Skip to main content
Global

30.2: السيقان

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196184

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • وصف الوظيفة الرئيسية والبنية الأساسية للسيقان
    • قارن وقارن بين أدوار الأنسجة الجلدية والأنسجة الوعائية والأنسجة الأرضية
    • ميّز بين النمو الأولي والنمو الثانوي في السيقان
    • لخص أصل الحلقات السنوية
    • ضع قائمة بأمثلة للسيقان المعدلة ووصفها

    السيقان هي جزء من نظام التصوير للنبات. قد يتراوح طولها من بضعة ملليمترات إلى مئات الأمتار، وتختلف أيضًا في القطر، اعتمادًا على نوع النبات. عادة ما تكون السيقان فوق سطح الأرض، على الرغم من أن سيقان بعض النباتات، مثل البطاطس، تنمو أيضًا تحت الأرض. قد تكون السيقان عشبية (ناعمة) أو خشبية بطبيعتها. وتتمثل مهمتها الرئيسية في توفير الدعم للنبات، وحمل الأوراق والزهور والبراعم؛ وفي بعض الحالات، تقوم السيقان أيضًا بتخزين الطعام للنبات. قد يكون الجذع غير متفرّع، مثل شجرة النخيل، أو قد يكون متفرعًا جدًا، مثل شجرة ماغنوليا. يربط جذع النبات الجذور بالأوراق، مما يساعد على نقل المياه والمعادن الممتصة إلى أجزاء مختلفة من النبات. كما أنه يساعد على نقل منتجات التمثيل الضوئي، أي السكريات، من الأوراق إلى بقية النبات.

    تتميز سيقان النباتات، سواء كانت فوق الأرض أو تحتها، بوجود العقد والعقد الداخلية (الشكل\(\PageIndex{1}\)). العقد هي نقاط ربط للأوراق والجذور الهوائية والزهور. تسمى المنطقة الجذعية بين عقدتين بالعقدة الداخلية. القصبة التي تمتد من الجذع إلى قاعدة الورقة هي السويقة. عادة ما يوجد برعم إبطي في الإبطين - المنطقة الواقعة بين قاعدة الورقة والساق - حيث يمكن أن يؤدي إلى ظهور فرع أو زهرة. تحتوي قمة (طرف) النبتة على المريستم القمي داخل البرعم القمي.

    تظهر الصورة جذعًا. تلتصق الأوراق بالأعناق، وهي فروع صغيرة تشع من الساق. تنضم الأعناق إلى الفرع عند تقاطعات تسمى العقد. يتم فصل العقد بطول جذع يسمى العقدة الداخلية. فوق الأعناق، تخرج الأوراق الصغيرة من العقدة.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يتم ربط الأوراق بجذع النبات في مناطق تسمى العقد. العقدة الداخلية هي المنطقة الجذعية بين عقدتين. السويقة هي القصبة التي تربط الورقة بالساق. نشأت الأوراق فوق العقد مباشرة من براعم إبطية.

    علم التشريح الجذعي

    تنشأ الأعضاء الجذعية والنباتية الأخرى من الأنسجة الأرضية، وتتكون أساسًا من أنسجة بسيطة تتكون من ثلاثة أنواع من الخلايا: الحمة والكولينشيما وخلايا التصلب.

    خلايا الحمة هي الخلايا النباتية الأكثر شيوعًا (الشكل\(\PageIndex{2}\)). توجد في الجذع والجذر وداخل الورقة ولب الفاكهة. خلايا الحمة مسؤولة عن وظائف التمثيل الغذائي، مثل التمثيل الضوئي، وتساعد في إصلاح الجروح والتئام الجروح. تقوم بعض خلايا الحمة أيضًا بتخزين النشا.

    يُظهر التصوير المجهري جذعًا يبلغ قطره 1.2 ملليمتر تقريبًا. يبلغ عرض طبقة اللب المركزية حوالي 800 ميكرون. تلطخ خلايا اللب باللون الأزرق المخضر ويبلغ قطرها حوالي 50 إلى 100 ميكرون في المنتصف، وأصغر باتجاه الخارج. تحيط باللب حلقة من خلايا الزيلم يبلغ عرضها حوالي 75 ميكرون وعمقها أربع خلايا. تشع خلايا الزيلم، التي يبلغ عرضها حوالي 15 ميكرونًا، من المركز في صفوف. تشع صفوف من خلايا البلغم ذات اللون الأخضر من خلايا نسيج الخشب. يبلغ حجم خلايا الفلوم حوالي نصف حجم خلايا نسيج الخشب. خارج البلغم توجد حلقة من الخلايا التي تشكل القشرة الطرفية. الخلايا في القشرة الطرفية عبارة عن مستطيلات مستديرة تقع بشكل عمودي على البلغم. تتكون البشرة الخارجية من خلايا مشابهة في الشكل لخلايا القشرة الطرفية ولكنها أكبر قليلاً. على الوجوه المقابلة للساق، تنتفخ القشرة الطرفية إلى الخارج، وتشكل براعم يبلغ عرضها حوالي 150 ميكرونًا.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يظهر جذع نبتة سانت جون الشائعة (Hypericum perforatum) في المقطع العرضي في هذه الصورة المجهرية الخفيفة. يتكون اللب المركزي (الأزرق المخضر، في الوسط) والقشرة الطرفية (المنطقة الضيقة 3-5 خلايا سميكة داخل البشرة) من خلايا الحمة. يحيط باللب نسيج وعائي يتكون من نسيج الخشب (أحمر) ونسيج البلغم (أخضر، بين نسيج الخشب والقشرة). (تصوير: رولف ديتر مولر)

