك نوعان من الحشائش الكبدية، هما الثالوسية والورقية.

فهم الأفكار الرئيسة

• الفكرة الرئيسة: لخص خصائص الحزازيات القائمة.
• حدد العوامل البيئية التي ربما أثرت في تكيف تراكيب النباتات اللاوعائية.
• ميز بين الحشائش الكبدية والحشائش البوقية.
• قيم القيمة الاقتصادية للحزازيات.

التفكير الناقد

• طبق: فسر أهمية الخاصية الأسموزية والانتشار لتفسير سبب صغر حجم النباتات اللاوعائية عادة.
• توقع التغيرات التي قد تحدث على المستوى الخلوي عندما تجف الحزازيات القائمة.
• قارن بين مواطن الحزازيات القائمة والحشائش البوقية والحشائش الكبدية.