Back to chapter

34.4:

مقدمة في نباتات البذور

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Introduction to Seed Plants

Languages

Share

تشمل المجموعة الرئيسية الأكثر نجاحاًالنباتات البذرية على الأغلب 400, 000 نوعاًتقسم النباتات البذرية نفسها إلى مجموعتين الأولى هي-عاريات البذور وهي الصنوبريات السائدة،لكنها تشمل أيضاًالنباتات مثل السيكاسيات أو الجنكة. المجموعة الثانية هي كاسيات البذور،والتي تشمل أكثر من 90 بالمائة من أنواع النبات المعروفة،بما في ذلك،الماغنوليات والأشجار المزهرة الأخرى،وجميع النباتات المثمرة والمزهرة. مثل النباتات البذرية،فإن كاسيات البذور وعاريات البذور تتشارك بعدة خصائص رئيسية.أولاًدورة حياتها سائدة من قبل مرحلة النباتات البوغية. ثانياًفإنها تمتلك أمشاج ميكروسكوبية تشكل الجاميتات الأحادية بما في ذلك الجاميتات الأنثوية وتسمى البويضات والتي تسكن بشكل مثالي في هياكل مثل الأقماع أو المبايض لحمايتها وإنباتها. تسمى الجاميتات الذكرية المقابلة حبوب اللقاح الني تشكلت في هياكل منفصلة،ويمكن توزيعها بسهولة بطرق بيئية مثل الرياح أو الحيوانات لمقابلة وتخصيب الجاميتات الأنثوية.وأخيراًعند تخصيبها تصبح هذه بذوراًعلى شكل مركبات ثنائية مركبات تحتوب على غذاء من أجل الشتلات المستقبلية. هنا الاختلافات بين السلالات تبدأ عندما تكون بذور عاريات البذور في أٌقماع أو على مدارج مفتوحة للهواء أو الحيوانات لتوزيعها،يمكن أن تنتج كاسيات البذور ثماراًتحيط أو متصلة ببذورها. تحتوي الثمار على بذرة واحدة أو أكثر وتسهل نشر البذور.على سبيل المثال،يمكن أن تأكل الحيوانات الثمرة ومن ثم تترك المنطقة قبل أن تمرر البذور والتي تبقى غالياًسليمة. وبدلاًمن ذلك،فيمكن أن تساعد الثمار البذور على الطفو.الطيران. أو تركب على حيوان لوجهاتها النهائية.مهما كانت طريقة التوزيع،عندما تصل البذور منطقة إنباتها،يميز تصنيف آخر سلالات النباتات البذرية المختلفة-عدد الفلقات. الفلقات هي جزء من البذرة تشكّل الورقة الجنينية أو الأوراق عند الإنبات. يشار إلى عاريات البذور بأنها متعددة الفلقات وستمتلك في المعظم في أي مكان من 8 إلى أكثر من 20 من هذه الأوراق الجنينية،والتي يمكن أن تنمو بشكل أصبع حول الجذع الجنيني.من ناحية أخرى،فإن معظم كاسيات البذور تمتلك فلقة واحدة أو فلقتين ويمكن تصنيفها بشكل عام كنباتات ذات فلقة واحدة ثنائية الفلقة حسب عددها وهذا الاختلاف يُرى من بذرتها الأولية. تشمل الأمثلة على ثنائية الفلقة أشجار البلوط والورود،بينما تشمل أحاديات الفلقة الأعشاب والأوركيدا والذرة. بعيداًعن الفلقات،ميزات عديدة أخرى،تميز ذوات الفلقة الواحدة عن النباتات ذوات الفلقتين.على سبيل المثال،ترتيب جذور والتي هي أنظمة جذور حشائش أو جذور ليفية أو النسيج الوعائي في الجذع والذي يحدث في ترتيب حلقي في ثنائيات الفلقة ويتشتت في النباتيات أحادية الفلقة. إضافة إلى ذلك،تشكل أورق الورقة هيكلاًشبيها بالشبكة في ثنائيات الفلقة وبشكل متوازٍلهذا الترتيب في أحاديات الفلقة. ويحصل تطورعضو الزهرة في أربعة ألى خمسة أقسام في ثنائيات الفلقة،مقابل ثلاثة في أحاديات الفلقة.وبشكل عام،فإن هذه التكييفات الكثيرة والمتنوعة للنباتات البذرية سمح لها بأن تصبح الغطاء النباتي السائد على وجه الأرض.

