مدخل لدراسة التوالد لدى النباتات

مدخل لدراسة التوالد لد النباتات

https://youtu.be/P_0BGGz8cwE التوالد وظيفة أساسية لدى أنواع الكائنات الحية تمكنها من الاستمرار للحفاظ على التنوع البيولوجي الذي تعرفه الحميلات البيئية. إن التوالد لدى الكائنات الحية لا يتم دائما بنفس الطريقة، فبالنسبة للنباتات نجد شكلين من التوالد: التوالد الجنسي والتوالد اللاجنسي، لكن يوحدهما معا إنتاج نباتات جديدة من طرق مختلفة أهمها إعطاء البذور التي تنبت لتعطي أفرادا جددا. تساؤلات:

ما هي طرق توالد النباتات؟
ما هي الأعضاء المتدخلة في التوالد لدى النباتات؟
كيف تنتج البذور؟
كيف تعطي البذور نباتات جديدة؟

تعضي الأجهزة التوالدية لدى كاسيات البذور

الأعضاء التوالدية لدى كاسيات البذور.

https://youtu.be/-OAgpq8q8Zc تعتبر الزهور أجهزة التوالد لدى النباتات الزهرية وتتميز بإنتاجها للثمار التي تضم داخلها البذور. إن الملاحظ هو أن ا نتاج الثمار لا يتم إلا بعد تلاقح بين الزهور وبالتالي فإن هذا النوع من التوالد هو جنسي يتم عبر انتاج أمشاج ذكرية وأخرى أنثوية انطلاقا من الزهور ينتج عن هذا التلاقح الاخصاب الذي يمكن من الحصول على البذور تساؤلات:

ما هي الأعضاء المسؤولة عن التوالد الجنسي لدى النباتات الزهرية؟
كيف يتم تشكيل الأمشاج لديها؟
كيف يتم الإخصاب لدى هذه النباتات؟
كيف تتشكل البذور وما هي آلية إنباتها؟

التوالد الجنسي لدى النباتات الزهرية كاسيات البذور

I- تعضي الزهرة لدى كاسيات البذور (زهرة البرتقال)

يمكن تقسيم مكونات الزهور إلى:

أعضاء وقائية (تحمي الزهرة): وهي مجموع السبلات (الكأس) + مجموع البتلات (التويج)
أعضاء توالدية: تمكن من انتاج الأمشاج والاخصاب وتكون البذرة:
- أعضاء توالدية ذكرية: الأسدية التي يشكل مجموعها ما نسميه الكش وتتكون كل سداة من خويط ومئبر
- أعضاء توالدية أنثوية: المدقة وتتكون كل مدقة من كربة (أو كربلات) حيث تتكون الكربلة من مبيض وقلم وميسم

إن شكل الزهرة وطبيعة مكوناتها يختلف من نبتة زهرية إلى أخرى ولتوضيح هذا التمايز بين الزهور ننجز الصيغة الزهرية التي تعبر عن مجموع مكونات الزهرة وشكل تنظيمها:

بعض الظواهر المتدخلة في تشكيل الأمشاج لدى كاسيات البذور

1- الانقسام غير المباشر

https://youtu.be/2IQSGKtjXFQ

2- الانقسام الاختزالي

https://youtu.be/W6Mb7LPOj6w عند تشكيل الأمشاج عند كاسيات البذور، تتدخل ظاهرتان أساسيتان: 1- الانقسام غير المباشر: والذي يكون من أهم أهدافه مضاعفة أي تكاثر عدد الخلايا. 2- الانقسام الاختزالي: والذي يكون هدفه الأساسي هو اختزال أي نقصان عدد صبغيات الخلية الأم إلى النصف، وهي ظاهرة أساسية تمكن من حفاظ كل خلايا النبتة المنتجة عل نفس عدد صبغيات خلايا النباتات الأصلية. تجدر الاشارة إلى أن دراسة هاتين الظاهرتين في مستوى الجدع العلمي المشترك هي فقط دراسة أولية وغير مفصلة، أما الدراسة المعمقة والمفصلة فستتطرقون لها في مستوى السنة الثانية من سلك البكالوريا. لمزيد من التفاصيل حول الظاهرتين يمكنكم متابعة الفيديوهات والدروس الخاصة بهما على موقع كيزاكو في قائمة دروس علوم الحياة والأرض الخاصة بمسلكي علوم الحياة والأرض والعلوم الفيزيائية.

آلية تشكيل الأمشاج الذكرية لدى كاسيات البذور

كيف تتشكل الأمشاج الذكرية لدى كاسيات البذور؟

https://youtu.be/uhSYCJoByRE

1- دور الأسدية في انتاج حبوب اللقاح

تنتج الأمشاج الذكرية التي نسميها حبوب اللقاح على مستوى المئبر انطلاقا من خلايا أم أصلية وذلك عند بلوغ النبتة مرحلة النضج، فينفتح شق الانفلاق على مستوى الأكياس اللقاحية الأربع المكونة للمئبر وتحرر حبوب اللقاح خارجها. تتكون حبوب اللقاح من مجموعة من المكونات التي تجعلها قادرة على القيام بوظيفتها التي تتطلب التنقل نحو موقع تواجد الأمشاج الأنثوية من جهة وتلقيحها من جهة أخرى. تتعدد أشكال حبوب اللقاح حسب نوع العامل المسؤول عن نقلها (مياه، رياح، حشرات...).