    خلايا Collenchyma عبارة عن خلايا ممدودة ذات جدران سميكة بشكل غير متساوٍ (الشكل\(\PageIndex{3}\)). إنها توفر الدعم الهيكلي، بشكل أساسي للساق والأوراق. هذه الخلايا حية عند النضج وعادة ما توجد تحت البشرة. تعتبر «سلاسل» ساق الكرفس مثالاً على خلايا الكولينشما.

    يُظهر التصوير المجهري خلايا الكولينشيما، التي تتشكل بشكل غير منتظم ويبلغ عرضها من 25 إلى 50 ميكرونًا. خلايا الكولينشيما مجاورة لطبقة من الخلايا المستطيلة التي تشكل البشرة.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): جدران خلايا Collenchyma غير متساوية في السماكة، كما هو موضح في هذه الصورة المجهرية الخفيفة. وهي توفر الدعم للهياكل النباتية. (المصدر: تعديل العمل من قبل كارل سزيرسكي؛ بيانات شريط القياس من مات راسل)

    توفر خلايا Sclerenchyma أيضًا الدعم للنبات، ولكن على عكس خلايا الكولينشما، يموت العديد منها عند النضج. هناك نوعان من خلايا التصلب العصبي: الألياف والقشريات. يحتوي كلا النوعين على جدران خلوية ثانوية سميكة برواسب اللجنين، وهو مركب عضوي يعد مكونًا رئيسيًا للخشب. الألياف عبارة عن خلايا طويلة ونحيلة؛ أما الخلايا المتصلبة فهي أصغر حجمًا. تعطي القشور الكمثرى ملمسها الناعم. يستخدم البشر ألياف sclerenchyma لصنع الكتان والحبل (الشكل\(\PageIndex{4}\)).

    آرت كونيكشن

    يُظهر الجزء أ مقطعًا عرضيًا من ساق الكتان. اللب عبارة عن نسيج أبيض في وسط الجذع. خارج الملعب توجد طبقة من نسيج الخشب. خلايا نسيج الخشب الداخلية كبيرة، في حين أن الخلايا البعيدة تكون أصغر. تشع خلايا نسيج الخشب الأصغر من المركز، مثل الأسلاك على عجلة. خارج نسيج الخشب توجد حلقة من خلايا البلغم. يُحاط الفلوم بطبقة من خلايا التصلب، ثم طبقة من خلايا القشرة. خارج القشرة توجد البشرة. الجزء B عبارة عن لوحة لنساء يعملن بقطعة قماش من الكتان. الأولى هي تنعيم القماش على الطاولة، بينما تجلس النساء الأخريات بالكتان على أحضانهن. الجزء C عبارة عن صورة لنباتات الكتان، التي لها أوراق طويلة وعريضة تتناقص نحو الأطراف الضيقة.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): يتكون اللب المركزي والقشرة الخارجية لجذع الكتان (أ) من خلايا الحمة. توجد داخل القشرة طبقة من خلايا التصلب، التي تشكل الألياف في حبل الكتان والملابس. لقد قام البشر بزراعة الكتان وحصاده منذ آلاف السنين. في (ب) هذا الرسم، تقوم نساء القرن الرابع عشر بإعداد الكتان. يُزرع نبات الكتان (ج) ويُحصد من أجل أليافه، التي تستخدم لنسج الكتان، ومن أجل بذوره، التي تعد مصدرًا لزيت بذر الكتان. (المصدر: تعديل العمل الذي قام به إيمانويل بوتيه استنادًا إلى العمل الأصلي لريان آر ماكنزي؛ الائتمان ج: تعديل العمل لبريان ديرث؛ بيانات المقياس من مات راسل)

    ما طبقات الجذع التي تتكون من خلايا الحمة؟

    1. القشرة واللباب
    2. بلويم
    3. ورم وعائي
    4. زايلم

    مثل باقي النبات، يحتوي الجذع على ثلاثة أنظمة للأنسجة: الأنسجة الجلدية والأوعية الدموية والأرضية. تتميز كل منها بأنواع الخلايا المميزة التي تؤدي مهام محددة ضرورية لنمو النبات وبقائه.