34.4:

مقدمة في نباتات البذور

معظم النباتات هي نباتات البذور ، تتميز بالبذور ، حبوب اللقاح ، و انخفاض الطور المشيجي. و تشمل نباتات البذور عاريات البذور و كاسيات البذور.

عاريات البذور _ السيكاسيات ، الجنكة بيلوبا ، النيتوفيت ، والصنوبريات _ عادة تشكل المخاريط. تحتوي مخاريط حبوب اللقاح على ذكور مشيجية. تحتوي مخاريط الإباضة على مشيجيات أنثوية وتشكل بذوراً مكشوفة عند إخصابها.

كاسيات البذور ، هي المجموعة الأكثر تنوعاً وانتشاراً من النباتات البرية ، وتشكل الأزهار والفاكهة. مثل مخاريط عاريات البذور ، تساعد أزهار وثمار كاسيات البذور على التكاثر الجنسي.

الزهور تسهل انتشار حبوب اللقاح. تراكيب الأزهار الخصبة _ الأسدية والكربيل _ تحتوي على مشيجين من الذكور والإناث ، على التوالي. تسهل الفاكهة نثر البذور ، وغالباً ما تتشكل بعد أن تطلق الأزهار حبوب اللقاح. عندما تنمو البذور من البويضات المخصبة بالزهرة ، يزداد سمك جدار المبيض ، مكوناً ثمرة تحتوي على بذور.

تم تصنيف كاسيات البذور تاريخياً على أنها أحادية أو ثنائية الفلقة بناءً على عدد الفلقات _ أو أوراق البذور. ومع ذلك ، بناءً على الأدلة الجينية ، فإن معظم الأنواع التي تعتبر كلاسيكياً ثنائية الطور تسمى الآن ثنائية الفلقة الحقيقية. البقوليات (مثل الفاصوليا) ومعظم الأشجار المزهرة المعروفة (مثل البلوط) هي نباتات ثنائية الفلقة الحقيقية.

تنتمي ثنائيات الفلقة السابقة الأخرى إلى واحدة من أربع سلالات صغيرة. ثلاثة من هذه _ Amborella ، زنابق الماء ، واليانسون النجمي وأقاربها _ تعتبر كاسيات بذور قاعدية بسبب اختلافها المبكر عن كاسيات البذور الأسلاف. المجموعة الرابعة _ الماغنوليات _ تحتوي على آلاف الأنواع ، بما في ذلك المغنوليا.

تشمل أمثلة أحاديةالفلقة الأوركيد والأعشاب والنخيل والذرة والأرز والقمح. بصرف النظر عن عدد الفلقات ، فإن خصائص أخرى تميز أحادية الفلقة عن ثنائية الفلقة الحقيقية. عادة ما تكون عروق الأوراق متوازية في أحادية الفلقة وشبكية في ثنائية الفلقة الحقيقية. في السيقان ، غالباً ما يكون النسيج الوعائي مبعثراً في الأحاديات وشبيهة بالحلقة في ثنائية الفلقة الحقيقية. على عكس ثنائية الفلقة الحقيقية ، تفتقر الأحاديات عموماً إلى الجذر الأساسي. تحتوي حبوب اللقاح عادةً على فتحة واحدة في الأحاديات وثلاث فتحات في ثنائية الفلقة الحقيقية. أخيراً ، غالباً ما توجد أعضاء الزهرة في مضاعفات الثلاثة في الأحاديات ومضاعفات الأربعة أو الخمسة في ثنائية الفلقة الحقيقية.

Suggested Reading

Coen, Olivier, and Enrico Magnani. 2018. “Seed Coat Thickness in the Evolution of Angiosperms.” Cellular and Molecular Life Sciences 75 (14): 2509–18. [Source]

Linkies, Ada, Kai Graeber, Charles Knight, and Gerhard Leubner-Metzger. 2010. “The Evolution of Seeds.” New Phytologist 186 (4): 817–31. [Source]