تتباين النباتات كثيرًا في الحجم، والشكل، حيث تتراوح ما بين أشجار طويلة ضخمة، وحزازيات صغيرة جدًا وبسيطة. ينمو أكثر من 350,000 نوع من النباتات في جميع أنحاء العالم، وتُزوِّد النباتات الناس بالطعام، والعديد من المنتجات النافعة الأخرى، كما أنها تضفي جمالا، وسرورًا على الناس.

النَّـبــات ينمو في جميع بقاع العالم تقريبًا. ونرى النباتات غالبًا كل يوم في صورة أزهار وأعشاب وأشجار. وتنمو النباتات كذلك على قمم الجبال، وفي المحيطات، وفي العديد من الصحاري، والمناطق القطبية.

لا يمكن أن توجد في الأرض حياة بدون النباتات، فكما لا يستطيع الناس الحياة بدون الهواء أو الطعام، فإنهم لا يستطيعون الحياة كذلك بدون النباتات؛ فالأكسجين الذي نتنفسه ينتج عن النباتات، ونحصل على الطعام الذي نقتاته من النباتات أو الحيوانات التي تتغذّى بدورها بالنباتات، ونبني المساكن، ونصنع العديد من المنتجات النّافعة، من الأخشاب، وتُصنع غالبية ملابسنا من ألياف القطن، وهي أيضًا نباتات.

يوجد ما يزيد على 350,000 نوعٍ من النباتات، حسب تقدير العلماء، غير أن الأمر لا يُعرف على وجه الدقة. ويمكن بصعوبة مشاهدة بعض النباتات الصغيرة جدًا التي تنمو على أرض الغابة، بينما تعلو نباتات أخرى شاهقةً فوق الناس والحيوانات. وتُعدُّ أشجار السكويا العملاقة في كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية أكبر الكائنات الحية على وجه الأرض؛ حيث يزيد ارتفاع بعضها عن 88م، ويقدر قطرها بأكثر من تسعة أمتار والنباتات أقدم الكائنات الحية عمرًا. فقد بدأ نمو إحدى أشجار الصّنوبر ذات المخاريط الهلابية في كاليفورنيا منذ 4,000 إلى 5,000 سنة.

حديقة نباتية تظهر بها مجموعة متنوعة من الأشجار، وأزهار مختلفة الألوان.

يقسم العديد من العلماء جميع الكائنات الحيةّ إلى خمس مجموعات رئيسية تسمى ممالك. وهذه الممالك هي: 1-النباتات، 2-الحيوانات، 3-الفطريات، 4- الطلائعيات (الفرطيسيات)، 5-بدائيات النواة (المونيرا). يضم العلماء الكائنات الحية في مملكة محددة لأنها تشترك في خصائص أساسية معينة، ومن هذه الخصائص التركيب الطبيعي، ووسائل الحصول على الغذاء، وطرق التكاثُر.

تتصف النباتات بمجموعة من الخصائص تميزّهُا عن الكائنات الحية الأخرى. فعلى سبيل المثال: كلٌّ من النباتات والحيوانات كائنات حيّة معقدة، تتركب من خلايا متعددة الأنواع. ومع ذلك فخلايا النبات ذات جدُر سميكة تتركب من مادة تسمى السليلوز، بينما تفتقر خلايا الحيوان إلى هذه المادة. وكما هو الحال في النباتات فإن خلايا أوليات النواة، وبعض الطلائعيات تحتوي على جدر سليلوزية وإن كانت أوليات النواة والطلائعيات كائنات حية بسيطة، تتركب من خلية واحدة، أو من بضعة أنواع من الخلايا. وتُعدُّ البكتيريا، والطحالب الخضراء المائلة إلى الزرقة من بدائيات النواة، بينما تشتمل الطلائعيات على بقية الطحالب، والدياتومات، والأوليات.

منظر طبيعي لمبنى إداري.

تنمو جميع النباتات من شكل صغير جدًا للنبات يعرف بالجنين بينما لا تنمو أوليات النواة، والطلائعيات، والفطريات مثل الأعفان وعيش الغراب من الأجنة. تحصل النّباتات على غذائها بطرق تختلف عن تلك التي تستخدمها معظم الكائنات الحية الأخرى. وتمكث جميع النباتات تقريبًا في مكان واحد طوال حياتها، وتحصل على غذائها من الهواء، وضوء الشمس، والماء بوساطة عملية تسمى التركيب الضوئي. وبعض النباتات مثل الهالوك والحامول ليست خضراء اللون، ولا تنتج غذاءها بوساطة التركيب الضوئي، بل تعيش متطفلة وتحصل على غذائها من نباتات أخرى. وبعض النباتات الأخرى مثل نبات الغليون الهندي والأركيد ذي الجذر المرجاني رمية وتتغذى بنبات ميت، أو مادة حيوانية. ولا تستطيع الفطريات إنتاج غذائها، وتحصل على ما تحتاجه من مواد غذائية من الحيوانات، والنباتات والمواد المتحللة التي تعيش عليها. كذلك لا تستطيع الحيوانات إنتاج غذائها، لكن تستطيع غالبية الحيوانات الحركة بحثًا عنه.

تقدم هذه المقالة معلومات عامة عن مملكة النباتات، وتوضح مدى أهمية النباتات للإنسان، وتصف المجموعات الرئيسية من النباتات، وأين توجد، وكيف تعيش. وتتضمن جدولا تصنيفيًا للمملكة النباتية. المقالات ذات الصلة في نهاية هذه المقالة حيث توجد قائمة بالمقالات عن العديد من أنواع النباتات.

أهمية النباتات

تمدّ النباتات الناس بالطعام، والكساء، والمأوى، كما يتم تصنيع أكثر الأدوية فائدة من النباتات، هذا بالإضافة إلى ما تُضْفيه النباتات على حياتنا من جمال وبهجة. ويستمتع معظم الناس برائحة الأزهار، ومنظر تموج الأوراق الخضراء في الحقل، والهدوء الذي يكتنف الغابة.

وليست جميع النباتات ذات فائدة للناس، حيث تنمو بعض الأنواع كالحشائش في الحقول والحدائق فتضر النباتات النافعة. وتسبب حبوب لقاح نباتات معينة مشكلات صحية كالربو، وحمى القش. وبعض النباتات سامة إذا ما أُكلَت، ويؤدي بعضها الآخر مثل نبات القراص، واللبلاب السام إلى التهاب الجلد.

الغذاء.

غالبًا ما تعد النباتات أكثر مصادر الغذاء أهميةً للإنسان. وأحيانًا نأكل النباتات ذاتها، كما هو الحال عندما نأكل تفاحًا، أو بازلاء، أو بطاطس. وكذلك الحال عندما نأكل لحمًا، أو نشرب لبنًا فنحن نستخدم طعاماً مصدره حيوان يتغذى بالنباتات.

يحصل الناس على الطعام من عديد من أنواع النباتات. وتعتبر حبوب بعض النباتات مثل: الذرة، والأرز، والقمح المصدر الرئيسي للطعام في أغلب بقاع العالم حيث نأكل الخبز، وغيره من المنتجات العديدة الأخرى التي تصنع من هذه الحبوب، كما أن مصدر غالبية اللحوم التي نستخدمها حيوانات تتغذى بهذه الحبوب. وعندما نأكل البنْجر، أو الجزر أو البطاطا الحلوة فنحن نتغذى بجذور النباتات، كما نتغذى بأوراق نباتات الكرنب، والخس، والسبانخ، وسيقان نباتات الهليون، والكرفس، والبراعم الزهرية لنباتات البركولي، والقنبيط. كما تمدنا ثمار العديد من النباتات بالغذاء، مثل التفاح، والموز، والعنب، والبرتقال كذلك بعض ثمار الجوز (البندقة)، والخضراوات. كما أن البن والشاي والمشروبات الخفيفة تكسب نكهتها من النباتات.

جمع العصارة من شجرة القَيْقَب.

المواد الخام.

تمد النباتات الناس بالعديد من المواد الخام المهمة؛ حيث توفر لنا الأشجار الأخشاب التي نبني بها المساكن، ونصنع منها الأثاث، ومنافع أخرى، ونصنع من فتات الخشب الورق، والمنتجات الورقية. إلى جانب ذلك تنتج الأشجار الفلين، والمطاط الطبيعي، وعصير القيقب، والتربنتين. وترتدي غالبية شعوب العالم ملابس مصنوعة من القطن. وينسج من ألياف القطن كذلك السجاد، ومنتجات أخرى. وتصنع الحبال، والتواين (دوبارة) من نباتات القنب والجوت، والسيزال.

تعد النباتات أيضًا مصدرًا رئيسيًا للوقود؛ حيث تحرق شعوب عديدة من العالم الخشب لتدفئة مساكنها، ولطهي طعامها. كما نحصل على مصادر الطاقة المهمّة الأخرى من النباتات كالفحم الحجري والزيت، والغاز الطبيعي. بدأ الفحم الحجري في التكوين منذ ملايين السنين عندما كانت الغابات الشاسعة والمستنقعات تكسو معظم الأرض. وعندما تموت أشجار هذه الغابات تسقط في المستنقعات، ثم يغطي الطين، والرمل هذه الأشجار. ويساعد الضغط المتزايد لهذه الكتلة من المواد على تحول النباتات الميتة إلى فحم حجري. ولقد تكون النفط، والغاز الطبيعي في البحار القديمة نتيجة ضغط الطين، والرمل، والماء أيضًا على الكتل المتحللة للنباتات والحيوانات.

الأدوية.

تعتبر النباتات مصدرًا للعديد من العقاقير النافعة، التي استخدم بعضها في الطب لمئات السنين. فعلى سبيل المثال، ومنذ أكثر من 400 سنة، استخدمت بعض القبائل الهندية في أمريكا الجنوبية قلف أشجار الكينا لتخفيف الحُمى. وما زال القلف يستخدم في صناعة الكينين، وهو عقار يستخدم في علاج الملاريا وأمراض أخرى. وثمة عقار آخر يسمى القمعية يستخدم في علاج أمراض القلب يستخرج من الأوراق المجففة لنبات قفاز الثعلب البنفسجي. وتستخدم جذور نبات اليام المكسيكي في إنتاج الكورتيزون وهو عقَّار يفيد في علاج التهاب المفاصل وعدد من الأمراض الأخرى.

النباتات ودورة الطبيعة. تؤدي النباتات دورًا مهمًا في دورة الطبيعة فهي تنمو باستخدام الطاقة الشمسية، وثاني أكسيد الكربون من الهواء، والماء والأملاح المعدنية من التربة. وخلال الدورة تمدنا النباتات بالطعام وتطلق الأكسجين الذي نتنفسه.

النباتات ودورة الطبيعة.

ترتبط جميع الكائنات الحية ـ النباتات، والحيوانات، والفطريات، والطلائعيات، وبدائيات النبات ـ بدورة الطبيعة. وتوفر هذه العملية للناس، الأكسجين الذي يتنفسونه، والطعام الذي يقتاتونه، والحرارة التي تدفئهم. وتهيئ الشمس الطاقة التي تحرك هذه الدورة.

والعلاقة بين النباتات، وبين الكائنات الأخرى من إنسان وحيوان، في الدورة الطبيعية عملية معقدة للغاية، حيث تَستخدم النباتات ضوء الشمس لإنتاج غذائها، وينطلق الأكسجين خلال هذه العملية. ويتغذى كل من الناس، والحيوانات بالنباتات، ويتنفس كل منهما الأكسجين، ويطرد ثاني أكسيد الكربون. وتعمل النباتات على جمع ثاني أكسيد الكربون، والطاقة من ضوء الشمس، والماء، والأملاح المعدنية من التربة لإنتاج المزيد من الغذاء. وبعد موت النباتات، والحيوانات، يبدأ تحللها، وتعيد عملية التعفن الأملاح المعدنية إلى التربة حيث تستطيع النباتات استخدامها مرة أخرى.

تؤدي النباتات كذلك دورًا مهمًا في المحافظة على الموارد الطبيعية وحماية التربة، والماء، والحياة الفطرية، والمصادر الطبيعية الأخرى. وتُساعدُ النباتات في الحفاظ على التربة حتى لا تذروها الرياح، أو تجرفها المياه. كما تقلل من تدفق الماء بتخزينه في جذورها، وسيقانها، وأوراقها. كما توفر النباتات الطعام الذي تتغذى به الحيوانات والمكان المأمون الذي تعيش فيه. ولمزيد من المعرفة عن أهمية النباتات في الطبيعة. مقالات الموسوعة عن: توازن الطبيعة؛ صيانة الموارد الطبيعية؛ البيئة، علم.

أنواع النباتات

يختلف أي نوع من النباتات التي يزيد عددها عن 260,000 نوع عن كل نوع من الأنواع الأخرى بطريقة أو أكثر. ومع ذلك تشترك النباتات فيما بينها في صفات عامة. وبناء على هذا التشابه تمكن العلماء من تصنيف النباتات إلى مجموعات متميزة. وتسمى دراسة النباتات علم النبات ويعرف العلماء الذين يدرسون النباتات، بعلماء النبات.

يصف هذا الجزء الأنواع الرئيسية من النباتات التي تكون المملكة النباتية، وهي تنقسم إلى خمس مجموعات رئيسية: 1- النباتات البذرية، 2- السراخس، 3- نباتات رجل الذئب 4- ذيل الحصانيات، 5- الحزازيات. ويوضح الجدول المذكور في نهاية المقالة نظامًا تفصيليًا لتصنيف النبات، يستخدمه العديد من النبات. التصنيف العلمي.

كاسيات البذور يعتبر أيّ نبات ينتج أزهارا وثمارًا من النباتات كاسيات البذور. وينتمي أكثر من نصف كافة الأنواع العديدة من النباتات إلى هذه المجموعة.

النباتات البذرية.

تشتمل على مجموعة كبيرة متنوعة من النباتات التي تحمل بذورًا للتكاثر. يقسم أغلب علماء النبات النباتات البذرية إلى مجموعتين رئيسيتين من النباتات: كاسيات البذور وعاريات البذور.

كاسيات البذور. هي النباتات الزهرية، وتكون نحو 90% من أنواع النبات كلها (260,000 نوع)، وتنتج بذورًا يضمها غلاف يحميها. وتعدُّ جميع النباتات التي تنتج أزهارًا، وثمارًا، كاسيات بذور. وهي تشتمل على معظم النباتات المألوفة لنا، مثال ذلك نباتات الحدائق ذات الألوان الزاهية، والأنواع العديدة من النباتات الزهرية البرية، ومعظم الأشجار، والشجيرات، والأعشاب. كما أن أغلب النباتات التي تنتج الثمار، والحبوب، والخضراوات التي يأكلها الناس من كاسيات البذور. كاسيات البذور.

يختلف حجم كاسيات البذور كثيرًا حيث يبلغ طول عدس الماء وهو أصغر النباتات الزهرية نحو نصف ملم فقط، ويطفو على سطح البرك ، بينما تنمو أشجار الأوكالبتوس، أضخم نباتات كاسيات البذور، لارتفاع يزيد عن 90 مترًا.

يقسم بعض علماء النبات كاسيات البذور إلى مجموعتين، مجموعة تسمى ذوات الفلقة الواحدة وتنمو من بذور تحتوي على ورقة بذرية تسمى فلقة. الفلقة، ومجموعة أخرى تسمى ذوات الفلقتين، وتحتوي بذورها على فلقتين.

عاريات البذور غالبية الأشجار والشجيرات التي تكّون هذه المجموعة تحمل بذورها في مخاريط، وأوراقها شبه إبرية، أو شبه حرشفية، وبعضها له مخاريط تشبه الثمار العنبية.

عاريات البذور. تضم مجموعة كثيرة التنوع من الأشجار، والشجيرات التي تنتج بذورًا عارية، أو غير مغطاة. تحمل غالبية عاريات البذور بذورها داخل مخاريط. لاتنتج عاريات البذور أزهارًا، وتشتمل هذه المجموعة على نباتات مثل: المخروطيات والسيكاسيات، والجنكات، والنيتيات، عاريات البذور.

وتُعدُّ المخروطيات أكثر نباتات عاريات البذور شهرة، وتشتمل على أشجار مثل أشجار الأرز، والسرو، والتنوب، والصنوبر، والشجر الأحمر، والراتينجية. وتتميز أوراق غالبية المخروطيات بأنها شبه إبرية، أو شبه حرشفية. وتنمو بذورها على السطح العلوي للحراشيف التي تتكون منها المخاريط. وتماثل مخاريط بعض النباتات المخروطية، مثل نباتات العرعر، الثمار العنبية (اللبية). وغالبية المخروطيات دائمة الخضرة ـ أي أن الأوراق المسنة تتساقط، وتنمو أوراق حديثة باستمرار، وبالتالي تظل النباتات خضراء طوال العام. وينتشر استخدام خشب المخروطيات بكثرة في البناء، وصناعة الورق، كما توفر المخروطيات الغذاء، والمأوى للحيوانات. الصنوبر المخروطي.

