النباتات اللاوعائية

5-1 النباتات اللاوعائية

Nonvascular Plants

الفكرة الرئيسة

النباتات اللاوعائية صغيرة، وتنمو عادة في البيئات الرطبة.

الربط مع الحياة

هل استعملت يومًا خرطوم المياه لري نباتات الحديقة أو غسل سيارة؟ لماذا لا تنقل الماء من الصنبور بواسطة الدلو؟ إن استعمال الخرطوم لنقل الماء كما ترى طريقة أكثر فاعلية من استعمال 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.

الأهداف

• تتعرف تراكيب النباتات اللاوعائية.
• تقارن بين خصائص أقسام النباتات اللاوعائية.

مراجعة المفردات

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

المفردات الجديدة

الثالوس.

تنوع النباتات اللاوعائية

Diversity of Nonvascular Plants

تشكل النباتات اللاوعائية واحدة من أربع مجموعات من النباتات التي تشترك مع الطحالب بعدة خصائص كما في الشكل 5-1 (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.

وعمومًا، فإن النباتات اللاوعائية صغيرة الحجم، مما يمكن المواد من الانتقال خلالها بسهولة. وتوجد هذه النباتات على الأرض في المناطق الرطبة الظليلة، وهي بيئة تزودها بالماء الذي تحتاج إليه لنقل المواد الغذائية، وتساعدها على عملية التكاثر.

الصورة المرتبطة

p01_مخطط_خصائص_النباتات_اللاوعائية.png

الشكل 5-1

حماية الجنين من خصائص النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية. السجادة الخضراء من الحزازيات القائمة، وهي نباتات لاوعائية تتكون من مئات من النباتات الخزازية، كل منها له سيقان ورقية وأشباه جذور.

قسم الحزازيات

Division Bryophyta

الحزازيات أكثرها شيوعًا هي الحزازيات القائمة، انظر الشكل 5-2. وربما تكون قد شاهدت هذه النباتات اللاوعائية الصغيرة نامية على ساق شجرة 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 5-1 (B).

الصورة المرتبطة

p01_الحزازيات_القائمة_وأشباه_الجذور.png

الصفحة 125

المملكة النباتية

Plant Kingdom

الصورة المرتبطة

p02_تصنيف_المملكة_النباتية.png

الشكل 5-2

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

التصنيف الموضح في الشكل

النباتات تنقسم إلى:

| القسم الرئيس | أمثلة أو مجموعات فرعية |
| --------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| النباتات اللاوعائية | الحشائش الكبدية، الحزازيات، الحشائش البوقية |
| النباتات الوعائية اللابذرية | السرخسيات والنباتات الشبيهة بها، الحزازيات الصولجانية |
| النباتات الوعائية البذرية | الجنكيات، السيكادات، الجنتويات، المخروطيات، النباتات الزهرية |

الصفحة 126

ويمكن للماء وما فيه من مواد مذابة أن ينتشر 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 له سيقان تنمو عموديًا، ولبعضها الآخر سيقان متدلية. وتشكل بعض الحزازيات سجادًا واسعًا يساعد على منع تعرية التربة في المنحدرات الصخرية.

ومع مرور الزمن تراكمت كميات من الحزاز الطحلبي سفاجنوم Sphagnum ومواد نباتية وتعفنت وشكلت ترسبات عميقة كوّنت فحم الخث peat. حيث يمكن تقطيعه وحرقه واستعماله وقودًا، كما يستعمله الذين يعتنون بالأزهار؛ لأنه لا يحتفظ بالرطوبة.

تقدر العلماء أن حوالي 1% من سطح الأرض مغطى بالحزازيات. تنمو معظم الحزازيات القائمة، الشكل 5-1 (B)، في المناطق المعتدلة، ويمكن لها أن تنمو في درجة التجمد دون أن تتلف. كما يمكنها أن تصبح جافة حتى بعد فقد الكثير من الماء، وتستعيد نموها عند توفر الرطوبة.

ماذا قرأت؟

وضح كيف يكون 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 5-3.

ينتقل الماء والمواد المغذية في الحشائش البوقية بالخاصية الأسموزية والانتشار. ولخلايا المشيجية في هذه النباتات فجوات كبيرة، ويوجد 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 يستعمله النبات المشيجي والنبات البوغي نفسه. تحتوي أنسجة الحشائش البوقية فراغات يحيط 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 5-1.

الصورة المرتبطة

p03_الطور_البوغي_والطور_المشيجي_في_الحزازيات_البوقية.png

الشكل 5-3

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

الصفحة 127

مختبر تحليل البيانات 5-1

بناء على بيانات حقيقية

كوّن فرضية

كيف تستفيد البكتيريا الخضراء المزرقة من الحشائش البوقية؟

تكون 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.

الصورة المرتبطة

p04_مختبر_تحليل_البيانات_علاقة_Nostoc_بالحشائش_البوقية.png

قسم الحشائش الكبدية

Hepaticophyta

شبهت 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، وتعيش في مناطق زادت فيها الرطوبة كالتربة الرطبة، وبالقرب من الماء، أو على أخشاب متعفنة رطبة.

ويستطيع قليل من الأنواع العيش في مناطق جافة نسبيًا. وينتقل الماء والمواد المغذية في الحشائش الكبدية بواسطة الخاصية الأسموزية والانتشار، كما في النباتات اللاوعائية.

تصنف الحشائش الكبدية إلى الثالوسية، أو جسمية thallose، أو ورقية، الشكل 5-4.

الصور المرتبطة

p04_الحشائش_الكبدية_الثالوسية.png
p04_الحشائش_الكبدية_الورقية.png

الشكل 5-4

يشبه شكل الثالوس الحشائش الكبدية أحد الكبد. للحشائش الكبدية الورقية تراكيب تشبه الأوراق، ولكنها ليست أوراقًا حقيقية.

الصفحة 128

فقسم الحشائش الثالوسية له تركيب مجزأ ولون، أما الورقية، الشكل 5-4، فلها 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 5-1

الصورة المرتبطة

p05_تقويم_النباتات_اللاوعائية.png

الخلاصة

توزيع النباتات اللاوعائية محدد 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 طريقة يعرف بها خاصية الأسموزية والانتشار لتفسير سبب صغر حجم النباتات اللاوعائية عادة.
• توقع التغيرات التي قد تحدث على المستوى الخلوي عندما يجف الحزاز القائم.
• قارن بين مواطن الحزازيات القائمة والحشائش البوقية والحشائش الكبدية.