    الأنسجة الجلدية

    يتكون النسيج الجلدي للساق بشكل أساسي من البشرة، وهي طبقة واحدة من الخلايا تغطي وتحمي الأنسجة الأساسية. تحتوي النباتات الخشبية على طبقة خارجية صلبة مقاومة للماء من خلايا الفلين المعروفة باسم اللحاء، والتي تحمي النبات أيضًا من التلف. خلايا البشرة هي الخلايا الأكثر عددًا والأقل تمايزًا في البشرة. تحتوي بشرة الورقة أيضًا على فتحات تعرف باسم الثغور، والتي يتم من خلالها تبادل الغازات (الشكل\(\PageIndex{5}\)). تحيط خليتان، تُعرفان باسم الخلايا الحامية، بكل فغرة من الأوراق، وتتحكم في فتحها وإغلاقها، وبالتالي تنظم امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين وبخار الماء. الترايكومات عبارة عن هياكل تشبه الشعر على سطح البشرة. فهي تساعد على تقليل النتح (فقدان الماء بواسطة أجزاء النباتات الموجودة فوق سطح الأرض)، وزيادة الانعكاس الشمسي، وتخزين المركبات التي تدافع عن الأوراق ضد افتراس الحيوانات العاشبة.

    يُظهر الميكروغراف الإلكتروني في الجزء أ الكتلة والملمس لبشرة الأوراق. تبدو الخلايا الفردية مثل الوسائد المرتبة جنبًا إلى جنب ودمجها معًا. يوجد في وسط الصورة مسام بيضاوي يبلغ عرضه حوالي 10 ميكرون. داخل المسام، تتميز خلايا الحماية المغلقة بمظهر الشفاه المختومة. تُظهر الصور المجهرية الخفيفة في الجزء B خليتين حارستين على شكل كلية. في الصورة اليسرى، تكون الفغرة مفتوحة ومستديرة. في الصورة اليمنى، تكون الفغرة مغلقة وذات شكل بيضاوي. الجزء C عبارة عن رسم توضيحي لبشرة الأوراق مع وجود مسام فموي بيضاوي في المنتصف. تحيط بهذه المسام خليتان حارستان على شكل كلية. تحيط خلايا البشرة المستطيلة بالخلايا الواقية.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): تسمح الفتحات التي تسمى الثغور (المفرد: ستوما) للنبات بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين وبخار الماء. يُظهر المجهري الإلكتروني الماسح الملون (أ) فغرة مغلقة لديكوت. تُحاط كل فغرة بخليتان حارستان تنظمان فتحهما وإغلاقهما (ب). تقع الخلايا الواقية (ج) داخل طبقة خلايا البشرة (الفضل أ: تعديل العمل الذي قامت به لويزا هوارد، منشأة ريبل للميكروسكوب الإلكتروني، كلية دارتموث؛ الفضل ب: تعديل العمل من قبل جون كواك، جامعة ميريلاند؛ بيانات المقياس من مات راسل)

    الأنسجة الوعائية

    يتم ترتيب نسيج الخشب والفلوم الذي يتكون منه النسيج الوعائي للساق في خيوط مميزة تسمى حزم الأوعية الدموية، والتي تمتد لأعلى ولأسفل على طول الجذع. عندما يتم عرض الجذع في المقطع العرضي، يتم ترتيب الحزم الوعائية لسيقان الديكوت في حلقة. في النباتات ذات السيقان التي تعيش لأكثر من عام، تنمو الحزم الفردية معًا وتنتج حلقات النمو المميزة. في السيقان أحادية اللون، تنتشر حزم الأوعية الدموية بشكل عشوائي في جميع أنحاء الأنسجة الأرضية (الشكل\(\PageIndex{6}\)).