تعيش السيكاسيات والجنكات على الكرة الأرضية منذ ملايين السنين. وكانت أعداد كبيرة من هذه النباتات تنمو يومًا ما فوق مساحات شاسعة من الأرض. وتأخذ أغلب السيكاسيات مظهر أشجار النخيل بدرجة كبيرة. فجذوعها عديمة التفرع، وتتوج قممها أوراقٌ طويلة، لكنها تختلف عن النخيل حيث تحمل بذورها في مخاريط كبيرة. ولم يبق حاليًا من الجنكات سوى نوع واحد فقط، يتمثل في شجرة للزينة، ذات أوراق منبسطة، مروحية الشكل، تحمل البذور عند نهايات الأفرع، السيكاسية؛ الجنكة، شجر.

أما النيتيات فهي مجموعة غير عادية من عاريات البذور، لها العديد من الصفات التي تماثل تلك التي للنباتات الزهرية، فالنيتم على سبيل المثال، أوراقه عريضة، بيضية الشكل، كما أن به أنابيب خاصة لنقل الماء تماثل بدرجة كبيرة تلك التي في النباتات الزهرية. وتشبه مخاريط جميع نباتات النيتيات الأزهار في كثير من التفاصيل.

السراخس تنمو هذه النباتات أساسًا في المساحات الرطبة، كثيفة الأشجار، وتتركب أوراق السراخس- وتسمى الفروندات- من العديد من الوريقات الصغيرة، وقد تكون كبيرة.

السراخس.

تنمو أساسًا في المناطق الرطبة الكثيفة الأشجار، وتتباين كثيرًا في الحجم، والشكل. فبعض السراخس المائية ذات أوراق لايتعدى طولها نحو 2,5سم فقط، بينما يتعدى ارتفاع السراخس الشجرية في المناطق الاستوائية 20م.

ويطلق على أوراق السراخس اسم السعفات السرخسية. وتتكون من العديد من الوريقات الصغيرة جدًا، وقد تكون كبيرة بوضوح. تُعدّ الأوراق السرخسية في معظم أنواع السراخس الأجزاء الوحيدة التي تنمو فوق سطح الأرض، وتنمو من سيقان تمتد أفقيا تحت سطح الأرض. وعند بدء ظهور الأوراق السرخسية تكون ملتفة بإحكام، ثم تنبسط أثناء نموها.

تعدُّ السراخس ضمن أقدم الأنواع النباتية التي عمرت على الأرض. فقد كست أعداد هائلة من السراخس الكبيرة الأرض خلال عصور ما قبل التاريخ. وتكون هذه السراخس بالإضافة إلى النباتات الضخمة من الحزازيات الصولجانية، ونباتات ذيل الحصان، معظم الحياة النباتية التي كوّنت الفحم فيما بعد. السرخس.

نباتات رجل الذئب تضم هذه المجموعة رجل الذئب، والحزازيات الريشية، ونباتات الرصن. ونباتات رجل الذئب ذات أوراق شبه إبرية، أو شبه حرشفية، وصغيرة جدًا. أما أوراق الحزازيات الريشية فطويلة، وتشبه ريشة الطائر. ونباتات الرصن أوراقها صغيرة، ورفيعة.

مجموعة نباتات رجل الذئب.

تشتمل على رجل الذئب والحزازيات الريشية، ونباتات الرصن. وهذه النباتات ذات أوراق بها عرق وسطي وحيد، وتُعد ضمن النباتات الأولى التي نمت على الأرض.

أما أوراق نباتات رجل الذئب فهي صغيرة جدًا، وشبه إبرية، أو شبه حرشفية، تنمو عادة في نظام حلزوني. وهي ليست حزازيات حقيقية، وتوجد بالمناطق الاستوائية وحتى المناطق المعتدلة، وغالبًا ما تكوّن بساطا يفترش أرض الغابات. الرجل الذئب.

توجد الحزازيّات الريشيّة أساسًا بالأراضي الرطبة المحيطة بالبحيرات، والمجاري المائية. وهي ذات سيقان قصيرة، وأوراق طويلة تشبه ريشة الطائر، تنمو في الطول عادة إلى ما يقرب من 35سم. ولقد كانت النباتات الحفريّة ذات الصلة بالحزازيات الريشية أشجارًا كبيرة، يصل ارتفاعها إلى نحو 40م. ويعتقد العلماء أن هذه النباتات كانت تعيش منذ نحو 290 مليون سنة.

يوجد نحو 700 نوع من الرصن، وتوجد هذه النباتات عادةً في المناطق المدارية وشبه المدارية، وغالبًا ما تنمو في المناطق الرطبة من أرض الغابات. ونباتات الرصن ذات أوراق صغيرة، ورفيعة، وقد تنمو السيقان رأسيًّا، أو أفقيًا على سطح التّربة. وقد ظهرت هذه النباتات لأول مرة على الأرض منذ أكثر من 300 مليون سنة.

ذنب الحصان.

مجموعة غير عادية من نباتات صغيرة ذات سيقان مجوفة، عقدها واضحة، وتنمو بطول يتراوح بين 60 و 90سم. وهذه النباتات ذات سيقان خضراء وأوراق سوداء صغيرة جداً. وتستقبل السيقان ضوء الشمس الذي تستخدمه النباتات في إنتاج غذائها بوساطة التركيب الضوئي، وتنمو الأفرع في بعض نباتات ذنب الحصان، في حلقات تحيط بالساق الرئيسية للنبات، ويشبه النبات ذنب الحصان. وتتركز كميات ضئيلة جدًّا من الأملاح المعدنية في سيقان ذنب الحصان وتشتمل على الذهب، والسليكا. وتجعل السليكا السيقان خشنة جدًا، مثل ورق الرمل (السنفرة)، وتسمى بعض أنواع ذنب الحصان المنظف السريع حيث كان الناس يستخدمون هذه النباتات في تنظيف القدور والمقالي المعدنية.

الحزازيات تضم هذه المجموعة من النباتات الحزازيات الكبدية، والحزازيات القائمة، والحزازيات القرناء. تنمو هذه النباتات الصغيرة في معظم أنحاء العالم، وتزدهر في المناطق الرطبة، والظليلة، كما في الوديان.

الحزازيات.

مجموعة من النباتات تضم حشيشة الكبد، والحزازيات القائمة، وحشيشة القرن. وتعيش هذه النباتات في جميع أنحاء العالم تقريبًا، من القطب الشمالي حتى الغابات الاستوائية، وتنمو في الأماكن الرطبة الظليلة في الغابات، والوديان الصغيرة. وتنفرد الحزازيات بين النباتات بافتقارها إلى النسيج الوعائي الذي يحمل الماء والغذاء إلى كل أجزاء النبات.

يبلغ طول غالبية حشيشة الكبد، والحزازيات القائمة وحشيشة القرن، حوالي 20سم. وليس لأي من هذه النباتات جذور حقيقية، ويحل محلها نموات شعرية تشبه الجذور تسمى أشباه جذور، تقوم بتثبيت النباتات بالتربة، كما تمتص الماء، والأملاح المعدنية.

ويمكن الحصول على الخث (مادة نباتات متفحمة) من النموات السميكة لنبات الأسفغنوم وبعض الحزازيات الأخرى، ويستعمل عادة في الحدائق. ويخلط البستانيون هذه المادة الدبالية مع التربة للحفاظ على التربة مفككة وزيادة كفاءتها في الاحتفاظ بالرطوبة. حشيشة القرن؛ حشيشة الكبد؛ الحزاز.

وجود النباتات

المناطق الرئيسية للنباتات في العالم تعيش النباتات في كل مكان عدا المناطق ذات الجليد الدائم، لكن لا تنمو كلّ النباتات في كل أنحاء العالم. وتوضح هذه الخريطة المناطق الخمس الرئيسية التي تنمو فيها أنواع معينة من النباتات بصورة أفضل. على سبيل المثال تنمو الصبَّارات أساسًا في الصحاري، ونباتات التيفة في المناطق المائية.

تعيش معظم أنواع النبات في الأماكن الدافئة ولو جزءًا من السنة وحيث تكون الأمطار وفيرة، والتربة خصبة. ومع ذلك تستطيع النباتات أن تعيش تحت ظروف قاسية، حيث أمكن العثور على الحزازيات في المناطق القطبية، التي نادرًا ما ترتفع درجة الحرارة فيها عن الصفر المئوي. وينمو العديد من النباتات الصحراوية في مناطق قد ترتفع درجة حرارتها عن 40°م.

ليست كل النباتات تنمو في أي منطقة من أنحاء العالم، بل توجد لكل نبات بيئة معينة وظروف جوية خاصة مثل نبات التيفا مثلاً الذي ينمو في الأماكن الرطبة فقط مثل المستنقعات، والأراضي السبخة. وعلى العكس من ذلك توجد نباتات الصبار أساسًا في الصحاري. وعبر فترات طويلة من الزمن حدثت تغيرات طفيفة لأنواع من النباتات المختلفة، وساعدت على استمرار بقاء النباتات في بيئات معينة. لمزيد من التفاصيل فقرة كيف تتغير النباتات في هذه المقالة.

تتكون بيئة النبات من العديد من العناصر، لعل من أهمها حالة الجو وضوء الشمس ودرجة الحرارة والتساقط (مطر، وجليد منصهر، وغيرها من أنواع الرطوبة). كما تشمل بيئة النبات أيضا التربة، والنباتات الأخرى، والحيوانات التي تعيش في المنطقة نفسها، تكون كل هذه العناصر ما يطلق عليه العلماء المجتمع الطبيعي.

لا يتماثل مجتمعان طبيعيان تمامًا، ومع ذلك تشابه العديد من المجتمعات البيئية الطبيعية بعضها أكثر مما تختلف. ويقسم علماء النبات العالم إلى البايومات (المناطق الإحيائية)، أي المجتمعات الطبيعية للنباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. وتشتمل المناطق الأحيائية المهمة في الأرض على 1-التندرا، 2-الغابات، 3-أراضي الحشائش الطبيعية، 4-غابات الأشجار الخفيضة، 5-السافانا، 6-الصحاري. تقسم الغابات عادة إلى مناطق أحيائية أصغر، مثل الغابات المعتدلة النفضية، والغابات المدارية المطيرة. بالإضافة إلى ذلك تعيش العديد من النباتات في المناطق المائية التي لا تندرج تحت أحد أنواع المناطق الأحيائية. البايوم.

يؤثر الإنسان بشدة على المجتمعات الطبيعية. على سبيل المثال، كانت الغابات الهائلة في أمريكا الشمالية فيما مضى تمتد من المحيط الأطلسي إلى نهر المسيسيبي، ثم أزيلت أكثر الأشجار بقدوم المستوطنين، وحلّت المدن، والمزارع مكان الغابات. كما كانت أراضي حوض البحر المتوسط فيما مضى مكسوّةً بغابات البلوط دائمة الخضرة، لكن أغلبها قد اختفى منذ أمد بعيد. فقد قطعت من أجل استخدام أخشابها، ولم تعد الغابات قادرة على النمو من جديد نتيجة للرعي الجائر من قِبَل الأغنام والماعز. ولقد ساعد الري وإضافة الأسمدة في مناطق أخرى من العالم على نمو النباتات من جديد بأرض كانت يومًا ما قاحلة.

يتناول هذا الجزء وصف الحياة الطبيعية للنباتات في المناطق الأحيائية المهمة على الأرض، وكذلك في المناطق المائية، ولمزيد من المعلومات عن بيئات الحيوانات، الحيوان. وعن العلاقة بين الكائنات الحية وبيئاتها. البيئة، علم.

نباتات الجبال المرتفعة. تماثل نباتات الجبال المرتفعة نباتات التّندرا الشمالية. وغالبية هذه النباتات خفيضة، وتأخذ شكل الوسادة أو تكون ورديّة الشكل للحماية من البرودة، والرياح. وجذر هذا النوع من النباتات يكون عادة طويلا بشكل واضح لتثبيت النبات بالتربة، ولتخزين الماء. كما يختزن المجموع الخضري المنبسط المتزاحم الحرارة التي يمتصها النبات خلال النهار، ويحتفظ بها أثناء الليل. وتضم المخروطيات المهيئة للنمو بالمناطق المرتفعة، التنوب الألبي والصنوبر والعرعر. وتمثل نباتات الأزالية شجيرات المناطق المرتفعة من الهملايا.

التندرا.

منطقة باردة، خالية من الأشجار، تحيط بالمحيط القطبي الشمالي، قريبًا من القطب الشمالي، وتمتد عبر المناطق العليا من أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا. والأرض في هذه المناطقة متجمدة معظم العام، ولا يتعدى سقوط الأمطار السنوي بها 15 إلى 25 سم. وتماثل ظروف المنحدرات العليا لأعلى جبال العالم (الألب، والأنديز، والهملايا، والروكي) تلك التي في التندرا.

يستمر الصيف في التندرا نحو 60 يومًا فقط، ومتوسط درجات الحرارة في الصيف نحو سبع درجات مئوية فقط. ويذوب حوالي 30 سم من سطح التربة خلال فصل الصيف وينشأ عن ذلك العديد من المستنقعات والبرك، والأراضي السبخة. وتنمو في التندرا الحزازيات، والشجيرات، ونباتات زهرية برية، في مجموعات صغيرة لتحمي نفسها من الرياح، والبرودة. ويكسو معظم الأرض غطاء كثيف من الأشنة (كائنات حية مكونة من الطحالب والفطريات). التندرا.

الغابات.

تكسو نحو ثلث مساحة اليابسة في الكرة الأرضية، وتتكون أساسًا من أشجار ولكن ينمو في الغابات العديد من الأنواع النباتية الأخرى.كذلك يقسم بعض علماء النبات أنواع الغابات العديدة إلى ثلاث مجموعات: 1- غابات مخروطية، 2-غابات معتدلة نفضية، 3-غابات مدارية مطيرة.

نباتات الغابات المخروطية. تمتد الغابات المخروطية (إبرية الأوراق) على هيئة حزام عريض عبر النصف الشمالي للكرة الأرضية، وعلى امتداد المناطق الساحلية الشمالية للمحيط الهادئ، وتوجد على جوانب الجبال. وتشتمل الغابات المخروطية على أنواع قليلة نسبيًا من الأشجار المخروطية، مثل التنوب، والشوكران، والصنوبر، والراتينج، وتحتفظ بأوراقها طوال العام. والمخروطيات نباتات صلبة، تتحمل البرودة الشديدة، والماء المتجمد بالتربة، والغطاء السميك من الجليد، وتشتمل النباتات الأرضية بالغابات المخروطية على السراخس وذيل الحصان، والأشنة، والحزازيات، وشجيرات مثل عنب الأحراج والتوت البري.

الغابات المخروطية. تضم أساسًا الأشجار الحاملة للمخاريط والمستديمة الخضرة. ويميز معظم علماء البيئة بين الغابات الشمالية التي يطلق عليها التَيْغة، والغابات المعتدلة المخروطية.

تنمو الغابات الشمالية بالمناطق ذات الصيف القصير، والشتاء الطويل، البارد. وقد يستمر موسم النمو في هذه المناطق لأقل من ثلاثة شهور. وتوجد الغابات الشمالية بالمناطق الشمالية القصوى في أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا، كما تنمو كذلك على الجبال المرتفعة لهذه القارات. وتشتمل الأشجار الموجودة بالغابات الشمالية على المخروطيات الدائمة الخضرة مثل التنوب، واللاركس، والراتينج، والصنوبر. أما الشكل المثلث المستدق لهذه الأشجار فيساعدها على طرح الجليد الثقيل جانبًا.

وتنمو بضعة أنواع فقط من النباتات، مثل الحزازيات، وبعض الشجيرات على أرضية الغابات الشمالية. تتكون طبقات سميكة من الأوراق الإبرية القديمة تحت الأشجار، وتحتوي هذه الأوراق على حموض تنطلق ببطء عند تحللها. ويحمل الماء هذه الحموض إلى داخل التربة. وتذيب المياه الحمضية العديد من الأملاح المعدنية، وتنقلها إلى الطبقات العميقة منها. ونتيجة لذلك فإن الطبقات العليا من التربة في الغابات الشمالية تكون غالبًا رملية، ولا تتمكن من دعم أنواع عديدة من النباتات الصغيرة.

نباتات الغابات النفضية. النباتات الرئيسية بالغابات النفضية أشجار عريضة الأوراق. وتقع أكبر مساحات الغابات النفضية بالنصف الشمالي للكرة الأرضية، وأشجار البلوط هي النوع السائد عادة. والأشجار الرئيسية للغابات النفضية بالنصف الجنوبي للكرة الأرضية هي الزان. أما طبقة شجيرات الغابات النفضية الشمالية فغالبًا ما توجد في صورة أشجار وشجيرات صغيرة مثل القرانيا، والبندق، ونباتات متسلقة مثل صريمة الجدي. وفي الربيع وقبيل أن تصير الأشجار مورقة، وتنتشر ظلالها الكثيفة، تُغطى أرضية الغابة بالعديد من النباتات الزهرية البرية، مثل الشقار الجبلي وزهرة الربيع.

