معلومة

25.4C: تطور الجذور في النباتات الخالية من البذور - علم الأحياء

25.4C: تطور الجذور في النباتات الخالية من البذور - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تدعم الجذور النباتات عن طريق تثبيتها في التربة ، وامتصاص الماء والمعادن ، وتخزين منتجات التمثيل الضوئي.

أهداف التعلم

  • اشرح كيف توفر الجذور الدعم للنباتات

النقاط الرئيسية

  • هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الجذر: تتكون أنظمة جذر النقر من جذر رئيسي واحد ينمو عموديًا مع جذور جانبية أصغر تنمو من الجذر الرئيسي ، بينما تشكل أنظمة الجذر الليفي شبكة كثيفة من الجذور بالقرب من سطح التربة.
  • يمكن تعديل الجذور لتخزين الطعام أو النشا ولتوفير دعم إضافي للنباتات ؛ العديد من الخضروات ، مثل الجزر ، هي جذور معدلة.
  • تشكل منطقة الانقسام الخلوي ومنطقة الاستطالة ومنطقة النضج والتمايز طرفًا جذريًا ، حيث تنقسم الخلايا الجذرية وتنمو وتتمايز إلى خلايا متخصصة.
  • نظام الأوعية الدموية للجذور محاط ببشرة تنظم المواد التي تدخل نظام الأوعية الدموية في الجذر.

الشروط الاساسية

  • باطن الجلد: في جذع أو جذر نبات ، أسطوانة من الخلايا تفصل القشرة الخارجية عن اللب المركزي وتتحكم في تدفق المياه والمعادن داخل النبات
  • سوبرين: مادة شمعية توجد في اللحاء يمكنها صد الماء
  • دراجة هوائية: في جذر النبات ، أسطوانة الأنسجة النباتية بين الأدمة واللحاء

الجذور: دعم النبات

لم يتم حفظ الجذور بشكل جيد في سجل الحفريات. ومع ذلك ، يبدو أن الجذور ظهرت في وقت متأخر من التطور أكثر من أنسجة الأوعية الدموية. يمثل تطوير شبكة واسعة من الجذور ميزة جديدة مهمة لنباتات الأوعية الدموية. زودت الجذور نباتات البذور بثلاث وظائف رئيسية: تثبيت النبات في التربة ، وامتصاص المياه والمعادن ونقلها إلى أعلى ، وتخزين منتجات التمثيل الضوئي. الأهم من ذلك ، يتم تعديل الجذور لامتصاص الرطوبة وتبادل الغازات. بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن معظم الجذور تقع تحت الأرض ، فإن بعض النباتات لها جذور عرضية تظهر فوق الأرض من النبتة.

أنواع أنظمة الجذر

هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الجذر. تمتلك Dicots (النباتات المزهرة ذات الأوراق البذرية الجنينية) نظام جذر النقر بينما تمتلك monocots (النباتات المزهرة مع ورقة بذرة جنينية واحدة) نظام جذر ليفي. يحتوي نظام جذر النقر على جذر رئيسي ينمو عموديًا ينشأ منه العديد من الجذور الجانبية الأصغر. الهندباء مثال جيد. عادة ما تنكسر جذورها عند محاولة اقتلاع هذه الحشائش ؛ يمكنهم إعادة نمو لقطة أخرى من الجذر المتبقي.

يتغلغل نظام جذر الصنبور في عمق التربة. في المقابل ، يقع نظام الجذر الليفي بالقرب من سطح التربة ، ويشكل شبكة كثيفة من الجذور التي تساعد أيضًا في منع تآكل التربة (أعشاب العشب هي مثال جيد ، مثل القمح والأرز والذرة). بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض النباتات في الواقع على مزيج من جذور الوبر والجذور الليفية. غالبًا ما يكون للنباتات التي تنمو في المناطق الجافة أنظمة جذور عميقة ، في حين أن النباتات التي تنمو في مناطق ذات مياه وفيرة تميل إلى أن تكون ذات جذور ضحلة.

نمو الجذور والتشريح

يبدأ نمو الجذور بإنبات البذور. عندما يخرج جنين النبات من البذرة ، فإن جذر الجنين يشكل نظام الجذر. طرف الجذر محمي بغطاء الجذر ، وهي بنية حصرية للجذور ولا تشبه أي بنية نباتية أخرى. يتم استبدال غطاء الجذر باستمرار لأنه يتضرر بسهولة عندما يندفع الجذر عبر التربة. يمكن تقسيم طرف الجذر إلى ثلاث مناطق: منطقة انقسام الخلية ومنطقة استطالة ومنطقة نضوج وتمايز. منطقة انقسام الخلية هي الأقرب إلى طرف الجذر ؛ يتكون من خلايا الانقسام النشط لجذر النسيج الإنشائي. منطقة الاستطالة هي حيث يزداد طول الخلايا المشكلة حديثًا ، مما يؤدي إلى إطالة الجذر. يبدأ من أول شعر جذر منطقة نضوج الخلايا حيث تبدأ الخلايا الجذرية في التمايز إلى أنواع خلايا خاصة. جميع المناطق الثلاث في السنتيمتر الأول أو نحو ذلك من طرف الجذر.