    الجزء أ عبارة عن مقطع عرضي لساق ثنائي. في وسط الجذع توجد الأنسجة الأرضية. يتم ترتيب حزم الأوعية الدموية على شكل بيضة بشكل متماثل بالقرب من الجزء الخارجي من الجذع؛ ويشير الطرف الضيق للبيضة إلى الداخل. الجزء الداخلي من حزمة الأوعية الدموية هو نسيج نسيج الخشب، والجزء الخارجي هو نسيج SCLERENCHIMA. يقع البلغم بين نسيج الخشب والكليرينشما. الجزء B عبارة عن مقطع عرضي من جذع أحادي. في الجذع الأحادي، تنتشر حزم الأوعية الدموية في جميع أنحاء الأنسجة الأرضية. تكون الحزم أصغر من تلك الموجودة في جذع الديكوت، ولا يمكن تمييز الطبقات المميزة من نسيج الخشب والفلوم والكليرينشما.
    الشكل\(\PageIndex{6}\): في (أ) سيقان الديكوت، يتم ترتيب حزم الأوعية الدموية حول محيط الأنسجة الأرضية. يقع نسيج نسيج الخشب باتجاه الجزء الداخلي من حزمة الأوعية الدموية، ويقع البلغم باتجاه الخارج. تغطي ألياف Sclerenchyma حزم الأوعية الدموية. في (ب) السيقان أحادية اللون، تنتشر حزم الأوعية الدموية المكونة من أنسجة الخشب والنسيج البلعومي في جميع أنحاء الأنسجة الأرضية.

    يحتوي نسيج Xylem على ثلاثة أنواع من الخلايا: حمة الخشب والقصبات الهوائية وعناصر الأوعية الدموية. النوعان الأخيران يوصلان الماء ويموتان عند النضج. القصبة الهوائية هي خلايا نسيج ذات جدران خلوية ثانوية سميكة مكسوة. ينتقل الماء من القصبة الهوائية إلى الأخرى عبر مناطق على الجدران الجانبية تُعرف باسم الحفر، حيث لا توجد جدران ثانوية. عناصر الأوعية هي خلايا نسيج ذات جدران رقيقة؛ وهي أقصر من القصبة الهوائية. يتم توصيل كل عنصر من عناصر الوعاء بالعنصر التالي عن طريق لوحة تثقيب في الجدران النهائية للعنصر. يتحرك الماء عبر ألواح التثقيب للانتقال إلى أعلى النبات.

    يتكون نسيج البلغم من خلايا ذات أنبوب منخل وخلايا مصاحبة وحمة شحمية وألياف شحمية. يتم ترتيب سلسلة من خلايا الأنبوب المنخل (تسمى أيضًا عناصر الأنبوب المنخل) من طرف إلى طرف لتشكيل أنبوب غربل طويل ينقل المواد العضوية مثل السكريات والأحماض الأمينية. تتدفق السكريات من خلية ذات أنبوب منخل إلى آخر من خلال ألواح غربلة مثقبة، توجد في التقاطعات الطرفية بين خليتين. على الرغم من أنها لا تزال حية عند النضج، إلا أن النواة ومكونات الخلايا الأخرى لخلايا الأنبوب المنخل قد تفككت. توجد الخلايا المصاحبة جنبًا إلى جنب مع خلايا الأنبوب المنخل، مما يوفر لها الدعم الأيضي. تحتوي الخلايا المصاحبة على المزيد من الريبوسومات والميتوكوندريا مقارنة بخلايا الأنبوب المنخل، التي تفتقر إلى بعض العضيات الخلوية.

    الأنسجة الأرضية

    تتكون الأنسجة الأرضية في الغالب من خلايا الحمة، ولكنها قد تحتوي أيضًا على خلايا الكولينشيما وخلايا التصلب التي تساعد في دعم الجذع. يُعرف النسيج الأرضي باتجاه الجزء الداخلي من النسيج الوعائي في الجذع أو الجذر باسم اللب، بينما تُعرف طبقة الأنسجة بين الأنسجة الوعائية والبشرة باسم القشرة.

    النمو في السيقان

    يحدث النمو في النباتات مع إطالة السيقان والجذور. كما تزداد سماكة بعض النباتات، خاصة تلك الخشبية، خلال فترة حياتها. يشار إلى الزيادة في طول النبتة والجذر بالنمو الأولي، وهي نتيجة انقسام الخلايا في الطبقة القمية للبراعم. يتميز النمو الثانوي بزيادة سمك النبات أو محيطه، وينتج عن انقسام الخلايا في الطبقة الجانبية. \(\PageIndex{7}\)يوضح الشكل مجالات النمو الأولي والثانوي في النبات. تخضع النباتات العشبية في الغالب للنمو الأولي، مع عدم وجود أي نمو ثانوي أو زيادة في السماكة. يمكن ملاحظة النمو الثانوي أو «الخشب» في النباتات الخشبية؛ يحدث في بعض الثنائيات، ولكنه نادرًا ما يحدث في الكائنات الأحادية.