والغابات المعتدلة المخروطية تنمو بالشمال الغربي لأمريكا، في مناطق ذات شتاء معتدل، رطب، وصيفٍ جاف. ومثال الغابات المعتدلة المخروطية كل من غابات أشجار الخشب الأحمر في شمال كاليفورنيا، وكذلك الغابات المعتدلة المطيرة بشبه جزيرة أوليمبيا في ولاية واشنطن. وتضم الأشجار الرئيسية بالغابات المعتدلة المخروطية أشجار الخشب الأحمر، والسكويا العملاقة في الجنوب، وتنوب دوجلاس، والشوكران والأرز، والصنوبر في معظم المناطق الشمالية.

غابات المناطق المعتدلة النفضية. تغطي مساحات كبيرة من شمال أمريكا، ووسط أوروبا، وشرق ، وأستراليا. وفي الولايات المتحدة الأمريكية تنمو الغابات المعتدلة النفضية شرق نهر المسيسيبي، وتمتد جهة الشمال حتى جنوب كندا، حيث تختلط مع الغابات المخروطية. وتمتاز أغلب هذه المساحات بشتاء بارد، وصيف دافئ، ورطب.

نباتات الغابات المدارية المطيرة. تغطي الغابات المدارية التامة النمو نحو 7% من سطح الأرض، وتشتمل على نحو 155,000 من بين ما يزيد عن 260,000 نوع من النباتات المعروفة. تنتظم فروع وأوراق الأشجار في الغابة المدارية في عدة طبقات، وقد تبلغ أطول الأشجار في ارتفاعها 60 متراً. وللعديد من الأشجار جذع مستقيم، ولبعض الأشجار جذور دعامية تشبه الركائز، تنمو من الجذع فوق الأرض وتساعد في تدعيم الشجرة. وغالبية أشجار الغابات المدارية دائمة الخضرة، ذات أوراق سميكة، جلدية، وتنتشر فيها المتسلقات الخشبية كما تكثر المتسلقّات الأخرى. ومن خصائص الغابات المدارية كذلك نمو النباتات العالقة وهي النباتات التي تنمو على غيرها من النباتات.

تسمى أكثر الأشجار بالغابات المعتدلة النفضية بالأشجار عريضة الأوراق، حيث إن أوراقها عريضة، ومنبسطة. وهي أيضًا أشجار نفضية (متساقطة الأوراق) أي أنها تفقد أوراقها كل خريف، وتكون أوراقًا أخرى جديدة في الربيع. تشتمل الأشجار التي تنمو في الغابات المعتدلة النفضية على أشجار الدردار والزان والبتولا والكستناء والبندق والجوزية والقيقب والبلوط والحور والجوز. وتمتلئ أرضية أغلب هذه الغابات بالنمو الكثيف لنباتات الأزهار البرية، والبادرات، والشجيرات.

الغابات المدارية المطيرة. تنمو في المناطق ذات الجو الدافئ، الرطب طوال العام. وتشمل هذه المناطق أمريكا الوسطى، والأجزاء الشمالية من أمريكا الجنوبية، ووسط وغربي إفريقيا، وجنوب شرقي آسيا، وغينيا الجديدة، وجزر المحيط الهادئ، والشمال الأقصى من أستراليا.

وأغلب الأشجار في الغابات المدارية المطيرة أشجار عريضة الأوراق. وهي لا تفقد على الإطلاق أوراقها بالكامل نتيجة للجو الدافئ المطير، وتفقد في كلّ وقت خلال العام بضع أوراق. وينمو العديد من أنواع الأشجار في الغابات المدارية المطيرة، وتضم أشجار الماهوجني، والتيك. وتنمو الأشجار بكثافة، بحيث لا يصل من ضوء الشمس إلى الأرض إلا القليل، لذلك لا يستطيع النمو سوى السراخس والأشنات والأركيدات والكروم التي تنمو عاليًا فوق الأشجار والنباتات الأخرى التي تتطلب القليل من ضوء الشمس على أرضية الغابات.

تذيب الأمطار الغزيرة التي تسقط على الغابات المدارية المطيرة معظم المواد المغذية، والمواد العضوية بعيدًا عن التّربة، ونتيجة لذلك فإن الأراضي الموجودة بالغابات المدارية المطيرة تحتوي على النزر اليسير من المواد المغذية والمواد العضوية. ومع ذلك، تتمكن التربة من توفير أسباب النمو الموجودة في هذه الغابات وذلك لتوفر المواد المغذية من تحلل الأوراق المتساقطة وتسرب ما بها من مواد مغذية باستمرار إلى التربة.

نباتات أراضي الحشائش الطبيعية. تتجاوز السهول التي تغطيها الحشائش 25% من الحياة النباتية الطبيعية على الأرض. والأنواع الأساسية لهذه النباتات هي الحشائش والسعْديَّات، وهي ذات قدرة على التكيّف بصور متعددة لمجابهة ظروف الجفاف وقوة الرياح. على سبيل المثال، تغطي طبقة ملساء من الشعيرات أوراق العديد من النباتات. وتحتفظ الشعيرات بطبقة هواء محملة بالرطوبة قريبًا من النبات، وبالتالي تمنع من فقد الماء. ويغطي المجموع الجذري للحشائش مساحة كبيرة للحصول على الماء السطحي، كما تكون الجذور أيضا متعمقة لتصل إلى المخزون من الماء الجوفي. وتتعرض نباتات الحشائش المكشوفة للعواصف العاتية. يحرق البرق المتكرر مساحات شاسعة من أراضي الحشائش. ولقد حلت الأراضي الزراعية محل غالبية أراضي الحشائش بالعالم لزراعة الغلال مثل الشوفان، والقمح.

أراضي الحشائش الطبيعية.

وهي مساحات عريضة، تمثل الغالبية العظمى من نباتاتها حشائش. كما تمثل هذه المساحات أكثر من 25% من الحياة النباتية الطبيعية بالكرة الأرضية. تُستعمل في الولايات المتحدة الأمريكية، وكندا معظم أراضي الحشائش الطبيعية لزراعة المحاصيل. ويزرع الفلاحون ومربو الماشية هناك الحبوب مثل الشعير، والشوفان، والقمح حيث كانت حشائش الركيب، وعشب الجاموس، وعشب الجرامة تغطي هذه الأراضي فيما مضى.

يقسم علماء النبات أراضي الحشائش إلى السهب والبراري. وفي السهب تنمو حشائش قصيرة فقط، وتضم هذه المساحات الجافة السهول العظمى في الولايات المتحدة الأمريكية، وكندا ، والفلد في جنوب إفريقيا، وسهب روسيا. أما البراري فتنمو بها حشائش أكثر ارتفاعًا كما في وسط غربي أمريكا، وشرقي الأرجنتين ومناطق من أوروبا، وآسيا. ويتخلل هذه المناطق سهول متموجة، ومجموعات من الأشجار، والأنهار، والجداول. وغالبية الأراضي خصبة، وتنهمر الأمطار بكميات غزيرة عليها. وتبعا لذلك يُستخدم هذا النوع بالكامل من أراضي الحشائش في المحاصيل الغذائية، والإنتاج الحيواني. الحشائش الطبيعية؛ السهل الخالي من الشجر.

السافانا.

وهي أراضٍ عشبية تنمو بها أشجار متفرقة. وتنمو بعض السافانا في مناطق قليلة الأمطار، ويوجد بعضها في مناطق استوائية مثل اللاموس في فنزويلا، والكامبوس في جنوبي البرازيل، والسودان في إفريقيا. ومعظم هذه المناطق ذات شتاء جاف، وصيف رطب. وتكون الحشائش في مثل هذه الظروف طويلة، وصلبة، وتنمو أشجار السنط والباوباب (تِبلْدي) والنخيل في العديد من السافانا. وتتجول أنواع عديدة من الحيوانات في سافانا إفريقيا مثل: الظبي، والزرافة، والأسد، والحمار الوحشي. سافانا.

نباتات الأراضي ذات الأشجار الخفيضة. تزدهر الشجيرات وتنمو بكثافة في المناطق ذات الصيف الحار الجاف، والشتاء البارد الرطب. ونباتات المناطق ذات الأشجار الخفيضة تكون عادة دائمة الخضرة، وذات أوراق سميكة، وجلدية، أو لامعة، ومغلفة بطبقة شمعية. وهذا كله تكيف مع البيئة لتقليل تبخر الماء من سطح الورقة. وعادة ما تحدث الحرائق خلال الصيف وهي تساعد على تنبيه النمو الجديد للنباتات. وتنبت بذور بعض النباتات مثل البنْقَسيَّة الأسترالية عند تعرضها لحرارة شديدة. وعندما تسقط الأمطار من جديد تنتج الشجيرات فروعًا مرة أخرى من جذورها المسنَّة.

غابات الأشجار الخفيضة.

وتشتمل أساسًا على شُجيْرات صغيرة، دائمة الخضرة، ذات أوراق جلدية، وغالبًا ما تكون عطرية (ذات رائحة طيبة). ويوجد هذا النوع من النبات في المناطق الساحلية ذات الصيف الحار، الجاف، والشتاء المعتدل، الرطب وتنتشر حول منطقة البحر الأبيض المتوسط وتعرف غالبًا بالنمو النباتي للبحر الأبيض المتوسط.

ومن المناطق الواسعة الأخرى ذات الأشجار الخفيضة الساحلية تلك التي في جنوبي وغربي أستراليا، وجنوب إفريقيا، وفي كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية وتسمى الأجمة.

تنتشر الحرائق في غابات الأشجار الخفيضة خلال موسم الصيف الجاف، لكن هذه الحرائق في واقع الأمر تساعد في الحفاظ على الحياة النباتية. فالعديد من النباتات التي تنمو في مناطق غابات الأشجار المنخفضة تكون إما مُقاومة للحرائق، أو قادرة على استعادة نموها سريعًا بعد أن تحرق. وتخلي النيران النمو النباتي الكثيف، وتكشف الأرض الجرداء مما يسمح بنموها من جديد. وتنبه حرارة النيران أيضا النمو في بذور بعض النباتات، وإضافة إلى ذلك، فإن العديد من النباتات الزهرية الصغيرة لا تظهر إلا عقب اشتعال النار. الأجمة؛ مرج الخلنج.

نباتات الصحارى. موطن الصحارى الصبارية هو الجنوب الغربي للولايات المتحدة، وأمريكا الوسطى، والجنوبية. تمثل الساق الجزء الرئيسي للنبات، وهي مثل أوراق النباتات الأخرى، تعدّ العضو المسؤول عن صنع الغذاء، كما أنها أيضًا تختزن الغذاء، والماء. تأخذ ساق الصبار أشكالا عديدة، بداية بالأقراص المفلطحة، كما في صبار التين الشوكي، إلى الشمعدان المتفرع الضخم لصبار ساجورو. والأوراق الحقيقية للصبار مختزلة إلى أشواك. واليَتُوع كذلك نباتات شوكية في إفريقيا. وتشتمل النباتات في صحراء جوبي الباردة في آسيا على أشجار الصخر، والطرفاء، والسرمق. وتضم النباتات النموذجية للصحراء الأسترالية الحشائش ذات الأوراق والبذور التي تحمل أشواكًا، وبازلاء الصحراء، وآذان الدب، وشجرة الصمغ الرخامية. وتنمو فروع العديد من النباتات الصحراوية عقب سقوط الأمطار، وتزهر، وتنتج البذور.

الصحاري.

وتغطي نحو خُمْس يابس الكرة الأرضية. تمتد منطقة صحراوية هائلة عبر شمالي إفريقيا، وإلى داخل وسط آسيا. وتضم هذه المناطق ثلاثًا من أكبر صحاري العالم: العربية، وجوبي، والصحراء الكبرى. وتضم المناطق الصحراوية الرئيسية الأخرى في العالم صحراء أتاكاما عبر الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، وصحراء كلهاري في جنوب إفريقيا، والهضبة الغربية في أستراليا، والركن الجنوبي الغربي لأمريكا الشمالية.

وتكاد تنعدم الحياة النباتية تمامًَا في بعض الصحاري، وعلى سبيل المثال تتكون أجزاء من صحراء جوبي، والصحراء الكبرى بصورة أساسية من كثبان رملية متحركة. تسقط في جميع الصحارى أمطار قليلة، وأرضها صخرية أو رملية. وترتفع درجة الحرارة في معظم الصحارى فوق 38°م لفترة من الزمن على الأقل خلال العام. كما أن بعض الصحارى تمرّ بفترات باردة، لكن بالرغم من هذه الظروف القاسية فإنّ العديد من النباتات تعيش بالمناطق الصحراوية. وتسمىَّ هذه النباتات أحيانًا النباتات الجفافية وتشمل: الصّبار وشجيرة الكريوزوت، وشجرة يَشُوع، وأشجار النخيل، وحبق الراعي، واليكَّة، كما توجد نباتات الأزهار البرية في الصحراء. الزهرة.

ولا تنمو النباتات الصحراوية على مقربة من بعضها، فنموها متفرقة يُهيئ لها الحصول على الماء والأملاح المعدنية من مساحة كبيرة. وتنتشر جذور أغلب النباتات الصحراوية خلال مساحات كبيرة، وتمتص من ماء الأمطار أكبر قدر تستطيعه. وتختزن نباتات الصّبار، والنباتات العصارية الأخرى الماء في أوراقها، وسيقانها السميكة. الصبار؛ الصحراء.

نباتات برك الماء العذب. تحاط حوافّ العديد من البرك والبحيرات في نصف الكرة الأرضية الشمالي بالأشجار مثل نباتات جار الماء، والصفصاف. وتكون نباتات التيفاء الكاذب حول الماء غطاء ممتدًا. ويسهل التعرف عليها حيث تكون أوراقها شريطية، ونوراتها كبيرة ذات لون بني. في الصيف، ينمو العديد من النباتات التي تكون جذورها بقاع البركة، نحو الخارج لتزهر أعلى السطح أو فوقه، مثل نباتات حامول الماء وهي ذات سنبلة قصيرة وأزهارها بيضاء، تنمو فوق السطح. وتوجد بين أوراقها المقسمة كثيرًا، والموجودة تحت السطح مثانات صغيرة مملوءة بالهواء. تقتنص المثانات الكائنات الحية الصغيرة التي يقوم النبات بهضمها.

المناطق المائية.

مساحات من الماء العذب، أو الماء المالح. وتشتمل مساحات الماء العذب على البحيرات، والأنهار، والجداول، والمستنقعات، بينما تضم مناطق الماء المالح المستنقعات الساحلية والبحار. وتعيش معظم النباتات المائية في أماكن يصل إليها ضوء الشمس، وتنمو هذه النباتات قريبًا من سطح المياه، أو في المياه الضحلة، أو على امتداد الساحل.

تعيش بعض أنواع النباتات المائية، مثل عشبة الأنقليس بالكامل تحت سطح الماء، بينما تطفو نباتات أنواع أخرى حرة على سطح الماء مثل نبات عدس الماء، (أصغر النباتات الزهرية على الإطلاق). وهناك أنواع أخرى مثل آذريون الماء تنمو جزئيًا فقط تحت الماء. والعديد من النباتات المائية ذات فراغات هوائية تتخلل سيقانها، وأوراقها، وهذه تساعد النباتات على البقاء قائمة، أو في الاستمرار طافية.

تتميز المناطق المائية بظروف استثنائية تجعل النمو فيها صعبًا للعديد من أنواع النّبات. وعلى سبيل المثال، تفيض المستنقعات، والمجاري المائية، والأنهار مما يجعل النباتات التي تعيش في هذه المناطق مغطاة تمامًا بالماء. ونتيجة لذلك فإن قلَّة فقط من الأنواع النباتية تستطيع مجابهة ظروف هذه المناطق المائية. وتنتشر في الماء العذب نباتات عدس الماء، وجار النهر، وزنبق الماء، والبرديّ، والتيفاء، كما تنمو أشجار مثل السرو البسيط، والصمغ الأسود والصفصاف. وتضمّ نباتات الماء المالح عشبة الأنقليس، وعشبة الكورد، والعديد من أشكال السعديات. النبات المائي.

أجزاء النبات

ميزات خاصة بنباتات المياه العذبة. تتصف النباتات التي تعيش في البرك بميزات خاصة تمكنها من البقاء على قيد الحياة. وأمثلة ذلك نوعان من النباتات، زنبق الماء الأبيض والألفية المائية المبينين أدناه.

تتركب كل النباتات ـ شأن كافة الكائنات الحية- من خلايا. ويوجد بالنباتات العديد من أنواع الخلايا لكل نوع عمله الخاص. تكوِّن هذه الخلايا مجتمعةً مختلف أعضاء النبات. وتحتوي شجرة الخشب الأحمر، على سبيل المثال، على عدة بلايين من الخلايا. الخلية.

