نظرة عامة على النباتات البذرية
النباتات البذرية، المعروفة أيضًا باسم (Spermatophytes)، هي مجموعة متنوعة من النباتات الوعائية التي تتميز بقدرتها على إنتاج البذور. تشمل هذه المجموعة الواسعة النباتات المزهرة، والصنوبريات، والحلفاء، والسكاسيات، وتمثل غالبية النباتات الموجودة على سطح الأرض. تنتج هذه النباتات بذورها من خلال الأزهار أو المخاريط.
تعتبر النباتات البذرية من بين الأنواع النباتية الأكثر انتشارًا وتنوعًا على مستوى العالم. يعود أصلها إلى السراخس القديمة، وتنقسم إلى قسمين رئيسيين: عاريات البذور، التي تتكاثر عن طريق الأبواغ، وكاسيات البذور، التي تعتمد على البذور في تكاثرها.
تتميز النباتات البذرية بخصائص فريدة، بما في ذلك تركيبها المميز الذي يشمل الجذور، والسيقان، والأوراق، والبذور. كما أنها قادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي، وتمتلك أنسجة وأوعية دموية متخصصة، بالإضافة إلى نسيج خشبي قوي.
آلية التركيب الضوئي
تعتمد النباتات البذرية على عملية التركيب الضوئي لإنتاج غذائها. تستخدم الخلايا الموجودة في الأوراق، والتي تحتوي على مادة الكلوروفيل، ثاني أكسيد الكربون والطاقة الشمسية لتحويلها إلى سكر وأكسجين. يعتبر السكر الناتج أساسًا لتكوين مادة الجلوكوز الضرورية لنمو النبات. خلال عملية التنفس، تستخدم النبتة الأكسجين والجلوكوز لإنتاج جزيئات الطاقة اللازمة لعملياتها الحيوية. هذه العملية، التي يتم فيها تكسير الكربون وتحويله إلى جزيئات عضوية معقدة، هي جوهر عملية التركيب الضوئي التي تقوم بها النباتات البذرية.
كيفية إنتاج البذور
تنتج النباتات البذرية البذور من خلال الأزهار، التي تعتبر الأساس لهذه العملية. يتطلب إنتاج البذور عملية تلقيح فعالة، حيث تنتقل حبوب اللقاح من الجزء الذكري في الزهرة إلى الجزء الأنثوي في زهرة أخرى. يمكن أن يكون التلقيح مباشرًا في بعض الأنواع، حيث تحتوي الزهرة على الأعضاء الذكرية والأنثوية معًا. تلعب البتلات دورًا هامًا في جذب الطيور والحشرات التي تساعد في نقل حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى، مما يساهم في إتمام عملية إنتاج البذور بنجاح.
تطور الجهاز الوعائي
تمتلك النباتات البذرية جهازًا وعائيًا متطورًا يتكون من الأوعية الخشبية، التي تنقل الماء والمعادن الذائبة من التربة عبر الجذور إلى جميع أجزاء النبتة. يوفر هذا الجهاز الدعم اللازم للنبتة، ويتكون من خلايا متخصصة تعرف باسم “القصبة الهوائية”. يعمل هذا الجهاز جنبًا إلى جنب مع نسيج اللحاء، الذي ينقل السكريات المنتجة في الأوراق إلى باقي أجزاء النبتة، مما يضمن تغذية متكاملة للنبات.
المكونات الرئيسية للنبات
تتكون النباتات البذرية من ثلاثة أجزاء رئيسية: الأوراق، والسيقان، والجذور. تتكون هذه الأعضاء من أنسجة بسيطة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، تنتج النباتات البذرية الزهور، التي تعتبر الأعضاء التناسلية في كاسيات البذور، والتي تتطور لاحقًا إلى ثمرة تحتوي على بذرة. في عاريات البذور، تلعب المخاريط دور الأعضاء التناسلية. تتشابه أعضاء النباتات البذرية (كاسيات البذور وعاريات البذور) في أنها جميعًا تمتلك هذه الأجزاء الثلاثة الأساسية.
سمات أنواع النباتات البذرية
تتمتع النباتات البذرية، بنوعيها كاسيات البذور وعاريات البذور، بخصائص عامة تميزها عن غيرها من النباتات. فيما يلي تفصيل لهذه الخصائص:
خصائص النباتات كاسيات البذور
أهم الخصائص المميزة للنباتات كاسيات البذور هي:
- تمتلك ثلاثة أجزاء رئيسية: الساق، والأوراق، والجذور، وهي الأجزاء المسؤولة عن النمو. قد يختلف هذا الهيكل في بعض الأنواع.
- تمتلك نسيجًا خشبيًا ولحاء يعملان كأنسجة وعائية لنقل العناصر الغذائية من وإلى أجزاء النبتة.
- تمتلك نسيجًا وعائيًا يسمى كامبيوم، وهو المسؤول عن تكثيف الساق والجذور، وتطوير النباتات إلى أشجار أو شجيرات. يقع هذا النسيج بين اللحاء والنسيج الخشبي.
- تنتج حبوب اللقاح بواسطة الزهور، وتحتوي حبوب اللقاح على الأمشاج الذكرية.
- تتكون البويضات داخل الزهرة، والتي تتطور لاحقًا إلى بذور.
- تتكون بذور هذا النوع من النباتات من نبات جيني ومخزون غذائي داخل البذرة.
- تنتج الثمار عن طريق نثر البذور عبر الهواء أو الحيوانات.
- تتميز الثمار بجدار يحوي لب الثمرة.
- يبلغ أقصى حجم لهذه النباتات حوالي 100 متر.
خصائص النباتات عاريات البذور
من أهم خصائص النباتات عاريات البذور:
- تعتبر مجموعة صغيرة من النباتات البذرية، حيث تشكل حوالي 900 نوع فقط من مجموع أنواع النباتات البذرية.
- أقدم من كاسيات البذور، حيث كانت سائدة على وجه الأرض منذ حوالي 200 مليون سنة، وتوجد بكثرة في المناطق الباردة.
- من النباتات المعمرة، وبعضها يعيش لآلاف السنين.
- لا تمتلك زهورًا، ولكنها تظهر مخاريط تحتوي على حبوب اللقاح (ذكرية) ومخاريط الحبوب التي تتطور إلى ثمار (أنثوية).
- تفتقر البذور إلى الغطاء داخل الثمار، ولهذا سميت عارية البذور.
- تتميز البويضات في المخاريط الأنثوية بأنها محاطة بثلاث طبقات.
- تحتوي البذور على أنسجة محملة بالغذاء لنمو الجنين المستقبلي.