    يُظهر الرسم التوضيحي الأيسر مقطعًا عرضيًا من جذع خشبي يخضع لنمو أولي. في قلب الجذع يوجد اللب. باتجاه الخارج توجد حزم وعائية على شكل بيضة. يقع الزيلم في الجزء الداخلي من حزمة الأوعية الدموية، ويقع البلغم في المنتصف. تغطي Sclerenchyma الجزء الخارجي من الحزمة. يُظهر الرسم التوضيحي الأيمن مقطعًا عرضيًا من جذع خشبي يخضع لنمو ثانوي. كما هو الحال في النمو الأولي، فإن جوهر الجذع هو اللب. يوجد خارج الملعب حلقة من نسيج الخشب الثانوي. تظهر حزم مستديرة من أنسجة الخشب الأولية من هذه الحلقة إلى الحفرة. خارج النسيج الثانوي توجد حلقة من نسيج البلغم الثانوي. يفصل الكامبيوم الوعائي نسيج الخشب عن البلغم. خارج الطبقة الثانوية توجد طبقة القشرة. تنطلق حزم من البلغم الأولي إلى الخارج من البلغم الثانوي إلى القشرة. تحيط حلقة الفلين بالقشرة. يتم فصل الفلين عن القشرة بواسطة كامبيوم رقيق من الفلين. يمتد لحاء الشجرة من الكامبيوم الوعائي إلى البشرة.
    الشكل\(\PageIndex{7}\): في النباتات الخشبية، يتبع النمو الأولي نمو ثانوي، مما يسمح لجذع النبات بزيادة سمكه أو طوقه. تتم إضافة الأنسجة الوعائية الثانوية مع نمو النبات، بالإضافة إلى طبقة الفلين. يمتد لحاء الشجرة من الكامبيوم الوعائي إلى البشرة.

    تستمر بعض أجزاء النبات، مثل السيقان والجذور، في النمو طوال حياة النبات: ظاهرة تسمى النمو غير المحدد. تُظهر الأجزاء النباتية الأخرى، مثل الأوراق والزهور، نموًا محددًا يتوقف عندما يصل جزء النبات إلى حجم معين.

    النمو الأساسي

    يحدث معظم النمو الأولي عند قمم أو أطراف السيقان والجذور. النمو الأولي هو نتيجة الانقسام السريع للخلايا في السيقان القمية عند طرف النبتة وطرف الجذر. كما يساهم استطالة الخلايا اللاحقة في النمو الأولي. إن نمو البراعم والجذور أثناء النمو الأولي يمكّن النباتات من البحث باستمرار عن الماء (الجذور) أو ضوء الشمس (البراعم).

    يُعرف تأثير البرعم القمي على النمو الكلي للنبات بالهيمنة القمية، مما يقلل من نمو البراعم الإبطية التي تتشكل على طول جوانب الفروع والسيقان. تُظهر معظم الأشجار الصنوبرية هيمنة قمية قوية، وبالتالي تنتج شكل شجرة عيد الميلاد المخروطي النموذجي. إذا تمت إزالة البرعم القمي، فستبدأ البراعم الإبطية في تكوين فروع جانبية. يستفيد البستانيون من هذه الحقيقة عند تقليم النباتات عن طريق قطع قمم الفروع، وبالتالي تشجيع البراعم الإبطية على النمو، مما يمنح النبات شكلًا كثيفًا.

    رابط إلى التعلم

    شاهد فيديو BBC Nature هذا الذي يوضح كيف يلتقط التصوير الفوتوغرافي بفاصل زمني نمو النبات بسرعة عالية.

    النمو الثانوي

    تعود الزيادة في سمك الساق الناتجة عن النمو الثانوي إلى نشاط النباتات الجانبية التي تفتقر إليها النباتات العشبية. تشمل السيقان الجانبية الكامبيوم الوعائي، وفي النباتات الخشبية، كامبيوم الفلين (انظر الشكل\(\PageIndex{8}\)). يقع الكامبيوم الوعائي خارج النسيج الأساسي مباشرة وإلى داخل التجويف الأساسي. تنقسم خلايا الكامبيوم الوعائي وتشكل نسيج الخشب الثانوي (القصبة الهوائية وعناصر الأوعية) إلى الداخل، والفلوم الثانوي (عناصر الغربلة والخلايا المصاحبة) إلى الخارج. ترجع سماكة الجذع التي تحدث في النمو الثانوي إلى تكوين البلغم الثانوي والخشب الثانوي بواسطة الكامبيوم الوعائي، بالإضافة إلى عمل الفلين الكامبيوم، الذي يشكل الطبقة الخارجية الصلبة من الجذع. تحتوي خلايا نسيج الخشب الثانوي على اللجنين الذي يوفر الصلابة والقوة.