وتسمى مجموعة الخلايا المهيئة لأداء وظيفة معينة نسيجًا، ويتركب النبات من عدة أنواع من أنسجة معقدة. وجميع النباتات، عدا الحزازيات ـ التي تشمل: الحزازيات القائمة، وحشيشة الكبد، وحشيشة القرن ـ ذات نسيج ناقل يحمل الماء والأملاح المعدنية لكل أجزاء جسم النبات. ويُعرف هذا النسيج بالنسيج الوعائي، ويتركب من نسيجين متخصصين يُعرفان بالخشب واللحاء. ويتركب نسيج الخشب من خلايا تنقل الماء من الجذور إلى الأوراق. ويتركب نسيج اللحاء من خلايا تنقل الغذاء الناتج عن التركيب الضوئي في الأوراق إلى أعضاء النبات الأخرى. تعرف النباتات التي تحتوي على هذه الأنسجة المتخصصة بالنباتات الوعائية، في حين تعرف الحزازيات بالنباتات غير الوعائية حيث تفتقر إلى الخشب واللحاء.

يتركب النبات من عدة أجزاء أساسية. تشتمل النباتات الزهرية، أكثر أنواع النباتات انتشاراً، على أربعة أجزاء رئيسية 1-الجذور، 2-السيقان، 3-الأوراق، 4- الأزهار. وتسمى الجذور والسيقان والأوراق الأعضاء الخضرية للنبات، وتعرف الأزهار، والثمار والبذور بأعضاء التكاثر.

الجذور. تثبت معظم الجذور النبات، وتمتص الماء والأملاح المعدنية. قد تكون النباتات ذات جذور ليفية، أو وتدية (إلى اليسار)، وتظهر الأجزاء الرئيسية للجذر (إلى اليمين).

الجذور.

تنمو معظم الجذور تحت سطح الأرض، وتنتشر جذور النبات الحديث النمو، وتمتص الماء والأملاح المعدنية التي يحتاج إليها لينمو. كما تثبت الجذور أيضا النبات في التربة. وإضافة إلى ذلك، فإن جذور بعض النباتات تختزن الغذاء ليستفيد منه بقية النبات، وتشْمل النباتات التي لها جذور مختزنة: البنجر، والجزر، والفجل والبطاطا الحلوة.

ويوجد نوعان من المجموع الجِذْري ـ ليفي ووتدي. وتمثل النجيليات النباتات ذات المجموع الجذري الليفي، يوجد بها العديد من الجذور الأسطوانية المتماثلة تقريبا في الحجم، والتي تنتشر في جميع الاتجاهات. أما النبات ذو المجموع الجذري الوتدي فله جذر واحد، ويكون أكبر من بقية الجذور. فالجَزَر، والفجل لهما جذر وتدي. وتنمو الجذور الوتديِّة مستقيمة إلى أسفل، وقد يصل بعضها إلى عمق يتجاوز 4 أمتار ونصف المتر.

ويُعدُّ الجذر أحد الأعضاء الأولى للنبات التي تبدأ النمو. ينمو الجذر الابتدائي من بذرة النبات، وسريعًا يعطي أفرعًا تُسمى جذورًا ثانوية لكل منها قلنسوة تحمي القمّة الرهيفة لكلِّ جذر أثناء اختراقها التربة. يلي ذلك نموّ الشّعيرات الجذرية، وهي شبه خيطيّة، على جذر النبات. والقليل من هذه التراكيب يتعدى طوله 12 ملم. لكن يوجد منها عدد هائل يزيد من قدرة النبات على امتصاص الماء والأملاح المعدنية من التربة.

تطفو جذور بعض النباتات المائية حرةً في الماء، بينما بعض النباتات الأخرى مثل الأركيد، وبعض المتسلقات، ذات جذور تتعلق بها على فروع الأشجار.

وجذور جميع النباتات الأرضية تقريبًا ذات علاقة خاصة بالفطريات؛ حيث تكسو أو تخترق الفطريات القمم النامية لجذور النباتات. وفي هذه الحالة تُعرف الجذور بالجذور الفطرية. يدخل الماء، والأملاح المعدنية الجذور من خلال الفطريات. تزيد الفطريات من اتساع المجموع الجذري للنبات، وتزيد كفاءة النبات على امتصاص الماء، والأملاح المعدنية. ويعتقد كثير من علماء النّبات أن أولى النباتات الأرضية قد تطورت منذ ملايين السنين من الطحالب التي تعيش في الماء. ويظنون أن علاقة الفطريات بالجذور ربما تكون قد ساعدت هذه النباتات على النمو فوق الأرض. جذر النبات.

السيقان. تحمل معظم السيقان أزهار وأوراق النبات. وقد تكون السيقان خشبية، أو عشبية. (إلى اليمين) ساق عشبية ذات سطح أملس وأخضر، (وإلى اليسار) ساق خشبية ذات سطح خشن وبني.

السيقان.

السيقان النباتية شديدة التباين في مختلف أنواع النبات. وتمثل أكبر الأعضاء في بعض أنواع من النباتات. وعلى سبيل المثال، تعتبر جذوع، وفروع، وأغصان الأشجار سيقانًا، وفي بعض النباتات الأخرى مثل الكرَنْب، والخس تكون السيقان قصيرة، والأوراق كبيرة لدرجة يبدو معها أن ليس ثمة سيقان على الإطلاق، كما أن سيقان نباتات أخرى مثل البطاطس تنمو جزئيًا تحت التربة.

وتنمو معظم السيقان رأسيًا، وتحمل الأوراق، وأعضاء التكاثر للنبات. وتعرض السيقان هذه الأعضاء للهواء، حيث يمكنها أن تستقبل ضوء الشمس، وتنمو بعض السيقان فوق سطح الأرض، أو قد تنمو تحت الأرض. وتسمى السيقان التي تنمو فوق سطح الأرضٍ سيقانًا هوائية، وتلك التي تنمو تحت الأرض تسمى سيقانًا أرضية. وقد تكون السيقان الهوائية خشبية أو عُشبية (غير خشبية). وتشتمل النباتات ذات السيقان الخشبية على الأشجار، والشجيرات. وتكون هذه النباتات صلبة، لاحتوائها على كميات كبيرة من نسيج الخشب، وتكون أغلب السيقان العشبية غضة، وخضراء لاحتوائها على كميات قليلة من نسيج الخشب.

تنمو الساق وتطول في جميع النباتات تقرييًا عند القمة، وتعرف الخلايا التي تكون هذا النطاق من النمو بالنسيج الإنشائي القمي. يعطي النسيج الإنشائي القمي عمودًا من خلايا جديدة خلف بعضها. تنمو هذه الخلايا إلى أنسجة متخصصة بالساق، والأوراق. ويسمى النسيج الإنشائي القمي ومجموعة الأوراق المحيطة به برعما، وقد تنمو البراعم على الأجزاء المختلفة للساق. يوجد برعم طرفي عند نهاية الفرع، ويتكون برعم جانبي عند نقطة التقاء الورقة بالساق. وتعرف هذه النقطة بالعقدة. وقد تنمو البراعم وتعطي أفرعًا جديدة، أو أوراقاً، أو أزهارًا. وتغطَّى بعض البراعم بأوراق صغيرة جدًا، متداخلة تُسمَّى الحراشيف البرعميّة. تحمي الحراشيف البرعمية الأنسجة النامية الغضة في النسيج الإنشائي القمي. وخلال فصل الشتاء تكون براعم العديد من النباتات كامنة (غير نشطة). ويمكن مشاهدتها بسهولة. وفي فصل الربيع تستعيد هذه البراعم نموها. ساق النبات.

الأوراق تجهز أوراق معظم النباتات الغذاء للنمو، والاستعاضة. يوضّح الرسم جهة اليسار الأجزاء الرئيسية للورقة، وتوضح الرسومات الأخرى التنوع الكبير لأنواع وأشكال الورقة. فبالإضافة إلى الأوراق البسيطة والمركبة، هناك الأوراق الحرشفية، والإبرية، والشوكية.

الأوراق.

تصنع الأوراق معظم الغذاء الذي تحتاج إليه النباتات لتعيش، وتنمو. وتنتج الأوراق الغذاء خلال عملية التركيب الضوئي، ويمتص اليخضور (الكلوروفيل) الموجود في الأوراق الطاقة الضوئية من الشمس ضمن إحدى عمليات التركيب الضوئي. وتستخدم النباتات هذه الطاقة ليتّحد الماء، والأملاح المعدنية من التربة مع ثاني أكسيد الكربون من الهواء. ويستخدم الغذاء المتكون بهذه الكيفية للنمو، والترميم، أو قد يختزن في مناطق خاصة في السيقان، أو في الجذور. التركيب الضوئي.

تختلف الأوراق كثيرًا في الحجم والشكل. ويقل طول أوراق بعض النباتات وعرضها عن 2,5 سم. وتنمو أكبر الأوراق، كأوراق نخيل الرَّافيا إلى 20م في الطول و2,5م في العرض. وأوراق معظم النباتات عريضة، ومنبسطة، والعديد منها ذو حافة كاملة، لكن الحافة في بعضها الآخر تكون مسننة، أو متموجة. أما النجيليات وبعض النباتات الأخرى فهي ذات أوراق طويلة، ودقيقة، وذات حافة كاملة، وقليل من أنواع الأوراق مثل الأوراق الإبرية في أشجار الصنوبر، والأوراق الشوكية في نباتات الصبار تكون مستديرة، وذات قمة حادة (مدببة).

تُرتَّب معظم الأوراق بنظم محددة على النبات. تنمو أوراق العديد من النباتات بترتيب متبادل أو ترتيب لولبي، وتتكون في هذين النظامين ورقة واحدة فقط عند كل عقدة. وفي النباتات ذات الترتيب المتبادل تظهر أولا ورقة على أحد جانبي الساق، ثم تظهر الأخرى على الجانب الآخر منه. وفي النباتات ذات الترتيب اللولبي تبدو الأوراق وكأنها تطوق الساق أثناء تتابع نموها إلى أعلى. يكون ترتيب أوراق النبات متقابلا إذا نمت ورقتان على جانبي السَّاق عند العقدة نفسها.وإذا تكونت ثلاث أوراق، أو أكثر على مسافات متساوية حول عقدة واحدة بالساق، يكون ترتيب الأوراق سِواريًّا.

تبدأ الورقة حياتها على هيئة نتوء صغير خلف النسيج الإنشائي القمي للساق. وينمو في معظم الأوراق جزءان رئيسيان: النصل والعنق. وقد يكون لأوراق بعض النباتات جزء ثالث أيضا هو الأُذَيْنات. والنصل هو الجزء المنبسط من الورقة. فبعض الأوراق ذات نصل واحد فقط وهي الأوراق البسيطة. وتسمى الأوراق التي لها نصلان أو أكثر بالأوراق المركبة. ويمثل العنق محور الورقة الرفيع الذي ينمو بين قاعدة النصل، والساق. ويحمل العنق الماء، والغذاء من النصل وإليه. والأذينات تراكيب تشبه الورقة تنمو عند التقاء العنق مع الساق. ولا تختلف معظم الأذينات في بِنْيتها الأساسية عن الأوراق المتناهية الصغر.

توزع شبكة من العروق الماء إلى المناطق المنتجة للغذاء بالورقة. كما تساعد العروق في تدعيم الورقة، والحفاظ على سطحها معرضًا للشمس. ويسمى السطح العلوي، والسطح السفلي للورقة بالبشرة أو سطح الورقة. يوجد بالبشرة فتحات متناهية الصغر تسمى ثغورًا. وينتقل ثاني أكسيد الكربون، والأكسجين ، وبخار الماء، والغازات الأخرى إلى داخل الأوراق وإلى خارجها خلال الثغور. الورقة.

الأزهـــــــار تشتمل الأزهار على أجزاء التكاثر بالنباتات الزهرية. إذا كانت أجزاء التكاثر للنبات ـ الأسدية والمدقات ـ في ذات الزهرة، تسمى زهرة تامة، أما إذا احتوت الزهرة على الأسدية فقط، أو المدقات فقط فتسمى زهرة غير تامة. وتظهر الأجزاء الخارجية للزهرة (إلى اليسار).

الأزهار.

تشتمل على الأجزاء المسؤولة عن التكاثر بالنباتات الزهرية. وتتكون الأزهار من براعم على امتداد ساق النبات. ويعطي بعض أنواع النباتات زهرة واحدة فقط، وبعضها الآخر يكون العديد من مجموعات كبيرة من الأزهار، كما أن النباتات مثل الطرخشقون، وزهرة الربيع، لها العديد من الأزهار الصغيرة جدًا تكون رأسًا مفردًا يُشبه الزهرة.

بغالبية الأزهار أربعة أجزاء رئيسية : 1-الكأس 2- التّويج 3-الأسدية 4-المدَقَّات. وتتصل الأجزاء الزهرية عند موضع على الساق يعرف بتخت الزهرة.

يشتمل الكأس على تراكيب ورقية صغيرة، خضراء في معظم الأزهار تسمى سبلات، وتحمي السبلات البراعم الزهرية الصغيرة. توجد البتلات إلى الداخل من الكأس. وتكوِّن بتلات الزهرة مجتمعة التويج. وتمثل البتلات أكبر الأجزاء في معظم الأزهار وأكثرها غنى بالألوان. وتتصل الأجزاء الزهرية المسؤولة عن التكاثر ـ الأسدية والمدقات ـ بتخت الزهرة إلى الداخل من السبلات والبتلات، وتكون الأسدية والبتلات ملتحمة في العديد من الأزهار.

والسداة عضو التكاثر المذكر، والمدقة عضو التكاثر المؤنث. وتتركب كل سداة من جزء كبير يعرف بالمئْبر (المتك) ينمو في نهاية عنق طويل وضيق يعرف بالخيط. تنتج حبوب اللقاح، والتي تكون الخلايا المذكرة، داخل المئبر. تضم المدقة في غالبية الأزهار ثلاثة أجــزاء: 1- تركيب مفلطـح في القمـة يعـرف بالميسـم 2- أنبوبة أسطوانية في الوسط تعرف بالقلم 3- جزء قاعدي مستدير يعرف بالمبيض.

يحتوي المبيض على تركيب، أو أكثر يعرف بالبييضات، وتتكون الخلايا البيضية داخل المبيض. وتتحول البييضات إلى بذور عندما تخصب الخلية المذكرة خلية بيضية. يتناول الجزء التالي من هذه المقالة كيفية تكاثر النباتات، وتوضح الطريقة التي تتحد بها الخلية المذكرة مع الخلية البيضية وبدء تكوين البذور والثمار.

البـــــــــــذور قد تكون البذور عارية أو مغطاة. فبذرة الصنوبر، إلى جهة اليسار، بذرة عارية وتتكون على إحدى حراشيف المخروط. ويوجد نوعان من البذور المغطاة ـ ذات فلقة واحدة وذات فلقتين. تتكون هذه البذور داخل مبيض. وذات الفلقتين، بالوسط، لها فلقتان، وذات الفلقة الواحدة إلى اليمين لها فلقة واحدة فقط.

البذور.

تتفاوت البذور كثيرًا في الحجم، والشكل. بعض البذور صغيرة للغاية، مثل تلك التي في نبات التبغ، فقد ينمو أكثر من 2,500 بذرة داخل قرن أقل من 20 ملم في الطول. وعلى العكس من ذلك، فإنّ البذرة في أحد أنواع شجرة جوز الهند قد تزن ما يقرب من 10 كجم. ولايوجد ارتباط بين حجم البذرة، وحجم النبات، وعلى سبيل المثال فإن أشجار الخشب الأحمر الضخمة التي يزيد ارتفاعها عن 110م تنمو من بذور يبلغ طولها 1,6 ملم فقط.

يوجد نوعان رئيسيان من البذور : عارية ومكسوّة أو مغلفة. فكافة النباتات الحاملة للمخاريط ذات بذور عارية، وتتكون بذور هذه النباتات على السطح العلويّ للحراشيف التي تُكّون المخاريط. وجميع النباتات الزهرية ذات بذور مغطاة بوساطة المبيض. يكوّن المبيض عند نضج البذور الثمرة. ويتحول المبيض في نباتات مثل التفاح، والتوت، والعنب إلى ثمار طرية، وفي نباتات أخرى مثل الفاصوليا، والبازلاّء يتحول المبيض إلى ثمار جافة. وقد يكون لبعض النباتات ثمار متجمعة حيث يتكون كل جزء صغير من الثمرة المتجمعة، مثل توت العليق، من مبيض مستقل به بذرتُه الخاصة.

وتتركب البذور من ثلاثة أجزاء رئيسية : 1-القصرة (الغلاف الخارجي)، 2-الجنين، 3-النسيج المختزن للغذاء. تحمي القصرة، أو الغلاف الخارجي، الجنين الذي يشتمل على كافة الأجزاء المطلوبة لتكوين نبات جديد. ويحتوي الجنين كذلك على فلقة أو أكثر، وهي أوراق جنينية تمتص الغذاء من النسيج المختزن للغذاء. ويسمَّى هذا النسيج في النباتات الزهرية السويداء. يمتص الجنين السويداء في بعض النباتات مثل البازلاء، والفاصوليا، ويُختزن الغذاء بالفلقات. وفي النباتات الحاملة للمخاريط يختزن الغذاء ضمن نسيج الطور المشيجي المؤنث. البذرة.