2- آلية انتاج حبوب اللقاح

تنتج حبوب اللقاح ، باعتبارها أمشاجا، انطلاقا من خلايا أصلية تختلف عنها في عدد الخييطات التي تتوفر داخل النواة والتي نسميها الصبغيات، وتعتبر الصبغيات وعددها خاصية أساسية لكل نوع نباتي ، حيث من المفروض أن تتوفر كل خلية لأي نوع نباتي من عدد مضبوط من الصبغيات. تتوفر الخلية الأم على عدد مضاعف من الصبغيات لهذا نسميها ثنائية الصيغة الصبغية، يينما تكون حبوب اللقاح أحادية الصيغة الصبغية تعرض لظاهرة تمكن من اختزال عدد الصبغيات إلى النصف وبالتالي نسميها ظاهرة الاختزال الصبغي أو الانقسام الاختزالي. تبين الوثيقة التالية آلية الانقسام الاختزالي:

تخضع نواة كل خلية أحادية الصيغة الصبغية إلى انقسام جديد نسميه الانقسام غير المباشر الذي يعمل على مضاعفة النواة لنحصل على خلية نهائية (حبة لقاح) تتوفر على نواتين أحاديتا الصيغة الصبغية: إحداهما انباتية والثانية توالدية. وبالتالي فإن تدخل كل من الانقسام الاختزالي والانقسام غير المباشر بشكل متتالي يمكن الخلية الأصل لحبوب اللقاح من إنتاج أربع حبات لقاح، وتلخص الوثيقة التالية تدخل كل من الظاهرتين في انتاج حبوب اللقاح.

آلية تشكيل الأمشاج الأنثوية لدى كاسيات البذور

كيف تتشكل الأمشاج الأنثوية لدى كاسيات البذور؟

https://youtu.be/mgQUmo4GjNA

إنتاج الأمشاج الأنثوية وتشكيل الكيس الجنيني

تختلف آلية انتاج الأمشاج الأنثوية عن الذكرية في كونها تبقى داخل المبيض وتستقبل المشيج الذكري 'حبة اللقاح) كما أن تطور الجنين يتم في نفس موقع تواجد المشيج الأنثوي وذلك داخل الكيس الجنيني.

يتشكل الكيس الجنيني داخل المبيض المتواجد في قاعدة المدقة التي تمثل الجهاز التناسلي الأنثوي. يضم المبيض عددا من البييضات وتضم البييضة عددا من المكونات. يتدخل كل من الانقسام الاختزالي والانقسام غير المباشر في تكوين الكيس الجنيني وذلك وفق الآلية التالية:

الأبر: أنواعه وأهميته في التوالد لدى كاسيات البذور

الأبر: أنواعه وأهميته في التوالد لدى كاسيات البذور.

https://youtu.be/tkYFqug2unQ

الأبر وأهميته

نقصد بالأبر عملية انتقال حبوب اللقاح نحو المآبر نحو المياسم

1- أنواع الأبر ووسائله.

يكون الأبر إما مباشرا أو غير مباشر ويرتبط ذلك بعدة عوامل من بينها نوع الزهرة ونوع النبتة إما أحادية الجنس أو ثنائية الجنس وطول المآبر مقارنة بطول المدقة.

تتدخل مجموعة من العوامل في عملية الأبر ومنها: الحشرات، الرياح، الطيور، وفي بعض الحالات يتطلب نقل حبوب اللقاح نحو المياسم تدخل الإنسان.

2- الأهمية الزراعية للأبر.

يعتبر الأبر آلية ضرورية لإثمار الزهور وتكوين البذور ويعطي الجدول التالي بعض المعطيات التجريبية:

كلما تقلصت المسافة بين خلايا النحل والحقل تكون المردودية مرتفعة وهذا يدل على أهمية الحشرات في إنتاج البذور لأنها تمكن (كباقي وسائل الأبر) من نقل حبوب اللقاح نحو المياسم.