يتم ترتيب أنسجة الأوعية الدموية في الجذر في الجزء الداخلي من الجذر ، والذي يسمى أسطوانة الأوعية الدموية. تفصل طبقة من الخلايا ، تُعرف باسم الأدمة الداخلية ، أنسجة الأوعية الدموية عن نسيج الأرض في الجزء الخارجي من الجذر. الأدمة الداخلية هي حصرية للجذور ، وتعمل كنقطة تفتيش للمواد التي تدخل نظام الأوعية الدموية في الجذر. توجد مادة شمعية تسمى سوبرين على جدران خلايا الأديم الباطن. هذه المنطقة الشمعية ، المعروفة باسم شريط كاسباريان ، تجبر الماء والمذابات على عبور أغشية البلازما لخلايا الأديم الباطن بدلاً من الانزلاق بين الخلايا. وهذا يضمن أن المواد التي يتطلبها الجذر فقط هي التي تمر عبر الجلد الباطن ، في حين يتم استبعاد المواد السامة ومسببات الأمراض بشكل عام. الطبقة الخلوية الخارجية لنسيج الأوعية الدموية للجذر هي الفلك المحيط ، وهي منطقة يمكن أن تؤدي إلى ظهور جذور جانبية. في جذور الديكوت ، يتم ترتيب نسيج الخشب واللحاء في المسلة بالتناوب على شكل X ، بينما في الجذور أحادية النواة ، يتم ترتيب الأنسجة الوعائية في حلقة حول اللب.

تعديلات الجذر

يمكن تعديل الهياكل الجذرية لأغراض محددة. على سبيل المثال ، بعض الجذور منتفخة وتخزن النشا. الجذور الهوائية والجذور الداعمة نوعان من الجذور فوق الأرض التي توفر دعمًا إضافيًا لتثبيت النبات. تعد جذور الحنفية ، مثل الجزر واللفت والبنجر ، أمثلة على الجذور التي تم تعديلها لتخزين الطعام.


أنسجة الأوعية الدموية: الزيلم واللحاء

تعود الحفريات الأولى التي تظهر وجود أنسجة الأوعية الدموية إلى العصر السيلوري ، منذ حوالي 430 مليون سنة. يُظهر الترتيب الأبسط للخلايا الموصلة نمطًا من نسيج الخشب في المركز محاطًا باللحاء. Xylem هو النسيج المسؤول عن التخزين والنقل لمسافات طويلة للمياه والمغذيات ، وكذلك نقل عوامل النمو القابلة للذوبان في الماء من أعضاء التوليف إلى الأعضاء المستهدفة. يتكون النسيج من خلايا موصلة تعرف باسم القصبات وأنسجة حشو داعمة تسمى الحمة. تدمج الخلايا الموصلة في نسيج الخشب مركب اللجنين المركب في جدرانها ، وبالتالي توصف بالخلايا الخشنة. اللجنين نفسه عبارة عن بوليمر معقد غير منفذ للماء ويمنح قوة ميكانيكية لأنسجة الأوعية الدموية. بفضل جدرانها الخلوية الصلبة ، توفر خلايا نسيج الخشب الدعم للنبات وتسمح له بتحقيق ارتفاعات مذهلة. تتمتع النباتات الطويلة بميزة انتقائية من خلال قدرتها على الوصول إلى ضوء الشمس غير المصفى وتشتيت جراثيمها أو بذورها بعيدًا ، وبالتالي توسيع نطاقها. من خلال النمو أعلى من النباتات الأخرى ، تلقي الأشجار الطويلة بظلالها على النباتات الأقصر وتحد من المنافسة على المياه والمغذيات الثمينة في التربة.

اللحاء هو النوع الثاني من الأنسجة الوعائية التي تنقل السكريات والبروتينات والمواد المذابة الأخرى في جميع أنحاء النبات. تنقسم خلايا اللحاء إلى عناصر غربالية (خلايا موصلة) وخلايا تدعم عناصر الغربال. تشكل أنسجة الخشب واللحاء معًا نظام الأوعية الدموية للنباتات.


نباتات بدون بذور

لا تزال مجموعة متنوعة من النباتات الخالية من البذور تعيش وتزدهر في العالم اليوم ، لا سيما في البيئات الرطبة.

تتميز الفترات الجيولوجية للعصر الباليوزوي بالتغيرات في الحياة النباتية التي سكنت الأرض.

تكيفت النباتات مع بيئة الأرض الجافة من خلال تطوير هياكل فيزيائية جديدة وآليات تكاثر.

تخضع الخلايا البوغية (2 ن) للانقسام الاختزالي لإنتاج جراثيم تتطور إلى مشيجيات (1 ن) والتي تخضع للانقسام الفتيلي.

طورت النباتات سلسلة من الأعضاء والهياكل لتسهيل الحياة على الأرض الجافة بشكل مستقل عن مصدر ثابت للمياه.

تُصنف نباتات الأرض ، أو الخلايا الجنينية ، حسب وجود أو عدم وجود أنسجة وعائية وكيفية تكاثرها (مع البذور أو بدونها).