    في النباتات الخشبية، يعتبر الفلين الكامبيوم هو العنصر الجانبي الخارجي. وتنتج خلايا الفلين (اللحاء) التي تحتوي على مادة شمعية تعرف باسم سوبرين يمكنها صد الماء. يحمي اللحاء النبات من التلف المادي ويساعد على تقليل فقد الماء. ينتج الفلين الكامبيوم أيضًا طبقة من الخلايا تعرف باسم phelloderm، والتي تنمو إلى الداخل من الكامبيوم. يُطلق على كامبيوم الفلين وخلايا الفلين والفيلوديرم بشكل جماعي اسم بيريدرم. تحل البشرة المحيطة محل البشرة في النباتات الناضجة. في بعض النباتات، يحتوي المحيط على العديد من الفتحات، المعروفة باسم العدسات، والتي تسمح للخلايا الداخلية بتبادل الغازات مع الغلاف الجوي الخارجي (الشكل\(\PageIndex{8}\)). يوفر هذا الأكسجين للخلايا الحية والنشطة في التمثيل الغذائي للقشرة وخشب الخشب والفلوم.

    تُظهر الصورة أشكالًا بيضاوية بيضاء خشنة مضمنة في جذع شجرة خشبي ناعم بني محمر. في الأماكن التي توجد فيها الأشكال البيضاوية، يبدو كما لو أن اللحاء قد تم كشطه.
    الشكل\(\PageIndex{8}\): العدسات الموجودة على لحاء شجرة الكرز هذه تمكن الجذع الخشبي من تبادل الغازات مع الغلاف الجوي المحيط. (مصدر الصورة: روجر جريفيث)

    الخواتم السنوية

    يؤدي نشاط الكامبيوم الوعائي إلى ظهور حلقات نمو سنوية. خلال موسم النمو الربيعي، يكون لخلايا نسيج الخشب الثانوي قطر داخلي كبير وجدران الخلايا الأولية ليست سميكة على نطاق واسع. يُعرف هذا باسم الخشب المبكر أو خشب الربيع. خلال موسم الخريف، يقوم نسيج الخشب الثانوي بتكوين جدران خلوية سميكة، لتشكيل الخشب المتأخر، أو خشب الخريف، وهو أكثر كثافة من الخشب القديم. يرجع هذا التناوب بين الخشب المبكر والمتأخر إلى حد كبير إلى الانخفاض الموسمي في عدد عناصر السفن والزيادة الموسمية في عدد القصبات الهوائية. ينتج عنه تكوين حلقة سنوية يمكن رؤيتها كحلقة دائرية في المقطع العرضي للساق (الشكل\(\PageIndex{9}\)). يمكن أن يكشف فحص عدد الحلقات السنوية وطبيعتها (مثل حجمها وسمك جدار الخلية) عن عمر الشجرة والظروف المناخية السائدة خلال كل موسم.

    تُظهر الصورة مقطعًا عرضيًا لجذع شجرة كبير مع العديد من الحلقات البارزة للخارج من المركز.
    الشكل\(\PageIndex{9}\): يزداد معدل نمو الخشب في الصيف وينخفض في الشتاء، مما ينتج عنه حلقة مميزة لكل سنة من سنوات النمو. يمكن أن تؤثر التغيرات الموسمية في أنماط الطقس أيضًا على معدل النمو - لاحظ كيف تختلف الحلقات في السماكة. (الائتمان: أدريان بينغستون)

    تعديلات الساق

    تحتوي بعض الأنواع النباتية على سيقان معدلة تتناسب بشكل خاص مع موطن وبيئة معينة (الشكل\(\PageIndex{10}\)). الجذمور هو جذع معدل ينمو أفقيًا تحت الأرض وله العقد والعقد الداخلية. قد تنشأ براعم عمودية من البراعم الموجودة على جذمور بعض النباتات، مثل الزنجبيل والسرخس. تشبه الديدان الجذور، إلا أنها أكثر استدارة وسمينًا (كما هو الحال في الزنبق). تحتوي الديدان على أغذية مخزنة تمكن بعض النباتات من البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء. السيقان هي السيقان التي تعمل بالتوازي تقريبًا مع الأرض، أو تحت السطح مباشرة، ويمكن أن تؤدي إلى ظهور نباتات جديدة في العقد. المتسابقون هم نوع من ستولون يمتد فوق الأرض وينتج نباتات مستنسخة جديدة في العقد على فترات متفاوتة: الفراولة هي مثال على ذلك. الدرنات عبارة عن سيقان معدلة يمكنها تخزين النشا، كما هو موضح في البطاطس (Solanum sp.). تظهر الدرنات على شكل نهايات منتفخة من البراز، وتحتوي على العديد من البراعم العرضية أو غير العادية (المألوفة لنا باسم «العيون» على البطاطس). المصباح، الذي يعمل كوحدة تخزين تحت الأرض، عبارة عن تعديل للجذع الذي يظهر على شكل أوراق لحمية متضخمة تخرج من الجذع أو تحيط بقاعدة الجذع، كما هو موضح في القزحية.

