Plants Diversity Structure Adaptations

ليس بسر أنني أعشق النباتات، فأنا أفعل، ودائمًا كنت أفعل. وأنا صغيرة كان لدي مجموعة من النباتات، لكني ارتكبت خطأً فظيعًا في البداية: ظننت أن كل النباتات تحب الأشياء ذاتها: الكثير من الماء، والكثير من الضوء، وأنا، عندما كنت أعزف لهم بكماني. بجانب الكمان—ولا أستطيع أن أعلق على هذا أستطيع إخباركم أن إعطاء جميع النباتات الكثير من الضوء والكثير من الماء كان خطأً. لربما أحبتها بعض النباتات، لكن الكثير لم يفعل. لماذا؟ تعرفون كيف أنه توجد أنواع كثيرة من الحيوانات—فهناك أيضًا أنواع كثيرة من النباتات، ولا تحتاج جميعها لنفس كمية الضوء ونفس كمية الماء، فهناك تنوع هائل في النباتات، فيوجد أكثر من 300,000 نوع تقريبًا من النباتات—ولها بعض التكيفات المدهشة التي ساعدتها في العيش في بيئات مختلفة، وسيستكشف هذا الفيديو بإيجازٍ أنواع النباتات وتركيباتها، وبعض تكيفاتها المدهشة أولًا، يجب أن نستعرض تصنيفين من النباتات: الوعائية واللا وعائية تذكّر أنّ النظام الوعائي في الإنسان يشمل الشرايين، لكن النباتات لا تمتلك شرايينًا...أو دمًا حتى...فحين نتكلم عن النظام الوعائي في النباتات، نتكلم عن نوعان مهمان من الأنابيب—أو الأوعية—وهما نسيجا الخشب واللحاء. ينقل نسيج الخشب الماء، ويمتد خلال طول النبتة الوعائية—فتُمتص المياه من جذور النبتة الوعائية وتُحمَل للأعلى. تساعد الجذور على تثبيت النبتة وأيضًا على امتصاص المياه الموجودة في التربة. يمتد النسيج الخشبي من الجذور إلى وخلال الساق وصولًا للأوراق. من جهة التركيب، فالساق يوفر الدعم للأوراق والأن النسيج الوعائي الاخر، وهو نسيج اللحاء. تذكّر أن الجلوكوز—من السكريات—عادة ما يتم إنتاجه في الأوراق خلال عملية التمثيل الضوئي. جميع خلايا النباتات تحتاج للسكر وهو مصدر غذاء النبات، ويحمل نسيج اللحاء السكر من الأوراق—وهي مكان إنتاجه—بشكل عام خلال النبات. وبالمناسة، فإن كلمة "لحاء" تتناغم مع كلمة "غذاء"، فأتذكر أن نسيج اللحاء يحمل الغذاء. إن كانت النبتة لاوعائية، فهي لا تملك أوعية كاللحاء والخشب، لكنها ما زالت بحاجة للماء وما زالت تنتج السكر. لا تستطيع نقل المياه للأعلى خلال النسيج الخشبي لأنها لا تملك واحدًا، وهذا يجعل النباتات اللاوعائية صغيرة الحجم، لأن الشجرة تحتاج إلى النسيج خشبي لنقل المياه؛ فالماء يتم نقله عكس الجاذبية. النباتات اللاوعائية تنال ماءها من عملية التناضح، أشبه بالإسفنجة وهي تمتص الماء غالبًا ما تُسمى النباتات اللاوعائية بشكل غير رسمي بالبرايوفيتس، وأقول بشكل غير رسمي لأنها تتشابه مع كلمة "الطلائعيات"—فمصطلح "برايوفيتس" بالانجليزية هو مصطلح شامل غير رسمي يتضمن ثلاث شعب مختلفة: شعبة تتضمن النباتات الكبدية، وشعبة تتضمن النباتات الزهقرنية، وشعبة تتضمن النباتات الحزازية، وحقيقةً فإن شعبة النباتات الحزازية تدعى البرايوفيتا، لذا فاحذر الاستخدام الغير رسمي لكلمة برايوفيتس. ولأنهل بدون أوعية، تكون النباتات اللاوعائية عادة صغيرة وتوجد غالبًا—لكن ليس دائمًا—في الأماكن الرطبة. لا تملك سيقانًا حقيقية ولا اوراقًا ولا جذوعًا حقيقية، لكنها قد تملك أجزاء تشبههن. والان فالنتحدث سريعًا عن النباتات الوعائية—وأذكركم بأنها تمتلك أنسجة خشبية ولحافية وهي أيضَا تمتلك سيقانَا وأوراقَا وجذورَا حقيقية. يمكن تصنيفها في ثلاثة أصناف عامة: 1) النباتات الوعائية دون بذور، وكما يتضح من الاسم، فهي لا تملك بذورَا تتضمن هذه المجموعة شعبة تحتوي على النباتات الذئبية—كالحزازيات الذئبية—والتي تختلف عن الحزازيات الطحلبية. وتتضمن أيضًا شعبة تحتوي على الخزاريات الشكل، كالسراخس. 