طرق تكاثر النباتات

الكثير من النباتات الزهرية يتلقح بوساطة النحل، وحيوانات أخرى. تتعلق حبوب اللقاح بالحيوانات التي تحملها من زهرة إلى زهرة خلال بحثها عن الغذاء.
المخروطيات تنتج حبوب لقاح تحملها الرياح من المخروط المذكر إلى المخروط المؤنث. في الصورة أعلاه، حبوب اللقاح تتساقط من مخروط مذكر لنبات الصنوبر النمساوي.

تكثر النباتات من نوعها إما بالتكاثر الجنسي، أو بالتكاثر اللاجنسي. فعند التكاثر الجنسي تلتقي خلية مذكرة مع الخلية البيضية المؤنثة لإنتاج نبات جديد. وتحتوي كل من الخلية البيضية، والخلية المذكرة على الصبغيات (المادة الوراثية). تحدد الصبغيات العديد من الخصائص، وقد تختلف هذه الخصائص في كل من الأبوين. وقد يحدث التكاثر اللاّجنسي بطرق عديدة، وغالبا ما يتضمن تجزئة النبات إلى جزءين، أو أكثر ويصير كل منها نباتا جديدًا. وترث هذه النباتات صبغياتها من أب واحد فقط، ويكون لها خصائص مطابقة للنبات الأب. ويعرف هذا النوع من التكاثر اللاجنسي بالتكاثر الخضري، ويتكاثر العديد من النباتات بكل من التكاثر الجنسي، والتكاثر الخضري.

التكاثر الجنسي.

يحدث التكاثر الجنسي في النباتات على شكل دورة معقدة تعرف بتبادل الأجيال (تعاقب الأجيال)، تشتمل على جيلين أو مرحلتين متميزتين. وخلال إحدى مرحلتي الدورة، يعرف النبات بالنابت المشيجي أو النبات الحامل للأمشاج. وتصعب مشاهدة الطور المشيجي في معظم الأنواع النباتية، أو نادرًا ما يلاحظه الناس. ويعطي هذا الطور الأمشاج ـ أي الخلية المذكرة والخلية البيضية. وقد ينتج الطور أيضًا الخلايا المذكرة، أو الخلايا البيضية أو كلتيهما تبعا لنوع النبات. وعند اتحاد الخلية المذكرة مع الخلية البيضية، يتكون من البييضة المخصبة المرحلة الثانية من دورة حياة النبات. في هذه المرحلة يعرف النبـات بالطـور البوغي أو النبات الحامل للأبواغ. عندما يشاهد الناس نباتا فغالبا ما يكون في مرحلة الطور البوغي. ويعطي الطور البوغي ـ خلال انقسام خلوي يعرف بالانقسام الاختزالي ـ تراكيب متناهية الصغر تسمى الأبواغ. وتتكون الأبواغ داخل تراكيب مقفلة تشبه الكيس تسمى بالكيس البوغي (الحافظة البوغية). وينشأ الطور المشيجي عن الأبواغ وتبدأ دورة الحياة مرة أخرى.

طريقة التكاثر في النباتات الزهرية تتكاثر النباتات الزهرية من خلال عملية التلقيح. تبدأ هذه العملية عندما تصل إحدى حبوب اللقاح من متك السداة إلى ميسم المدقة، وينمو بعد ذلك أنبوب لقاح طويل، يشبه الشعرة من حبة اللقاح إلى إحدى البييضات بالمبيض. ثم تنتقل الأمشاج المذكرة من أنبوب اللقاح إلى البييضة. عندما يخصب مشيج خلية بيضية يبدأ تكوين البذرة.

في النباتات البذرية. وهي تشمل النباتات الزهرية والنباتات حاملات المخاريط. يشتمل تبادل الأجيال على سلسلة من الخطوات المعقدة. ولا يشاهد بالعين المجردة في هذه النباتات سوى الطور البوغي فقط. وتنتج الأبواغ داخل أعضاء التكاثر المذكرة والمؤنثة للنبات. وتعطي الأبواغ الطور المشيجي الذي يبقى بداخل أعضاء التكاثر بالنبات.

في النباتات الزهرية توجد الأجزاء المسؤولة عن التكاثر في الأزهار. وتمثل الأسدية أعضاء التكاثر المذكرة بالنبات، وتحتوي كل سداة على طرف متضخم يعرف بالمِئْبَرْ (المتك). والمدقة هي عضو التكاثر المؤنث بالنبات، ويحتوي المبيض الذي يكون القاعدة الكروية للمدقة على البييضات. يتركب المئبر من تراكيب صغيرة جدا تسمى الأكياس البوغية المذكرة، كذلك تحتوي البييضات على تراكيب تسمى الأكياس البوغية المؤنثة، وتنتج الأبواغ عن انقسام الخلايا في كل من الأكياس البوغية المذكرة، والأكياس البوغية المؤنثة.

تنمو بوغة واحدة في كل بييضة في معظم أنواع النباتات الزهرية، وتعطي طوراً مشيجياً مؤنثًا دقيق الحجم. ويعطي الطور المشيجي المؤنث خلية بيضية واحدة. وتحتوي الأبواغ الموجودة بالمئبر، والتي تعرف بحبوب اللقاح على طور مشيجي مذكر دقيق الحجم. وتنتج كل حبة لقاح خليتين مذكرتين.

ويتحتم انتقال حبّة اللقاح من المِئْبَرْ إلى المدقة حتى يحدث الإخصاب، ويُعرف هذا الانتقال بالتلقيح. وإذا سقطت حبة اللقاح من زهرة إلى مدقة الزهرة نفسها، أو مدقة زهرة أخرى على النبات نفسه فإن هذه العملية تُعرف بالتلقيح الذاتي. أما إذا انتقلت حبة اللقاح من زهرة إلى مدقة على نبات آخر فإن هذه العملية تُعرف بالتلقيح الخلطي (التهجيني). وتُحمل حبوب اللقاح من زهرة إلى زهرة في التلقيح الخلطي بوساطة الحيوانات، مثل الطيور، والحشرات، أو بوساطة الرياح. تمتاز النباتات الخلطية التلقيح بأنها ذات أزهار كبيرة، ورائحة طيبة، ورحيق حُلو. وتجذب هذه الخصائص كلاًّ من الخفاش، والبوسوم، والطيور كالطنان، والتُّمَيْر، وحشرات مثل النمل، والنحل، والخنافس، والفراشات والعثة. وتحمل هذه الحيوانات حبوب اللقاح على أجسامها أثناء تنقلها من زهرة إلى زهرة بحثًا عن الغذاء. وغالبية الأعشاب والأشجار، والشجيرات ذات أزهار صغيرة، وغير واضحة. وتحمل الرياح حبوب لقاح هذه النباتات. وقد تحمل الرياح حبوب اللقاح لمسافة تبعد نحو 160كم، وتسبب بعض أنواع حبوب اللقاح المحمولة بالهواء حمى القش وغيرها من أنواع الحساسية.

عندما تصل حبة لقاح إلى مدقة نبات من نفس النوع، ينمو أنبوب اللقاح إلى أسفل عبر الميسم والقلم حتى يصل إلى إحدى البييضات بالمبيض. تتحد إحدى الخليتين المذكرتين بحبة اللقاح مع خلية البيضية داخل المبيض. وحينئذ يبدأ تكوين جنين الطور المشيجي. وتتحد الخلية المذكرة الأخرى مع تركيبين يعرفان بالنواتين القطبيتين. وينشأ عن ذلك النسيج المغذي الذي يكّون السويداء. ويتكون عقب ذلك غلاف البذرة محيطا بالجنين، والسويداء. اللقاح؛ البذرة.

طريقة التكاثر في النباتات المخروطية تتكون الأجزاء الخاصة بالتكاثر في النباتات المخروطية في مخاريط مذكرة، ومخاريط مؤنثة مستقلة. يبدأ التلقيح عندما تدخل حبوب لقاح من مخروط مذكر غرفة اللقاح لبييضة في مخروط مؤنث. وتنتقل الخلايا المذكرة خلال أنبوب اللقاح، وتخصب إحداها خلية بيضية لتعطي بذرة.

النباتات المخروطية توجد فيها الأجزاء المسؤولة عن التكاثر في المخاريط. ويحتوي النبات المخروطي على نوعين من المخاريط؛ مخروط حبوب اللقاح، أو المذكر، وهو أصغر وأرهف النوعين، وهو أيضا أبسط تركيبًا، والمخاريط البذرية، أو المؤنثة وهي أكبر، وأكثر صلابة من المخاريط المذكرة.

يضم مخروط حبوب اللقاح العديد من الأكياس البوغية المتناهية الصغر والتي تنتج حبوب اللقاح. وتحمل كل من الحراشف التي يتركب منها المخروط البذري بييضتين على سطحها. وتعطي كل بييضة بوغة مؤنثة تضم الطور المشيجي المؤنث، ويشتمل هذا النبات الدقيق على الخلايا البيضية.

تحمل الرياح حبوب اللقاح من مخروط حبوب اللقاح إلى المخروط البذري. وتلتصق حبة اللقاح بمادة لاصقة بجوار إحدى البييضات. وعادة ما تدخل حبة اللقاح إلى غرفة حبوب اللقاح بالبييضة عبر فتحة تعرف بالنقير، وعندئذ تبدأ حبة اللقاح في تكوين الأنبوبة اللقاحية، ويتكون داخل الأنبوبة خليتان مذكرتان. وعندما يصل أنبوب اللقاح إلى خلية بيضية تخصب إحدى الخليتين المذكرتين البيضة، وتضمحل الخلية المذكرة الأخرى. وتنمو البيضة المخصبة إلى جنين الطور البوغي، وتصير البيضية المحتوية على الجنين بذرة. وتسقط البذرة على الأرض، وإذا ما كانت الظروف ملائمة يبدأ الطور البوغيّ الجديد في النمو.

طرق تكاثر السراخس تتكاثرالسراخس بوساطة كل من الأبواغ والخلايا الجنسية. تتكون الأبواغ على أوراق النبات السرخسي والذي يسمى النبات البوغي. تنمو البوغة إلى نبات صغير يعرف بالطور المشيجي الذي يعطي بدوره خلايا جنسية مذكرة، ومؤنثة تتحد وتكون طورًا بوغيًا آخر.

في السراخس والحزازيات يتكون جيل كلٍّ من الطور البوغي، والطور المشيجي من نباتين بينهما اختلاف كبير. يحمل الطور البوغي للسراخس أوراقاً، ويكون أكبر من الطور المشيجي بدرجة واضحة. ويتكون على حوافِّ السّطح السُّفلي لكل ورقة مجموعات من أكياس بوغية تعرف بالبثرات. وتسقط الأبواغ على الأرض عند نضجها، وتنمو إلى أطوار مشيجية قلبية الشكل، تشاهد بصعوبة. وينتج الطور المشيجي للسراخس كلا من الخلايا الجنسية المذكرة والمؤنثة. وتسبح الخلية المذكرة عند توفّر الرطوبة الكافية متجهة إلى خلية بيضية، وتتحد معها. تنمو البيضة المخصبة بعد ذلك إلى طور بوغي ناضج.

يتركب الطور البوغي للحزازيات من سويقة طويلة قائمة تنتهي بحافظة تشبه القرنة تنتج الأبواغ. ويبرز الطور البوغي في قمة طور مشيجيٍّ رهيف مُورق أخضر اللون. ويعتمد الطور البوغي على الطور المشيجي في الحصول على الغذاء والماء. ويمثل الطور المشيجي جزءًا من المجتمع النباتي المعروف بالحزازيات.

التكاثر الخضري يتكاثر العديد من النباتات خضريا. وتعطي بعض النباتات مجموعًا خضريًا من السيقان الأرضية. ويخرج بعضها الآخر غصونًا هوائية تحمل جذورًا، وتنمو إلى نباتات جديدة. ويستخدم الناس هذه الطرق كما في التعقيل والتطعيم، والترقيد الهرمي لإنتاج نباتات ذات خصائص مرغوبة.

التكاثر الخضري.

يمكن للنباتات أن تتزايد بدون التكاثر الجنسي، فخلال التكاثر الخضري يمكن لجزء من النبات أن ينمو إلى نبات كامل جديد. يحدث التكاثر الخضري حيث تستطيع أجزاء النبات أن تكوّن أجزاء غير موجودة، خلال عملية تُعرف بالتجدد. ويمكن لأي عضو من النبات سواء أكان جذرًا، أو ساقًا، أو ورقة، أو زهرة أن يتكاثر إلى نبات جديد. بل قد ينمو النبات من خلية مفردة من نبات آخر.

وغالبًا ما يحدث التكاثر الخضري في النباتات ذات السيقان التي تمتد أفقيًا أعلى أو أسفل سطح التربة مباشرة. يرسل نبات الفراولة، على سبيل المثال، سيقانًا رفيعة تعرف بالسيقان الجارية (المدادة) تنمو على امتداد سطح التربة. وترسل السيقان الجارية عند نقاط ملامستها للأرض جذورًا تعطي نبيتات (أوراقًا، وسيقانًا جديدة). وهذه النبيتات في واقع الأمر جزء من النبات الأب، ويتكاثر بهذه الطريقة بوساطة سيقان تحت الأرض كل من السراخس، والسوسن، والعديد من أنواع الأعشاب، وبعض أنواع الشجيرات، وبعض أنواع الأشجار.

وتستطيع العديد من النباتات التي تنمو كأعشاب ضارة الانتشار سريعًا بوساطة التكاثر الخضريّ. ويصعب أحيانًا إبادة هذه النباتات، حيث تنمو أجزاؤها المفقودة مرة أخرى بالتجدد. فعلى سبيل المثال ينمو نبات الهندباء البري ويعطي سيقانًا، وأوراقًا جديدة إذا تُرك جزءٌ من جذره داخل التربة.

ويستفيد المزارعون من التكاثر الخضري في الإكثار من العديد من المحاصيل الغذائية المهمة، مثل التفاح، والموز، والبرتقال والبطاطس. حيث يقومون مثلا بتجزئة البطاطس إلى عدة أجزاء، ويراعى احتواء كل جزء على عين (برعم) على الأقل. وتتحول خلال النمو كل قطعة من البطاطس إلى نبات بطاطس جديد. ينتج التكاثر بهذه الطريقة نباتات بطاطس جديدة أسرع مما لو زرعت بذور البطاطس.

يُسْتخدم التكاثر الخضري بكثرة كذلك عند زراعة الحدائق. فالكثير من النباتات مثل الدلابيث، والسوسن، والزنبق، والتيوليب تتكاثر بوساطة الأبصال، أو الكورمات. تستغرق هذه النباتات فترة أطول لتصل إلى مرحلة الإزهار عندما تنمو من البذرة.

يكثر الناس العديد من النباتات بثلاثِ طرق رئيسيّة، هي: 1-التعقيل، 2-التّطعيم، 3-الترّقيد.

التعقيل يتضمن استخدام العُقَل (أجزاء من النبات) تؤخذ من النباتات النامية. ومعظم العُقَل سيقان، إذا وُضعت في الماء، أو في تربة رطبة نمتْ لها جذورٌ ثُمّ تطوّرت إلى نبات مكتمل. وتتكاثر أنواع عديدة من نباتات الحدائق، والشجيرات بوساطة عُقل السيقان.

التطعيم يشمل كذلك العُقَل، لكن بدلا من وضع العقل في الماء، أو في التربة تطعم (تربط) بنبات آخر يعرف بالأصل. يوفر الأصل المجموع الجذري، والجزء السفلي من النبات الجديد، وتُكون العُقلة الجزء العلوي. ويستخدم المزارعون التطعيم في نمو أعداد كبيرة من بعض أنواع الفاكهة، بما في ذلك أنواع معينة من التفاح، حيث يأخذون عُقَل الأشجار التي تعطي نوع التفاح المرغوب، ويتمُّ تطعيمها على أشجار التفاح ذات المجموع الجذري القوي. لمناقشة الطرق المختلفة (للتطعيم). تطعيم النبات.

الترقيد طريقة لإنبات جذور نبات جديد. ففي الترقيد الهرمي تكوم التربة حول قاعدة النبات. ويؤدي وجود التربة إلى نمو الجذور من فرع النبات، ثم يقطع الفرع بعد ذلك، ويزرع. وفي الترقيد الهوائي يُقطع الفرع جزئيًّا يطول 8سم. يُوضع على القطع مادة دبالية تتكون من أحد أنواع الحزازيات يسمى حزاز سْفاجنَمْ لحفظه رطبا. ويغطى هذا الجزء من الفرع بلفافة لايتسّربُ منها الماء. وتتكون جذور جديدة بمنطقة القطع. وبعد نموّ الجذور يُقطع الفرعُ، ويزرعُ.

كيف تنمو النباتات

الطريقة التي تنمو بها البذرة إلى نبات. تحتوي البذرة على كافة الأجزاء اللازمة لتكوين نبات جديد. تحتاج البذرة إلى ثلاثة أشياء لتبدأ النمو: 1- الدفء 2- الرطوبة 3- الأكسجين. يعرف نمو البذرة بالإنبات. ويوضح الرسم الخطوات الرئيسية في هذه العملية.