    تُظهر الصور ستة أنواع من السيقان المعدلة: (أ) جذور الزنجبيل الأبيض المتكتل متصلة ببعضها البعض. مشاريع التصوير الأخضر من طرف واحد. (ب) دودة زهرة الجيف مخروطية الشكل، وتمتد جذورها البيضاء من أسفل المخروط، فوق الأوساخ مباشرة. (ج) نباتان من الحشائش متصلتان بساق سميك بني. (د) ترتبط نباتات الفراولة ببعضها البعض بواسطة عداء أحمر. (هـ) الجزء من نبات البطاطس الذي يستهلكه البشر هو درنة. (و) الجزء من نبات البصل الذي يستهلكه البشر هو بصيلة.
    الشكل\(\PageIndex{10}\): تعديلات الساق تمكن النباتات من الازدهار في مجموعة متنوعة من البيئات. تظهر في الصورة: (أ) جذور الزنجبيل (Zingiber officinale)، (ب) زهرة الجيف (Amorphophallus titanum)، القرم (ج) عشب رودس (كلوريس جايانا) ستولونات، (د) الفراولة (فراغاريا أناناسا) العدائين، (هـ) درنات البطاطس (Solanum tuberosum)، (و) حمراء. بصيلات البصل (الأليوم). (الائتمان أ: تعديل العمل من قبل ماجا دومات؛ الائتمان ج: تعديل العمل من قبل هاري روز؛ الائتمان د: تعديل العمل من قبل ريبيكا سيغل؛ الائتمان هـ: تعديل العمل من قبل سكوت باور، وزارة الزراعة الأمريكية ARS؛ الائتمان f: تعديل العمل من قبل ستيفن أوسموس، USDA ARS)

    رابط إلى التعلم

    شاهد عالمة النبات ويندي هودجسون، من حديقة ديزرت النباتية في فينيكس بولاية أريزونا، وهي تشرح كيف تمت زراعة نباتات الصبار من أجل الغذاء منذ مئات السنين في صحراء أريزونا في هذا الفيديو: العثور على جذور محصول قديم.

    بعض التعديلات الجوية للسيقان هي المحالق والأشواك (الشكل\(\PageIndex{11}\)). الأوتار عبارة عن خيوط نحيفة وموحدة تمكّن النبات (مثل الكرمة أو اليقطين) من الحصول على الدعم من خلال التسلق على الأسطح الأخرى. الأشواك عبارة عن فروع معدلة تظهر على شكل نتوءات حادة تحمي النبات؛ وتشمل الأمثلة الشائعة الورود وبرتقال الأوساج وعصا المشي الشيطانية.

    تظهر الصورة (أ) نباتًا يتشبث بعصا بواسطة محارم تشبه الديدان و (ب) شوكين كبيرين أحمرين على ساق أحمر.
    الشكل\(\PageIndex{11}\): توجد كرمة الحنطة السوداء (Brunnichia ovata) في جنوب شرق الولايات المتحدة، وهي نبات عشبي يتسلق بمساعدة المحالق. يظهر هذا الشخص وهو يتسلق وتدًا خشبيًا. (ب) الأشواك عبارة عن فروع معدلة. (المرجع: تعديل العمل من قبل كريستوفر ميلوش، وزارة الزراعة الأمريكية ARS؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل «ماكروفيل» /فليكر)

    ملخص

    يحمل جذع النبات الأوراق والزهور والفواكه. تتميز السيقان بوجود العقد (نقاط التعلق للأوراق أو الفروع) والأجزاء الداخلية (المناطق بين العقد).

    تتكون الأعضاء النباتية من أنسجة بسيطة ومعقدة. يحتوي الجذع على ثلاثة أنظمة للأنسجة: الأنسجة الجلدية والأوعية الدموية والأرضية. النسيج الجلدي هو الغطاء الخارجي للنبات. يحتوي على خلايا البشرة والثغور وخلايا الحماية والترايكومات. تتكون الأنسجة الوعائية من أنسجة الزيلم والفلوم وتقوم بتوصيل الماء والمعادن ومنتجات التمثيل الضوئي. الأنسجة الأرضية مسؤولة عن التمثيل الضوئي والدعم وتتكون من خلايا الحمة والكولينشيما وخلايا التصلب.