2) معراة البذور، وتلك المجموعة تتضمن عدة شعب: شعبة تحتوي على الجِنْكَة وشعبة تحتوي على السيكاديات، وشعبة على النباتات الغنيمونية، وشعبة على المخروطيات مصطلح "معراة البذور" تعني البذور العارية، لأن جذورها ليست مغطاة كالمجموعة الأخرى التي سنتحدث عنها—بدلًا من ذلك، فإن معراة البذور لديها مخاريط. ليس لمعراة البذور أزهار ولا فاكهة و3) كاسيات البذور، ولها أزهار وفاكهة لكن ليست بالضرورة فاكهة قابلة للأكل. تعد تلك المجموعة ضخمة—يقدّر أن حوالي 90% من كل النباتات من كاسيات البذور. داخل تلك المجموعة، الكثير من كاسيات البذور—لكن ليس الكل—قد تُصنف كأحاديات أو ثنائيات الفلقة. يمكنكم رؤية بعض خصائص المجموعتين في رسومنا التوضيحية هنا، لكن اعلموا أن هناك استثناءات. بصورة شاملة، أحاول فقط التأكيد: كاسيات البذور هي أكبر مجموعة نباتات وأكثرها تنوعًا على الرغم من أن كل أنواع النباتات فريدة من نوعها، لنتحدث عن التركيب العام للنبات. تركيب النباتات أمر بالغ الأهمية للنباتات لتكون قادرة على القيام بالتمثيل الضوئي. التمثيل الضوئي هو قدرة النبات على صنع السكر—مصدر غذاء النبات نفسه—من ضوء الشمس، ويتطلب ثلاث "مكونات" رئيسية: الماء، وثاني أكسيد الكربون، والضوء. للحصول على كل تلك الأشياء الثلاثة، يحتاج النبات إلى أجهزة وتكيفات معينة، والتي سنمر بها أولاً—الماء. ذكرنا بالفعل كيف للنبات أن يحصل عليها بطرق مختلفة اعتمادًا على كونها وعائية أو لاوعائية. ثانيًا، ثاني أكسيد الكربون. العديد من النباتات لديها هذه الفتحات صغيرة—مسامٍ حقًا—تسمى "الثغور" أو—بالمفرد—الثغرة. عادةً ما تكون الثغور—لكن ليس دائمًا—موجودة في السطح السفلي للأوراق. للثغور دور رئيسي في تبادل الغازات، لأن الغازات يمكن أن تنتقل عبرها. ومن إحدى الغازات التى تحتاجه النباتات للتمثيل الضوئي مباشرة هو ثاني أكسيد الكربون. لكن لا تنسى عندما يتعلق الأمر بالغازات: فالنباتات تقوم أيضًا بالتنفس الخلوي ولأجل ذلك فهي تحتاج أيضًا إلى غاز الأكسجين. ومع ذلك، النباتات بشكل عام تنتج أكسجين في التمثيل الضوئي أكثر مما تحتاج في التنفس الخلوي وبينما يمكن أن تتدفق الغازات من خلال الثغور، لا تزال هناك مشكلة صغيرة. لا يمكن للنباتات إبقاء الثغور مفتوحة طوال الوقت. عندما تكون مفتوحة، يمكن أن تخرج الماء، وتذكّر أن النباتات تحتاج ايضًا للماء في عملية التمثيل الضوئي، لذلك يجب على النبتة تحديد إن أرادت فتح أو إغلاق ثغورها، ويتم ذلك بمساعدة الخلايا الحارسة. إذا فتحت الخلايا الحارسة الثغور، فإن النبات يحصل على الغازات التي يحتاجها، لكنه قد يفقد الماء. إذا أغلقت الخلايا الحارسةُ الثغورَ، يحافظ النبات على ماءه، لكن ذلك يُحدّ من تبادله للغازات. في الليل، العديد من النباتات —مع استثناءات قليلة—تغلق ثغورها حتى تتمكن من الحفاظ على المياه لأنها لا تقوم بالتمثيل الضوئي في الليل آخر شيء على قائمة احتياجات النباتات هو الضوء. الخلايا النباتية لها عُضَياتٌ تسمى البلاستيدات الخضراء، وهذه العُضَيات المذهلة لا توجد في خلايا الحيوانات، وتُعد موقع