تقسم النباتات إلى مجموعتين تبعا لطريقة حصولها على غذائها. وتعرف جيمع النباتات الخضراء بأنها ذاتية التغذية، حيث تحتوي على يخضور (كلوروفيل)، يمكنها من اقتناص ضوء الشمس واستخدامه في إنتاج الغذاء، والمواد الأخرى التي تحتاج إليها في النمو. وتعرف الأنواع الأخرى من النباتات بأنها غير ذاتية التغذية، وتفتقر إلى اليخضور (الكلوروفيل)، ولا تستطيع إنتاج غذائها، وقد تكون متطفلة، أو رمِّية.

يتناول هذا الجزء أربع عمليات رئيسية تحدث أثناء نمو غالبية أنواع النباتات الخضراء. هذه العمليات هي: 1- الإنبات، 2-حركة الماء، 3-التركيب الضوئي، 4- التنفس. كما يناقش هذا الجزء أيضًا الطريقة التي تؤثر بها وراثة النبات، والبيئة على النمو.

نمو نبات أخضر. تصنع النباتات الخضراء الغذاء الذي تحتاج إليه خلال عملية التركيب الضوئي. تنطلق هذه العملية، والتي تحدث أساسًا في الأوراق، بوساطة اليخضور (الكلوروفيل). يتفاعل الكلوروفيل مع ماء التربة وثاني أكسيد الكربون من الهواء وضوء الشمس لإنتاج الغذاء. غالبية النباتات ذات نسيج ناقل خاص يحمل الغذاء خلال السيقان إلى كافة أجزاء النبات. ويُستخدم هذا الغذاء في النمو، والاستعاضة والتخزين.

الإنبات.

هو نمو البذرة. وتتميز بذور عديدة بفترة عدم نشاط قبيل بدء نموها، وهذه الفترة تعرف بالكمون. وتحدث هذه الفترة في معظم أنحاء العالم خلال فصل الشتاء، وعند حلول فصل الربيع بعد ذلك تبدأ البذور في النمو.

تحتاج البذور إلى ثلاثة أشياء لتنمو: درجة حرارة ملائمة ورطوبة وأكسجين. وتنمو معظم البذور نموًّا أفضل عند درجة حرارة بين 18°م و30°م. وقد تنبت بذور النباتات التي تعيش تحت ظروف مناخية باردة عند درجات حرارة منخفضة، بينما قد ينبت بعضها في المناطق الاستوائية عند درجات حرارة مرتفعة. وتحصل البذور على الرطوبة اللازمة لها من التربة. وتؤدي الرطوبة إلى ليونة القصرة مما يسمح بخروج الأجزاء النامية من خلالها، كما تهيئ الرطوبة كذلك مواد معينة في البذرة لأداء دورها في إنبات البذرة. وقد تتعفن البذرة إذا ما تعرضت لكمية زائدة من الماء، أما إذا حصلت على قدر ضئيل من الماء فيحدث الإنبات ببطء، أو قد لا يحدث على الإطلاق. وتحتاج البذور إلى الأكسجين للتغيّرات التي تحدث بداخلها أثناء الإنبات.

يحتوي جنين البذرة على كافة الأجزاء اللازمة لإنتاج نبات صغير، وقد يحتوي على فَلْقة، أو أكثر تمتص الغذاء من السويداء للنبتة النامية. تمتص البذرة الماء، وهذا يؤدي إلى انتفاخها، وتمزق القصرة، وإلى ظهور بادرة صغيرة جدًا. ويُعرف الجزء السفلي من البادرة بالسويقة تحت الفلقية أو السويقة الجنينية السفلى، وتعطي الجذر الرئيسي، ويُثبِّت هذا الجذر البادرة في التربة، ويكّوِّن المجموع الجذري الذي يمد البادرة بالماء، والأملاح المعدنية. يبدأ بعد ذلك الجزء العلوي من البادرة ويُعرف بالسويقة الفلقية أو السويقة الجنينية العليا في النمو إلى أعلى. وتوجد الساق الجنينية (الريشة) لدى طرف السويقة فوق الفلقية، وهي البرعم الذي يعطي الأوراق الأولى. وفي بعض النباتات مثل الأصناف العديدة من الفاصوليا يحملُ نمو السويقة تحت الفلقية الفلقات خارج التربة. وفي الذرة والنباتات الأخرى تبقى الفلقات داخل التربة بالبذرة. وتستطيع البادرة أن تصنع غذاءها بعد أن تكوِّن البادرة الجذور والأوراق الخاصة بها، وحينئذ لا تحتاج إلى الفلقات كي تمدها بالغذاء.

يقتصر نمو غالبية النباتات في الطول على قمم الجذور، والفروع، وتعرف خلايا هذه المناطق بالخلايا الإنشائية. تنقسم هذه الخلايا وتنمـو سريعـا، وتعـطي مختـلف الأنسجة التي يتركب منها النبـات الناضج. وتتكون في الأشجار، والنباتات الأخرى التي تزيد في السمك طبقات جديدة من الخلايا بين القلف والخشب. هذه المنطقة هي الطبـقة المولدة (الكمبيوم). وتتكون طبـقات جديدة من الخلايا نتيـجة نشاط هذه الطبقة سنويا، وتعطي هذه الطبقات حلقات الخشب التي تمكن الناس من تقدير عمر الشجرة.

تعيش بعض أنواع النباتات المعمرة لسنين عديدة. تنتج معظم النباتات المعمرة بذورًا كل سنة، بينما تعيش أنواع أخرى ـ وهي النباتات الحولية ـ لنحو عامٍ واحد فقط. ويوجد أيضا أنواع أخرى ـ وهي النباتات ثنائية الحول ـ تعيش عامين. وتنتج معظم النباتات الحولية، وثنائية الحول البذور مرة واحدة فقط. الحولي؛ ثنائي الحول؛ النبات المعمر.

طريقة نمو النباتات في الطول والسمك. يقتصر نمو معظم النباتات على قمم جذورها، وسيقانها. تنمو خلايا هذه المناطق سريعًا وتكون الأنسجة المختلفة التي يتركب منها النبات المكتمل النمو. وتتكون بالأشجار، والنباتات الأخرى التي تنمو في السمك طبقة نسيجية تلي القلف مباشرة سنويًا. يوضح الرسم مناطق النمو بالنباتات.

حركة الماء.

يحتاج النبات إلى الماء بصورة مستمرة. وتحتوي كل خلية من خلايا النبات على كمية وفيرة من الماء. ولاتستطيع الخلايا، بدون هذا الماء، أن تقوم بالوظائف العديدة التي تحدث داخل النبات. ويحمل الماء كذلك المواد اللازمة من جزء إلى آخر في النبات.

يدخل معظم الماء إلى النبات عبر الجذور. تمتص شعيرات جذرية دقيقة الرطوبة، وأملاحًا معدنية معينة من التربة بخاصية التناضح (الأسموزية). التناضح. وتنتقل هذه المواد في النباتات الوعائية ـ تلك التي بها أنسجة توصيل خاصة ـ خلال نسيج الخشب بالجذور، والسيقان إلى الأوراق. وفي الأوراق يُستخدم الماء والأملاح المعدنية في تكوين الغذاء. كما يحمل الماء هذا الغذاء خلال نسيج اللحاء إلى الأجزاء الأخرى من النبات.

تفقد النباتات الماء خلال عملية النتح، ويخرج معظم هذا الماء خلال الثغور الموجودة على سطوح الأوراق. ويقدر العلماء أن نبات الذرة يفقد أكثر من 3,040,000 لتر ماء لكل هكتار خلال موسم النمو بوساطة النتح. ويعتقد بعض علماء النبات أن هذا الماء المفقود يحمي الأوراق من أخطار ارتفاع درجة الحرارة التي يسببها ضوء الشمس.

التركيب الضوئي.

هو العملية التي تُصنِّع بها النباتات الغذاء. تقتنص النباتات الخضراء ضوء الشمس بوساطة اليخضور (الكلوروفيل)، وهذا يمكن ثاني أكسيد الكربون من الهواء من الاتحاد مع الماء، والأملاح المعدنيّة من التُّربة وإنتاج الغذاء. كذلك ينطلق الأكسجين اللازم لتنفس الإنسان والحيوانات إلى الهواء نتيجة هذه العملية الحيوية.

يحدثُ معظم التركيب الضّوئي في أجسام صغيرة داخل خلايا أوراق النبات تعرف بالبلاستيدات الخضراء. تحتوي هذه البلاستيدات الخضراء على اليخضور (الكلوروفيل) الذي يمتص ضوء الشمس. وتعمل الطاقة المستمدة من الشمس على انشطار جزيئات الماء إلى هيدروجين، وأكسجين. ويتحد الهيدروجين مع الكربون من ثاني أكسيد الكربون لإنتاج سكر. ويهيئ السكر النبات لإنتاج الدهن، والبروتين، والنشا، والفيتامينات، والمواد الأخرى اللازمة لبقائه. التركيب الضوئي.

تحتوي بعض النباتات وتعرف بالنباتات المتطفّلة والنباتات الرمية، على قليل من مادة اليخضور (الكلوروفيل) وقد لا تحوي شيئآً منه، وبالتالي لا تستطيع إنتاج غذائها بوساطة التركيب الضوئي. ويتحتم على هذه النباتات الاعتماد في غذائها على مصادر خارجية. تلازم النباتات المتطفلةُ نباتات حية، وتحصل منها على المواد الغذائية التي تحتاج إليها، بينما تنمو النباتات الرمية على كائنات ميتة، ومتحللة، أو تَستخدم في غذائها المواد العضوية التي تنتجها الكائنات الحية.

ويُعد الدبق، والحامول من النباتات المتطفلة التي تنتشر في مناطق كثيرة من العالم. وينمو الدبق على، فروع وجذوع أشجار عديدة. وهو متطفل جزئيا حيث يصنع بعض غذائه. والغليون الهندي نبات رمي (مترمم) ينمو قريبًا من الفطريات ويستخدم في غذائه المواد العضوية التي تنتجها الفطريات. وينمو نبات رافلسيا العملاق متطفلاً على جذور وسيقان غيره من النباتات، ويحمل أكبر زهرة عُرفت لأي نبات، وقد يتعدى قطر أزهار رافلسيا 90سم.


طريقة حصول النباتات غير الخضراء على غذائها. لا تستطيع النباتات غير الخضراء صنع غذائها. تحصل النباتات المتطفلة على غذائها من كائنات حية أخرى، وتعيش النباتات المتطفلة على الكائنات المتحللة، أو على المواد التي تصنعها الكائنات الحية.

الدبق نبات متطفل جزئيًا ينمو على الأشجار، ويأخذ منها الماء، والأملاح المعدنية، لكنه يصنع الغذاء داخل أوراقه.
الحامول نبات متطفل. ينمو هذا النبات في كتل متشابكة، ويحصل على غذائه بإرسال جذور متخصصة هي الممصات داخل النباتات الأخرى.
الغليون الهندي نبات رمّي. ينمو هذا النبات قريبًا من الفطريات ويستخدم في غذائه المواد العضوية التي تصنعها الفطريات.

التنفس.

عملية يستهلك فيها الغذاء لإطلاق الطاقة اللازمة للنبات. ويستخدم النبات هذه الطاقة للنمو، والتكاثر والتعويض. ويتم هدم السكر خلال عملية التنفس، وتتحد بعض نواتج الهدم مع الأكسجين، وينطلق ثاني أكسيد الكربون والطاقة، والماء. يحدث التنفس أثناء النهار والليل طوال حياة النبات على العكس من التركيب الضوئي الذي يقتصر حدوثه على النهار فقط. ويتزايد التنفس بمعدل كبير مع نمو البراعم، والأوراق في فصل الربيع، ويتناقص بقدوم فصل الشتاء.

الهورمونات ذات تأثير على نمو النبات. في التجربة (أعلاه)، تمت معالجة عقلة النبات (إلى اليسار) بهورمون حمض نفثالين الخل. ولم تعالج العقلة التي (إلى اليمين).
كمية الإضاءة اليومية التي يتعرض لها النبات ذات تأثير على نموه. نباتات البطونية (البتونيا) (أعلاه) متماثلة العمر، لكنها تعرضت، من اليسار إلى اليمين، إلى 8 و 12 و 16 و20 و24 ساعة ضوء يومياً.
الانتحاء الأرضي. يمكن مشاهدة تأثير الجاذبية على النباتات بزراعة حبوب ذُرة مقلوبة الوضع. توضح الصورة الجاذبية الأرضية الموجبة للجذور، ونموها إلى أسفل نحو مصدر الجاذبية.
الانتحاء الضوئي حركة انحناء يسببها الضوء. تبدي ساق نبات القوليوس انتحاءً ضوئيًا موجبًا، حيث تنمو متجهة نحو مصدر ثابت للضوء.

العوامل المؤثرة على نمو النبات.

يتحدد نمو النبات بناء على وراثته، وبيئته. وعلى سبيل المثال، تحدد وراثة النبات صفاتٍ مثل لون الزهرة، وحجمها، وتنتقل هذه العوامل الوراثية من جيل لآخر، وتشتمل العوامل البيئية على ضوء الشمس، والمناخ، وظروف التربة.

العوامل الوراثية. يوجد داخل نواة جميع خلايا النبات أجسام متناهية الصغر هي الصبغيات التي تشتمل على وحدات تعرف بالمورِّثات. وتحتوي هذه الأجسام على التعليمات التي توجه نمو النبات. وعند انقسام الخلايا وتضاعف عددها تنتقل هذه التعليمات إلى كل خلية جديدة. الخلية؛ الوراثة.

كما توجد أيضا مواد تُصنع داخل النبات وتؤدي دورًا في تنظيم نمو النبات. وتعرف هذه المواد بالهورمونات وتتحكم في بعض أنشطة النبات، مثل نمو الجذور، وإنتاج الأزهار، والثمار. لايعرف علماء النبات على وجه الدِّقة الطريقة التي تعمل بها جميع الهورمونات النباتية. لكن من المعروف أن هورمونات معينة تعرف بالأكسينات تؤثر في نموّ البراعم، والأوراق، والجذور، والسيقان. وتساعد هورمونات نموًّ أخرى تعرف بالجبرلينات في زيادة طول النّبات، وتسبب الإزهار، وتسرع من إنبات البذور. كما توجد هورمونات أخرى تعرف بالسيتوكينينات تعمل على انقسام الخلايا.

العوامل البيئية. تحتاج كافة النباتات إلى الضوء، والمناخ الملائم، وكمية كافية من الماء والأملاح المعدنية من التربة. لكن بعض الأنواع تنمو نموًا أفضل في الشمس، ويزدهر بعضها الآخر في الظل. وتختلف النباتات كذلك في مقدار الماء الذي تحتاجه، وفي درجة الحرارة التي تتحملها. وتؤثر هذه العوامل البيئية على سرعة نمو، وحجم كافة النباتات وتكاثرها.

يتأثر نموّ النباتات كذلك بطول فترات الضوء والظلام التي يتعرض لها. ولا تزهر بعض النباتات مثل الخسّ والسبانخ إلا عندما تكون فترة الإضاءة طويلة. وتُعرف هذه النباتات بنباتات النهار الطويل. وعلى العكس من ذلك، فإن نباتات زهرة النجمة وزهرة الذهب (الأقحوان) وبنت القنصل تعرف بنباتات النهارٍ القصير وتزهر فقط عندما تكون فترة الظلام طويلة. كما توجد نباتات أخرى مثل القطيفة، والطماطم لا تتأثر بطول فترة الإضاءة، وتعرف بالنباتات متعادلة اليوم.

وتتأثر النباتات كذلك بالبيئة التي تنمو بها بطرق أخرى. فعلى سبيل المثال، يبدي النبات حركة انحناء، تعرف بالانتحاء. وفي الانتحاء يتسبب منبه خارجي (قوة) في انحناء النبات نحو أحد الاتجاهات. وقد يكون النبات ذا انتحاء موجب أو انتحاء سالب تبعًا لانحناء النبات نحوه، أو بعيداً عنه. وتتم تسمية الانتحاء، تبعًا للمنبهات التي تسببه. فالانتحاء الضوئي انحناء ناتج عن الضوء. والانتحاء الأرضي انحناء تسببه الجاذبية، والانتحاء المائي يسببه الماء.

يبدي النبات النامي على نافذة انتحاءً ضوئيًا موجبًا عندما تنمو سيقانه وأوراقه نحو مصدر الضّوء. وعلى العكس من ذلك، تُظهر الجذور انتحاءً ضوئيًا سالبًا، وتنمو بعيدًا عن الضوء. وتبدي الجذور انتحاءً أرضيًا موجبًا. فإذا زرعت بذرة أو بصل مقلوب الوضع فإن جذوره تنمو إلى أسفل (نحو مصدر الجاذبية). وتبدي ساق هذه البصلة انتحاءً أرضيًا سالبًا، وتنمو إلى أعلى (بعيدًا عن مصدر الجاذبية). ويحدث الانتحاء المائي أساساً في الجذور، ويكون عادة موجبًا. الانتحاء.