    يحدث النمو الأولي عند أطراف الجذور والبراعم، مما يؤدي إلى زيادة الطول. قد تُظهر النباتات الخشبية أيضًا نموًا ثانويًا أو زيادة في السماكة. في النباتات الخشبية، وخاصة الأشجار، قد تتشكل حلقات سنوية مع تباطؤ النمو في نهاية كل موسم. تحتوي بعض الأنواع النباتية على سيقان معدلة تساعد على تخزين الطعام أو نشر نباتات جديدة أو تثبيط الحيوانات المفترسة. ومن الأمثلة على السيقان المعدلة الجذور والديدان والسيول والعدائين والدرنات والمصابيح والمحالق والأشواك.

    اتصالات فنية

    الشكل\(\PageIndex{4}\): أي طبقات من الجذع تتكون من خلايا الحمة؟

    1. القشرة واللباب
    2. البشرة
    3. ورم وعائي
    4. البشرة والقشرة.
    إجابة

    A و B. تتكون القشرة واللباب والبشرة من خلايا الحمة.

    مسرد المصطلحات

    برعم قمي
    تم تشكيل برعم عند طرف التصوير
    برعم إبطي
    برعم موجود في المحور: منطقة الجذع حيث تتصل السويقة بالساق
    لحاء الشجر
    طبقة جلدية خارجية صلبة ومقاومة للماء من خلايا الفلين
    مصباح
    جذع تحت الأرض معدل يتكون من برعم كبير محاط بالعديد من قشور الأوراق
    خلية كولينشما
    خلية نباتية ممدودة ذات جدران سميكة بشكل غير متساوٍ؛ توفر الدعم الهيكلي للساق والأوراق
    خلية مصاحبة
    خلية بلويم متصلة بخلايا الأنبوب المنخل؛ تحتوي على كميات كبيرة من الريبوسومات والميتوكوندريا
    قرنة
    جذع مستدير وسمين تحت الأرض يحتوي على طعام مخزن
    قشرة
    الأنسجة الأرضية الموجودة بين الأنسجة الوعائية والبشرة في الجذع أو الجذر
    البشرة
    طبقة واحدة من الخلايا الموجودة في الأنسجة الجلدية النباتية؛ تغطي وتحمي الأنسجة الكامنة
    خلايا الحماية
    الخلايا المزدوجة على جانبي الفغرة التي تتحكم في فتحة الفم وبالتالي تنظم حركة الغازات وبخار الماء
    بين العقدة
    المنطقة بين العقد على الجذع
    عدسي
    فتحة على سطح السيقان الخشبية الناضجة التي تسهل تبادل الغازات
    عقدة
    نقطة على طول الجذع الذي تنشأ عنده الأوراق أو الزهور أو الجذور الهوائية
    خلية حمة
    أكثر أنواع الخلايا النباتية شيوعًا؛ توجد في الساق والجذر والأوراق ولب الفاكهة؛ موقع التمثيل الضوئي وتخزين النشا
    بيريدرم
    الغطاء الخارجي للسيقان الخشبية؛ يتكون من الفلين الكامبيوم وخلايا الفلين والفيلوديرم
    لباب
    الأنسجة الأرضية الموجودة في الجزء الداخلي من الأنسجة الوعائية في الجذع أو الجذر
    النمو الأساسي
    نمو ينتج عنه زيادة في طول الجذع والجذر؛ بسبب انقسام الخلايا في النبتة أو الجذر القمي.
    جذمور
    جذع تحت الأرض معدل ينمو أفقيًا على سطح التربة وله عقد وحلقات داخلية
    مرسال
    ستولون يمتد فوق الأرض وينتج نباتات استنساخ جديدة في العقد
    خلية التصلب
    خلية نباتية ذات جدران ثانوية سميكة وتوفر الدعم الهيكلي؛ وعادة ما تموت عند النضج
    نمو ثانوي
    النمو الذي يؤدي إلى زيادة السماكة أو الطوق؛ بسبب الميرستم الجانبي وفلين الكامبيوم
    خلية أنبوب غربلة
    يتم ترتيب خلية الفلوم من طرف إلى طرف لتشكيل أنبوب غربي ينقل المواد العضوية مثل السكريات والأحماض الأمينية
    ستولون
    جذع معدل يعمل بالتوازي مع الأرض ويمكن أن يؤدي إلى ظهور نباتات جديدة في العقد
    محلق
    جذع معدل يتكون من خيوط نحيلة ملتوية تستخدم للدعم أو التسلق
    شوكة
    فرع جذعي معدّل يظهر كثمرة حادة تحمي النبات
    القصبة الهوائية
    خلية نسيج ذات جدران ثانوية سميكة تساعد على نقل المياه
    تريتشوم
    هيكل يشبه الشعر على سطح البشرة
    درنة
    جذع معدّل تحت الأرض مُكيف لتخزين النشا؛ يحتوي على العديد من البراعم العرضية
    عنصر السفينة
    خلية زيليم أقصر من القصبة الهوائية ولها جدران أرق