التمثيل الضوئي، فهي تساعد على التقاط الطاقة الضوئية من أجل التمثيل الضوئي. تملك النباتات أيضًا صبغاتٍ: الكلوروفيل مادة رئيسية يمكن أن يمتص أطوال موجية معينة من الضوء مثل الأحمر أو الضوء الأزرق—ولكن يمكن أن تحتوي النباتات على صبغاتٍ غيره، والتي يمكن أن توسع الأطوال الموجية المختلفة للضوء الذي تمتصه. تركيب الأوراق مهم حقًا عندما يتعلق الأمر بالتقاط الطاقة الضوئية، حيث أن حجم وشكل الأوراق يختلف بناءً على أماكن وجود الأجناس المختلفة. النباتات التي تعيش في مناطق يجب فيها الحفاظ على الماء قد تملك أوراقًا رقيقة كي لا تتوافر مساحة كبيرة لخسارة الماء. فكّر في أشجار الصنوبر بأوراقها النحيلة من الصنوبر أو فكر في النباتات التي تعيش في الصحراء. تحتوي العديد من هذه النباتات أيضًا على طبقة شمعية على الأوراق لمنع خسارة المياه من خلال تلك الأوراق. النباتات التي يصلها ماء كثير—ولكن قد تكون مُظللة بالكثير من النباتات الأطول منها في الغابة—قد تكون لها أوراق عريضة واسعة جدًا حتى تمتص أكبر قدر ممكن من الشمس. من الصعب أن تعيش في ظل شخص آخر. لأن هناك الكثير من الماء، قد لا تقلق هذه النباتات بشأن فقدان المياه ويمكن أن تحتوي على مساحة أكبر من الأوراق تحدثنا الآن عن التركيب العام للنبات، ولكن من الواضح أن هناك نباتات في جميع أنحاء العالم مع تركيباتٍ وتكيفاتٍ فريدة. قبل أن ننهي مقطعنا، نريد أن نختتم ببعض النباتات الرائعة بالأخص تستخدم النباتات والكائنات الأخرى النيتروجين في بناء البروتينات، فماذا يحدث إذا كان النبات يعيش حيث التربة منخفضة في النيتروجين؟ ربما سمعت عن النباتات آكلة اللحوم مثل خانقة الذباب ونبات الإبريق. هذه النباتات أيضًا تقوم بالتمثيل الضوئي لإنتاج سكرها لكن النباتات آكلة اللحوم قادرة أيضًا على هضم الحشرات، وعادةً باستخدام إنزيمات خاصة توجد في سائلٍ تفرزه. الحشرات طريقة رائعة لإكمال تلك الحاجة إلى النيتروجين. إذا نظرت سابقًا إلى مكونات الأسمدة النباتية، ستجد أن العديد من الأسمدة غنية بالنيتروجين. لكن يمكن أيضًا أن يوجد ما هو عادةً جيدٌ بكميات مبالغة، فماذا عن النباتات التي تعيش في أماكن رطبة جدًا؟ تعيش أنواع كثيرة من أشجار المنغروف في تربة مشبعة بالمياه. يمكن لتلك النباتات امتلاك جذور مخصصةٍ تساعدها على التعامل مع انخفاض الأكسجين وتركيزات المِلح المرتفعة بطرقٍ متنوعة—تفقد قراءاتنا المُقترَحة في صندوق الوصف. يمكن للنباتات التحول إلى لصوص للحصول على العناصر الغذائية التي تحتاجها. هل سمعت عن الهدال؟ هل من السخرية الرهيبة أنه يمكن أن يكون طفيليًا حيث يمكنه استخدام جذوره المخصصة لسرقة العناصر الغذائية والمياه من نبات عائل؟ هناك تنوع هائل في أجزاء النباتات وتكيفاتها. نشجعكم على استكشاف المزيد ولا تنسوا قيمة التعلم عن الباتات. في النهاية، النباتات مهمة للحياة، فهي تكوِّن الدعامة الأساسية لشبكة الغذاء. كثيرٌ من الأدوية تُستخرج من النباتات. وبينما النباتات ليست الكائنات الوحيدة التي تقوم بالتمثيل الضوئي إلا أنها ما زالت معروفة بتمثيلها الضوئي الذي ينتج الأكسجين لنا كي نتمكن من التنفس. اكتشفوا المزيد عن النباتات في مقاطعنا القصيرة حول انتحاء النباتات والهرمونات النباتية ومقطعنا الكامل حول تكاثر النبات و والأجزاء المرتبطة. هكذا نكون قد انتهينا، ونذكركم بالتزام الفضول (المترجم: ندى أسامة)