تتأثر بعض النباتات إذا ما لُمست. فعند لمس نبات الميموزا (المستحية) فإن وريقاته سريعًا ما تنطبق، وتتهدل فروعه نحو الساق، وتحدث هذه الحركة نتيجة تغير في الضغط داخل خلايا معينة. وتعود فروع ووريقات النبات إلى وضعها الأصلي بعد زوال تأثير المنبه.

كيف تتغير النباتات

تتنافس النباتات، مثل الحيوانات، على ضوء الشمس، والماء، وضروريات الحياة الأخرى. وتستطيع بعض النباتات ـ مثل بعض الحيوانات ـ النمو، والتكاثر أفضل من بعضها الآخر. وبعد آلاف السنين تكون النباتات مختلفة جدًا عن أسلافها. تتأقلم النباتات التي تستطيع البقاء مع بيئاتها خلال عملية تسمى الانتخاب الطبيعي أو البقاء للأصلح. الانتخاب الطبيعي.

يتتبع هذا الجزء من المقالة تاريخ النباتات المبكر، ويناقش الأشكال المهمة لتأقلم النبات لتخزين الماء، وانتشار البذور، كما يصف هذا الجزء مجموعة النباتات غير العادية، التي كيّفت نفسها بطريقة معينة تمكنها من افتراس الحشرات والتغذي بها، وينتهي بمناقشة بعض الطرق التي استطاع بها الإنسان تغيير النباتات.

منذ نحو 410 ملايين سنة، بدأ نمو الغابات في مناطق المستنقعات بالعالم. واشتملت النباتات في هذه الغابات البدائية على أسلاف للنباتات المعاصرة من مجموعة رجل الذئب، وذيل الحصان، والسرخسيات، وقد ظهرت في نفس هذه الفترة تقريبًا، أول البرمائيات والحشرات.

النباتات البدائية.

ظهر أول نبات على سطح الأرض منذ أكثر من 430 مليون سنة خلال حقب الحياة القديمة. وكانت هذه النباتات بسيطة للغاية، ولا تماثل أيًا من النباتات التي نشاهدها اليوم. ومن المحتمل أن أجسام هذه النباتات كانت تشبه العصي، وتفتقر إلى النسيج المتخصص لنقل الماء كما في النباتات الوعائية. ويعتقد كثير من علماء النبات أن هذه النباتات الأرضية البدائية كانت أسلافًا لنباتات وعائية بدائية. ولم يكن لأولى النباتات الوعائية ـ وهي النباتات الرينياوية ـ أوراق أو جذور. وكانت تتألف من سيقان تمتد على الأرض، وسيقان أخرى تنمو عموديًا ذات أفرع على شكل الحرف الإنجليزي Y

. ومن المحتمل أن تكون هذه النباتات قد نمت إلى ارتفاع ما بين 60 و90 سم.

أبواغ السراخس تنمو في مجموعات تُسمى بثرات تتكون على السطح السفلي لأوراق النبات، كما هو موضح أعلاه. وتتركب كل بثرة من عديد من الأكياس البوغية التي تنشق لتنفتح وتنطلق منها الأبواغ.

وربما تطورت نباتات أكبر، وهي تسمى التريمروفية عن النباتات الرينياوية. والنباتات التريمروفية ذات جسم نباتي أكثر تعقيدًا، ولها سيقان وفروع عديدة، ولكن لم يكن لها أوراق، أو جذور. كما ظهرت نباتات وعائية أخرى صغيرة، هي النباتات الزوستيروفيلية بعد فترة قصيرة من النباتات الرينياوية، وربما انحدرت منها. ويعتقد بعض علماء النبات أن النباتات التريمروفية، والنباتات الزوستيروفيلية أسلاف لجميع النباتات الوعائية الموجودة حاليًا. ويرون أن السراخس، وذيل الحصان، والنباتات البذرية قد انحدرت من النباتات التريمروفية خلال تغيرات متلاحقة منذ نحو 408 إلى 360 مليون سنة. كما يعتقد أن مجموعة رجل الذئب، والحزازيات الريشية، ونباتات الرصن قد تطورت عن النباتات الزوستيروفيلية في نفس الفترة تقريبًا.

وعند بداية انتشار النباتات الوعائية الأولى على الأرض كانت الحياة على الكرة الأرضية تختلف تمامًا عمّا هي عليه الآن. فلم تكن ثمة أوراق تحدث حفيفًا في نسمات الهواء، وكانت هناك بضع حشرات تدب هنا وهناك. ولم تعش فقاريات (حيوانات ذات عمود فقري) على الأرض. ولكن، ومع تغير الظروف على الأرض، ظهرت نباتات وحيوانات جديدة. وخلال العصر الكربوني منذ نحو 360 إلى 290 مليون سنة ظهرت نباتات وعائية أكبر، وكست الأرض غابات هائلة من الأشجار التابعة لمجموعة رجل الذئب (الليكوبودية)، والسراخس، وذيل الحصان، والنباتات البذرية البدائية. واندثرت النباتات الضخمة لهذه الفترة، وتجمعت في مستنقعات شاسعة كوّنت فيما بعد تراكمات هائلة من الفحم. ولقد كونت هذه النباتات معظم الفحم الموجود في أوروبا وفي شرقي الولايات المتحدة الأمريكية ووسطها وغربها.

صارت النباتات عارية البذور أكثر النباتات وفرة خلال حقب الحياة المتوسطة التي بدأت منذ نحو 240 مليون سنة. ومن أهم نباتاتها المخروطيات، السيكاسيات، والجنكات، وكانت تستخدم غذاء للديناصورات الضخمة التي كانت تتجول في الأرض خلال هذه الفترة. كما ازدهرت أنواع عديدة من عاريات البذور، لكنها اندثرت الآن. وظهرت أولى كاسيات البذور، أو النباتات الزهرية البدائية مع نهاية حقب الحياة المتوسطة، ومن أمثلتها المجنولية، والجميز، والصفصاف، وزنبق الماء، وعدد من النباتات الزهرية الأخرى الموجودة في الوقت الحاضر.

وخلال حقب الحياة الحديثة التي بدأت منذ نحو 63 مليون سنة، كست غابات كاسيات البذور معظم المناطق الاستوائية والمعتدلة في الأرض. وبدأ ظهور حيوانات أراضي الحشائش الطبيعية، وحيوانات الرعي الكبيرة في نهاية حقب الحياة الحديثة.

النباتات الصحراوية ذات خصائص عديدة تمكنها من العيش بالمناطق ذات الجفاف الشديد. يختزن صبار البرميل، الماء من الأمطار القليلة في سيقانه السميكة العصارية.

تخزين الماء.

تكونت في العديد من الأنواع النباتية عبر السنين، أنظمة خاصة لامتصاص الماء وتخزينه مما هيأ لها البقاء في المناطق ذات الأمطار القليلة، فلبعض الصبارات على سبيل المثال جذور تنتشر لمساحات كبيرة أسفل سطح التربة مباشرة، وتمتص الماء سريعًا من الأمطار الخفيفة، أو الفيضانات الفجائية التي تحدث في الصحراء. وتختزن الصبارات الماء في سيقانها العصارية.

تحورت أوراق الصبّارات خلال الانتخاب الطبيعي إلى أشواك. ونتيجة لهذا التأقلم، تقلص سطحها الأخضر كثيرًا عن معظم النباتات التي في حجمها ـ وبالتالي قلَّ فقدها للماء عن طريق النتح. ولما كان لأوراقها هذا الشكل الخاص فإن التركيب الضوئي يحدث في سيقانها. وإذا لم يتيسّر للصبارات الماء من خلال جذورها، فإنها تستخدم المخزون بها من الماء خلال التركيب الضوئي.

ولقد تأقلمت كذلك نباتات التُّندرا مع ظروف الجفاف الناتجة عن الأراضي المتجمدة بحيث كانت سطوح أوراقها مقاومة بشكل خاص لفقد الماء، حيث تكون صلبة، ومصقولة، أو غزيرة الشعيرات. وإضافة إلى ذلك، فنباتات التندرا تنمو قريبًا من سطح الأرض، حيث تكون مغطاة بالجليد، وبالتالي تتجنب الرياح الشديدة في هذه المناطق.

طريقة انتشار البذور. يوجد بالبذور سمات متنوعة تساعدها على الانتشار في كل مكان في العالم تقريباً. كما يساعد الناس والحيوانات في انتشار البذور بعدة طرق.

انتشار البذور.

تؤدي البذور دورًا رئيسيًا في انتشار النباتات إلى كل مكان في العالم تقريبًا؛ فإذا كانت البذور تسقط مباشرة على الأرض فإن جميع النباتات لكل نوع سوف توجد في نفس المنطقة. كذلك ساعد الإنسان على انتشار البذور بنقل المحاصيل الغذائية، وبعض نباتات معينة إلى المواقع التي يستقر فيها.

تتميز البذور بالعديد من الخصائص التي تساعدها على الانتشار عبر مناطق شاسعة. وتحمل الرياح بذورًا عديدة، مثل تلك الجناحيَّة لشجرة القَيْقب، والبذور ذات الزّغب في نبات الطرخشقون (الهندباء البري)، وشجرة الصفصاف. وقد تطفو بعض البذور على الماء كما في جوز الهند، من منطقة أرضية إلى أخرى.

وتساعد الحيوانات كذلك في انتشار البذور، حيث تكون بذور بعض النباتات ذات أشواك أو مواد لزجة تعلق بفراء أو ريش الحيوانات التي تهاجر من منطقة إلى أخرى. وتأكل أنواع عديدة من الحيوانات التوت والثمار لكنها لا تهضم البذور. وتنتشر البذور كجزء من مخلفات جسم هذه الحيوانات.

تعمل بضعة أنواع من النباتات على انتشار بذورها. فعلى سبيل المثال، تقذف ثمار نباتات البلسم والمِجْزَاعة بذورها لدى أدنى لمسة.

النباتات آكلة الحشرات

(النباتات اللاحمة). تنمو أساسًا في المناطق التي تفتقر فيها التربة إلى قدر كاف من المعادن الرئيسية، خاصة النيتروجين. تأقلمت هذه النباتات على اقتناص وهضم الحشرات في أوراقها للحصول على ما يلزمها من المعادن. كذلك تصنع هذه النباتات آكلة الحشرات غذاءها بالتركيب الضوئي. وتضم النباتات آكلة الحشرات نباتات النابنط ، ونباتات الندية وشرك الذباب.

أما أوراق نبات النابنط فهي أنبوبيّة الشكل ويتجمع بداخلها ماء المطر. ويوجد حول حافة كل أنبوبة موادّ حلوة تجذب الحشرات إلى النبات. وتمنع الشعيرات الدقيقة بداخل الأنبوبة، والمتجهة إلى أسفل الحشرة الضحية من الهروب بعد دخولها إلى الأنبوبة. وتضعف قوى الحشرة أثناء صراعها للهرب، وتنزلق في الماء، وتغرق. ويهضم النبات الحشرة بوساطة سائل تفرزه غدد موجودة في الأوراق.

تنمو على أوراق نبات الندية شعيرات تفرز مواد لزجة تحتوي على عصائر هاضمة. فإذا ما التصقت حشرة على هذه المادة، تلتف الشعيرات حولها، ويغطي مزيد من السائل الحشرة، ويخنقها، ثم يقوم النبات بهضمها تدريجياً.

ولنبات شرك الذباب أوراق ذات مصاريع لاقتناص الحشرات. ويوجد على السطح الداخلي لكل ورقة شعيرات، ويحد حافتها أشواك حادة. وعند هبوط حشرة على الشعيرات ينغلق نصفا الورقة كالشراك، وتتشابك الأشواك. وبعد أن يهضم النبات الحشرة، تنفتح الأوراق من جديد.


النباتات آكلة الحشرات تنمو النباتات آكلة الحشرات في التربة المعدنية الرئيسية التي تفتقر إلى الأملاح، خاصة النيتروجين. تتمكن أعضاء خاصة في هذه النباتات من اقتناص وهضم الحشرات التي تحتوي أجسامها على الأملاح المعدنية.

الحشرات تقع في شَرَك النبات (النابنط). وهي تُجتذب مع ماء المطر المتجمع في أوراق النبات الأسطوانية التي تشبه الأنبوبة.
نبات الندية ذو شعيرات لزجة على أوراقه، تقتنص الحشرات، ثم تغمرها بسوائل هاضمة.
أوراق نبات شرك الذباب تنطبق سريعاً على الحشرة، وتنفتح عقب تمام هضم الفريسة.

كوز ذرة شامية صغير جداً (الصورة أعلاه) طوره الهنود الأمريكيون للحصول على حبوب ذرة شامية كبيرة ولحمية. يهدف علماء النبات في الوقت الراهن إلى رفع غلة المحاصيل، وإنتاج نباتات مقاومة للأمراض.

دور الإنسان في تغير النباتات.

أدى الإنسان دورًا رئيسيًا في تغير النباتات. فمنذ نحو 10,000 سنة مضت عندما تعلم كيف يزرع طعامه، لاحظ المزارعون الأوائل أن بعض النباتات تنمو أفضل من غيرها ، فادخروا بذور هذه النباتات لزراعتها من جديد، وبهذه الكيفية تطورت المحاصيل الغذائية الأساسية بالعالم. على سبيل المثال، طور الهنود الأمريكيون من كيزان الذرة الشامية الصغيرة الذرة الشامية ذات الكيزان الكبيرة الكثيرة الحبوب. وحينما وصل كريستوفر كولمبوس إلى العالم الجديد عام 1492م كانت الذرة الشامية المحسنة تزرع في مساحات شاسعة من أمريكا.

ساعدت الدراسة العلمية للنباتات محاولاتنا في الحصول على نباتات أكثر فائدة، ومرغوبة. فمثلا أجرى راهب نمساوي يُدعى جريجور مندل تجارب على البازلاء في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي والتي أرست القواعد الأساسية في مجال علم الوراثة. وباستخدام قوانين الوراثة، أمكن للعلماء تحقيق زيادة كبيرة في غلّة المحاصيل مثل الذرة، والأرز، والقمح. كما أمكنهم استنباط نباتات تقاوم الإصابة بالعديد من الأمراض، والحشرات. وقد حصل عالم الزراعة الأمريكي نورمان بورلوج عام 1970م على جائزة نوبل للسلام لاستنباط قمح عالي المحصول، ومقاوم للأمراض.

أعداء النبات

الحشرات تتلف أعداداً كبيرة من النباتات. يلتهم الجراد الموضح بالصورة أوراق نبات الذرة الشامية، ويعدُّ من أكثر الآفات المدمرة، ويمكن لأسراب الجراد أن تبيد بسهولة محصولاً إبادة كاملة.

تهاجم النباتات أنواعٌ مختلفةٌ من الأعداء، تصيب تقريبًا كافة الأنواع النباتية في جميع أنحاء العالم. وتعتبر الأمراض، والآفات الحشرية الأعداء الرئيسية للنباتات، حيث تسبب خسائر فادحة، واسعة الانتشار في الزراعة، والحدائق، ونباتات الزينة، والتي فقد الكثير من نباتاتها المقاومة الطبيعية الموجودة بالنباتات البرية. وتسبب الأمراض، والحشرات، وغيرها من أعداء النبات خسائر في المحاصيل في الولايات المتحدة الأمريكية تصل إلى حوالي 30 بليون دولار أمريكي سنويًا. وتقلل الأمراض الناتج الوطني الإجمالي للمحاصيل بمقدار 10 إلى 15%، وتقلله الحشرات بنحو 15% أخرى.

قد يؤدي تفشي أمراض النبات إلى مجاعة، فخلال الأربعينيات من القرن التاسع عشر الميلادي تُوفي نحو 750,000 نسمة في أيرلندا عقب تلف محصول البطاطس القومي بمرض فطري. كما قضت أمراض أخرى على أعداد كبيرة من أنواع نباتية معينة، حيث أباد فطر يُسمى مرض الدردار الهولندي أشجار الدردار التي تنتشر في معظم بريطانيا، وآخر يُدعى لفحة الكستناء أباد أشجار الكستناء المنتشرة بشمال أمريكا.

كذلك تتلف الحشرات بشدة أعدادًا كبيرة من النباتات. فعلى سبيل المثال، قد تبيد أسراب الجندب، والجراد كافة النباتات في المناطق المدارية وشبه المدارية. وتسبب يرقات الحشرات أضرارًا بالغة؛ لأنها تتغذى بأوراق الأشجار والشجيرات. وإضافة إلى ذلك، فإن كثيرًا من النباتات تصاب، أو تموت، نتيجة للآفات الحيوانية مثل القملة والأرانب، والقوارض.

مرض بكتيري يسمى اللفحة النارية قضى على معظم أوراق شجرة الكمثرى، إلى (اليمين). وتوضح الصورة إلى (اليسار) مئات من بكتيريا اللفحة النارية المجهرية.
مرض فطري يسمى صدأ الساق السوداء تصاب به سيقان القمح، إلى (اليمين) وصورة مجهرية لساق مصابة إلى (اليسار) توضح أبواغاً فطرية سوداء تميل إلى الحمرة.

الأمراض.

تنتج في النباتات عن أنواع عديدة من الكائنات الدقيقة. تشمل فطريات معينة، إلى جانب البكتيريا، والفيروسات و الديدان الخيطية. وتسبب الفطريات أمراضًا للنبات أكثر من الكائنات الدقيقة الأخرى. كما تصيب الفيروسات النباتات بأمراض خطيرة.

ويمكن لظروف بيئية معينة إتلاف أنسجة النبات وإضعافه وبالتالي تسهل إصابته بالكائنات الدقيقة المسببة للأمراض. ومن ضمن هذه الظروف تلوث الهواء، ودرجات الحرارة المرتفعة، أو المنخفضة، بصورة غير عادية، ونقص العناصر الغذائية اللازمة في التربة والمستويات المنخفضة من الضوء والأكسجين.

وقد تؤثر أمراض النبات على كافة أجزائه. وتتداخل أمراض عديدة مع كفاءة النبات في القيام بالتركيب الضوئي من خلال إتلاف الأوراق، أو إعاقة سريان الماء، أو المواد الغذائية إلى السيقان والأوراق. وقد تغزو الفطريات، أو البكتيريا، أو الفيروسات أنسجة النبات، وتقتل الخلايا في مناطق محدودة. فمثلا تشير البقع الميتة على الأوراق، والثمار، أو اصفرار، وموت حواف الأوراق، إلى الأماكن التي قتلت عندها الكائنات الدقيقة خلايا النبات. كما تدل النموات الشاذة مثل التدرُّنات، والعقد على الجذور، والسيقان، وأعضاء النبات الأخرى، على مواضع الإصابة. وتستطيع الفطريات، أو البكتيريا التي تغزو الجذور والسيقان والأوراق أن تمنع نسيج الخشب من توصيل الماء إلى كل أجزاء النبات. ونتيجة لذلك قد تذبل الأوراق، والسيقان، والأزهار أو تموت فجأة. بالإضافة إلى ذلك تفرز الفطريات سموماً (ذيفانًا) تؤدي إلى موت أجزاء كبيرة من النبات.

تنتقل الأمراض الفطرية من نبات إلى آخر بوساطة أبواغ الفطريات. وتحمل هذه الأبواغ بوساطة الحشرات، والأمطار والرياح، وحتى الإنسان. وتنتقل بعض البكتيريا، والفيروسات بنفس الطريقة. ولا يقف دور الديدان الخيطية على إحداث أمراض معينة، لكنها أيضا تنقل الفيْروسات من النباتات المصابة إلى النباتات السليمة. قد تمكث بعض البكتيريا، والفطريات التي تعيش على النبات، في داخل التربة، وتصيب النباتات السليمة، ويحمل بعضها الآخر على بذور النبات.

وتحدث بعض النباتات المريضة أمراضًا خطيرة، إذا أكلها الإنسان أو الحيوانات، فمثلا يصيب فطر طفيلي يُسمى إرجوت القمح، والشعير، والشيلم، وينتج مواد كيميائية تسبب الأرجوتية أو ما يعرف باسم التسمم الأرجوتي أو التسمم الدابري، وهو مرض يصيب الإنسان الذي يتغذى بخبز مصنع من حبوب مصابة. وتنتج فطريات أخرى إذا وجدت بقدر كاف في غذاء الإنسان، أو الحيوان، مواد كيميائية ضارة تسمى سمومًا فطرية. ويجري العلماء أبحاثًا مكثفة على هذه المواد الكيميائية التي قد يسبب بعضها مرض السرطان.

نقص العناصر الغذائية.

تعاني النباتات من نقص المغذيات (المواد الغذائية) عندما لا تستطيع الحصول على معادن معينة ومواد كيميائية معينة من التربة. ويتسبَّبُ نقص العناصر الغذائية في إضرار النباتات بعدة طرق؛ فقد تسبب تغيرات في لون الورقة، ونقصًا في حجمها، وبقعًا ميتة عليها وعلى السيقان، ونقص في النمو، والذبول. وغالباً ما يمكن إرجاع أي عرض منها إلى نقص مادة كيميائية محددة، وخاصة النيتروجين أو البوتاسيوم.

كذلك قد تتأثر النباتات بالسُّمية الكيميائية إذا ما احتوت التربة على كميات زائدة من مواد كيميائية، أو معادن معينة. فمثلا تحتاج معظم النباتات إلى كميات ضئيلة جدًا من الزنك، والحديد، والنحاس. لكن يتسبب الإنسان في زيادة كميات هذه المواد بالتربة أثناء التعدين، وصهر المعادن الخام، مما يؤدي إلى موت أعداد كبيرة من النباتات. كذلك قد يتراكم الزنك في التربة أسفل الأسوار المطليّة به لحمايتها من الصدأ. يتراكم الزنك في الشقة (قطعة طويلة ضيقة من التربة) ولكنها في النهاية قد تدمر العديد من النباتات النامية بها.

تحتوي بعض أنواع التربة على كميات زائدة من الفلزات. فالسربنتاين (حجر الحية) صخور بركانية تحتوي على فلزات ثقيلة. وهي تكثر في الشمال الغربي لأمريكا حيث تكون أراضي قاحلة تعمر فيها أنواع قليلة من النباتات.

الآفات.

تتلف الحشرات، النباتات أو تدمرها بعدة طرق. تحدث الحشرات التي لها فم قارض مثل الخنافس، والجراد ثقوبًا في الأوراق، والسيقان. وتكون أجزاء الفم في حشرات أخرى ثاقبة ماصة تثقب بها النباتات، وتستهلك عصارتها. وتتغذى بعض الحشرات بالأزهار، والثمار. ويؤثر تدمير الحشرات لأوراق النبات على النمو، وعلى المحصول، نسبة لانخفاض معدل التركيب الضوئي. وبالإضافة إلى ذلك، فان جروح النباتات الناجمة عن الحشرات تهيئ مكانًا تدخل منه الكائنات المسببة للمرض إلى النبات بسهولة.

وتفرز بعض الحشرات سمومًا، أو مواد كيميائية أخرى ففي أثناء التغذية، قد تسبب تدرنات بالأوراق، أو الجذور أو تعطي الأوراق مظهر الاحتراق. وتعترض حشرات أخرى تدفق الغذاء، والماء في النبات عند التغذي بنسيج اللحاء والخشب.

تضر القملة النباتات بالتغذي بها. وذلك لأن فمها يحتوي على أجزاء ماصة. تقرض الأرانب، والقوارض النباتات. وتحفر بعض القوارض جحرًا في التربة، وتتغذى بجذور النباتات وبذورها وأبصالها.

التمويه يساعد في حماية نباتات معينة من الحيوانات التي تتغذى بها. توضح هذه الصورة خمس صبارات صخرية حية، تعمل ألوانها، وأشكالها على صعوبة تمييزها عن الصخور المحيطة بها.

طرق حماية النباتات لذاتها.

تتغذى الحشرات، والعديد من الحيوانات الأخرى بالنباتات. وحتى تتجنب النباتات ذلك فقد تكونت بالعديد من أنواعها خطوط دفاع طبيعية وكيميائية. كما تحمي نباتات عديدة ذاتها من خلال تحديد موعد إنتاج الأزهار، والثمار.

وتشتمل الدّفاعات الطبيعية للنباتات على تراكيب مثل الأشواك بأنواعها المختلفة. وتمثل هذه التراكيب عادة أوراقًا، أو فروعًا متحورة تمنع الحيوانات الكبيرة آكلة النبات من مهاجمة النباتات. وقد تطرد الطبقة السميكة من الشمع، أو الشعيرات الكثيفة الصلبة على الأوراق والسيقان، الحيوانات الأصغر، خصوصًا الحشرات. ويتجمع في بعض النباتات مثل النجيليات، معدن صلب هو السليكا في أوراقها. تجعل السليكا الأوراق صعبة القرض على الحيوانات وسريعا ما تضعف أسنانها.

تكتسب أنواع معينة من النباتات الحماية من أعدائها من الحيوانات من خلال علاقة تبادل المنفعة. في هذه العلاقة يوفر النبات طرازًا خاصًا من الغذاء لمجموعة خاصة من الحشرات. وفي المقابل تحمي الحشرات النبات من الحيوانات الأخرى. وأحد الأمثلة على تبادل المنفعة بين نبات وحشرة، العلاقة بين النمل وأشجار الأكاسيا في بعض المناطق الجافة بالعالم؛ حيث يعيش النَّمل داخل أشواك مجوفة على أشجار الأكاسيا. تفرز أوراق الأشجار محلولاً سكرياً يتغذى به النمل، وفي المقابل ينظف النمل الأرض حول كل شجرة، ويهاجم أي حيوانات أخرى تدخل المنطقة الخالية، أو تلك التي تهبط على الأشجار.

أوراق وسيقان نبات اللبلاب السام، تحتوي على زيت سام يسبب تهيجاً حاداً للجلد ويساعد هذا الزيت على حماية النبات من الحيوانات والإنسان.

تتنوع النباتات كثيرًا في الدفاعات الكيميائية ضدّ الحيوانات. وتنتج أوراق وثمار نباتات الموالح زيوتًا قوية الرائحة تنفر الحشرات. وتحتوي نباتات عديدة على مواد كيميائية لها طعم غير مستساغ أو سام، مثل نباتات ظل الليل، وقفاز الثعلب والطقسوس، والعديد من الأعشاب الضارة.

يمكن للحشرات سريعًا أن تكتسب مناعةً ضد المواد الكيميائية التي تنتجها النباتات. وفي بعض الحالات، تفرز أنواع معينة من الحشرات سائلاً يُبطل مفعول المركبات السّامة التي تنتجها النباتات. ونتيجة لذلك يتكون بالنباتات وبصورة مستمرة مركبات جديدة بتغيير الموجود منها. ويصف بعض العلماء هذه العملية وكأنها ¸سباق تسلح· بيولوجي بين النباتات ومفترساتها. وفي حالات أخرى يسفر سباق التسلح هذا بين الحشرة والنبات عن علاقة فريدة. على سبيل المثال، تنتج نباتات فصيلة حشيشة اللبن عصارة لبنية تحتوي على مواد كيمائية سامة تمنع معظم الحشرات من التغذي بها. لكن يرقات فراشة الملكة تستطيع أن تتغذى بها، وتختزن السم في أجسامها. ويجعل السم فراشة الملكة غير مستساغة الطعم، وبالتالي يحميها من العديد من المفترسات الأخرى.

وتحرص نباتات عديدة على بقاء بذورها خلال توقيت الإزهار، وإنتاج الثمار، فتنتج بعض النباتات الأزهار والثمار مبكرا جدًا خلال موسم النمو عندما تكون أعداد الحشرات قليلة. وتنتج نباتات أخرى العديد من البذور التي لا تستطيع الحشرات أن تأتي عليها جميعًا. مثلا، تنتج أشجار البلوط عددًا عظيمًا من الثمار كل بضع سنوات. وعندما تكون ثمار البلوط غزيرة في كميتها فإن السنجاب، والحيوانات الأخرى لاتستطيع أكلها جميعًا، وتبقى بعض الثمار لتنمو منها أشجار بلوط جديدة. ولا تنتج أشجار البلوط في سنوات أخرى كمية وفيرة من الثمار وبالتالي لا تدع الفرصة للحيوان ليعتمد على ثمارها مصدرًا للغذاء. ولوكان إنتاج الأشجار من الثمار وفيرًا كلًّ عام فسوف تزداد أعداد الحيوانات وبالتالي تأكل كافة ثمارها.

المواد الكيميائية ذات دور رئيسي في التحكم في أعداء النبات. يمكن لطائرة تعفير أن ترش وبصورة سريعة حقلاً كاملاً بالمواد الكيميائية التي تحميه من الأمراض، والآفات المختلفة.

مقاومة الأمراض والآفات.

يُقاوم الإنسان أمراض النبات والتلف الناجم عن الآفات بالوسائل الآتية: 1-الطرق الوراثية 2-الطرق الطبيعية 3- النظافة العامة 4-المواد الكيميائية 5-المقاومة الحيوية 6-قوانين الحَجْر الصحي.

وتتضمن الطرق الوراثية استنباط أصناف نباتية مقاومة للأمراض باستيلاد النباتات، حيث يقوم مستولدو النبات بتهجين النباتات المقاومة مع الأصناف الأخرى من نفس النوع لاستنباط أصناف جديدة تجمع بين المقاومة للمرض، وجودة المحصول، وغيرها من الخصائص المرغوبة. وقد أدّت هذه الجهود على سبيل المثال، إلى استنباط أقماح عالية المحصول ومقاومة لمرض الصدأ.

تشتمل الطرق الطبيعية على إقامة العوائق في مواجهة آفات النبات، مثل شرائط الورق اللزجة التي تلتصق بها الحشرات. وأسلاك الحماية لإبعاد القوارض. كذلك يجمع المزارعون الحشرات، وبيض الحشرات الموجودة على النباتات لإبادتها. وتعيق الدورة الزراعية، وحراثة الأرض أعداء النبات من التكاثر في التربة.

وتشمل النظافة العامة إبادة النباتات المصابة بالأمراض، وتعقيم الأدوات الزراعية. بالإضافة إلى التخلص من المخلفات من المناطق المزروعة، وهذا يقلل من الأماكن التي قد تتكاثر بها الحشرات، والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض.

تكاد المواد الكيميائية تؤدي الدور الرئيسيّ في جميع برامج مقاومة أعداء النبات. عند وجود مرض أو حشرات بصورة مفاجئة، فقد تكون المواد الكيميائية هي الوسيلة الوحيدة لإنقاذ النباتات. فالكثير من المواد الكيميائية تقي النباتات من الأمراض والآفات، وهي تشتمل على المبيدات البكتيرية والفطرية والحشرية والديدان الخيطية والقوارض. يلزم التصريح باستخدام هذه المواد الكيميائية في بلدان كثيرة، بوساطة وكالة حماية البيئة قبيل تسويقها.

وتشتمل المقاومة الحيوية على استخدام العمليات الطبيعية في مقاومة الحشرات، والكائنات الممرضة التي تهاجم النباتات. على سبيل المثال، قد تستخدم بكتيريا، وفَيْروسات معينة تسبب أمراضًا للخنافس، واليرقات لمكافحة هذه الحشرات.

وبالمثل قد تُستخدم الحيوانات التي تصطاد الحشرات في مكافحة أعداء النبات. ومثال آخر للمقاومة الحيوية: إيقاع الحشرات في شراك مزّودة بطُعم من جاذب جنسي وهي المواد الكيميائية الطبيعية التي تفرزها الحشرات لجذب الأليف.

تنظم قوانين الحجْر الصحي شحن النباتات بين الدول وتُلزم هذه القوانين فحص النباتات لمنع دخول، وانتشار أمراض النبات، والآفات الحشرية.

تصنيف النباتات


تصنيف النباتات

يقسم علماء النبات النباتات إلى مجموعات تبعًا لدرجة التشابه فيما بينها. ويوفر هذا التصنيف طريقة منطقية لتنظيم المعلومات عن النباتات، كما يوضح أواصر العلاقة بين النباتات المختلفة. ويصنف معظم علماء النبات النباتات تبعا لمظهرها العام، وتركيبها الداخلي، وتركيب أعضاء التكاثر. ومع ذلك، لا يتفق كافة علماء النبات على الطريقة التي يجب أن تُصنّف بها النباتات، حيث يوجد عدد من نظم التصنيف المختلفة لمملكة النبات. وفيما يلي وصف لأحد نظم التصنيف التي تُستخدم عادة. تصنف النباتات في هذا النظام إلى عشر مجموعات، أو أقسام. والقسم يقابل الشعبة في مملكة الحيوان.

ويضم أحد الأقسام، وهو الحزازيات النباتات اللاوعائية. وتفتقر هذه النباتات إلى نسيجي الخشب واللحاء اللذين يحملان الماء، والغذاء من جزء في جسم النبات إلى آخر. وتضم جميع الأقسام الأخرى من مملكة النبات، النباتات الوعائية التي تحتوي على هذه الأنسجة المتخصصة.

أسئلة

  1. كم نوعًا من النباتات يوجد تقريبًا؟
  2. كيف تساعد الحيوانات على انتشار البذور؟
  3. ما الأجزاء الرئيسية الأربعة لمعظم النباتات المزهرة؟
  4. متى ظهرت النباتات على الأرض لأول مرة؟
  5. صف دور النباتات في دورة الطبيعة.
  6. ما التلقيح (الخلطي)؟ وما التلقيح الذاتي؟
  7. كيف تصنع النباتات الخضراء غذاءها الخاص؟
  8. ما الأنواع الرئيسية الثلاثة من الغابات؟
  9. ما النباتات آكلة الحشرات؟
النبات
  • 5.00 / 5 5
  كيف وجدت هذا المقال؟  
طباعة هذه المقالة طباعة هذه المقالة