إنبات حبوب اللقاح لدى كاسيات البذور

انبات حبوب اللقاح وأهميته التوالدية لدى كاسيات البذور.

https://youtu.be/e1mfIbCtE80

إنبات حبوب اللقاح

نظرا لاحتلال البييضة موقعا خاصا بها في عمق المبيض، فإن حبوب اللقاح تحتاج للوصول إليها، قصد إخصابها، تمرير نواتها التوالدية عبر قلم الميسم عبر إنبات حبوب اللقاح. عندما تسقط حبة اللقاح على الميسم فإنها تمتص الماء وتنبت عبر الآلية التالية: يتمثل إذن دورالنواة الانباتية في تكوين حبوب اللقاح لهذا فإنها تتلاشى في نهاية عملية الإنبات بنما تنقسم النواة التوالدية بواسطة الانقسام غير المباشر فتكون الحيين المئبريين المسؤولين عن الاخصاب (الاخصاب المضاعف)

الاخصاب المضاعف وتشكيل البذور لدى كاسيات البذور

كيف يتم الاخصاب لدى كاسيات البذور وكيف تتشكل البذرة؟

https://youtu.be/i4yDX7PxJlI

I- الاخصاب المضاعف

إن الإخصاب لدى النباتات الزهرية كاسيات البذور يتم في موقعين : البويضة ونواتا الكيس الجنيني (نواتين قطبيتين) ولهذا نسميه بالإخصاب المضاعف.

يصل انبوب اللقاح الى البييضة، يمر عبر النقير ويخترق الجويزة ليفرغ الحييين المئبريين داخل الكيس الجنيني حيث يتحد احدهما مع البييضة غير الملقحة ليعطيا بيضة رئيسية 2n التي تتطور لتعطي جنينا اما الحيي المئبري الاخر فيتحد مع نواتي الكيس الجنيني، فينتج عن ذلك بيضة تابعة3n تتطور لتعطي سويداء.

II- تشكيل البذور.

بعد الاخصاب تنحل الخلايا المساعدة والخلايا المعاكسة حيث تتعرض البيضة الرئيسية لانقسامات غير مباشرة تؤدي الى ظهور البنيات الاولية للجنين : الجذير، الفلقة او الفلقتين والبرعم النهائي، تتكاثر البيضة التابعة لتشكل كتلة خلوية مليئة بالمدخرات الغذائية تسمى السويداء،في بعض البذور تهضم الفلقتان السويداء وتمتلئ بمخزون مغذي للجنين انها بذور بدون سويداء، هكذا تتحول البييضة الى بذرة والمبيض الى ثمرة. في حالة عدم توفر الظروف المناسبة للإنبات تتعرض البذور الى التجفيف لتدخل في الحياة البطيئة تكون خلالها كل التبادلات الاقتياتية والتنفسية للخلايا المكونة لها جد ضعيفة مما يمكنها من تحمل الظروف غير الملائمة في انتظار الانبات.

انبات البذور لدى كاسيات البذور

1- شروط انبات البذور

https://youtu.be/PCHnVzXV3Io

2- مراحل انبات البذور

https://youtu.be/xdPK4rvYOv0

1- ظروف الانبات.

تتمثل الظروف اللازمة للانبات في:

وجود الماء الذي يسمح بتبليل اغلفة البذرة حيث تصبح مرنة ونفوذة للغازات مما يؤدي الى استعادة نشاطها، ينتج عنه تمزيق الاغلفة وبروز الجذير،
حرارة ملائمة :تنشيط الانزيمات وبالتالي استعادة نشاط البذرة
الاوكسجين : الذي يمكن من تفكيك المدخرات العضوية لانتاج الطاقة الضرورية لنمو الجنين وبالتالي انباته.

2- مراحل الانبات.

يتم الانبات عبر مراحل وهي:

دخول الماء إلى البذرة مما یؤدي إلى انتفاخھا وتمزق الأغشیة المحیطة بھا.
بروز الجدیر وانغرازه في التربة.
نمو الجدیر وتفرعه إلى جذور ثانویة.
بروز الساق وبروز البرعم الذي سیعطي الأوراق.
تلاشي غشاء البذرة و ذبول الفلقتین.

بعد إنباتها تنضج الأعضاء التوالدية للنبتة فتتشكل الأمشاج وتعاد الدورة من جديد: إنها دورة نمو الكائن الحي

دورة نمو نبتة كاسية البذور

دورة النمو لدى نبتة كاسية البذور.

https://youtu.be/RQ3WsQEPGlo

دورة نمو النباتات الزهرية كاسيات البذور

تتشكل دورات نمو الكائن الحي من مجموعة من المراحل والظواهر المتتالية ابتداء من انبات البذور مرورا بتشكيل الأمشاج ثم الاخصاب وانتهاء بتكوين أفراد جدد. يمكن تلخيص دورة النمو الخاصة بكاسيات البذور كالتالي: تضم دورة نمو كاسيات البذور مرحلتين:

مرحلة ثنائیة الصیغة الصبغیة: من الإخصاب إلى تشكيل الإمشاج وخلالها تظهر نباتات ذات خلايا ثنائية الصيغة الصبغية.
مرحلة أحادية الصيغة الصبغية: من تشكيل الأمشاج إلى الاخصاب وهو طور قصير زمنيا ولا يضم نباتات أحادية الصيغة الصبغية بل فقط الخلايا الجنسية الذكرية والأنثوية.

بما أن الطور أحادي الصيغة الصبغية يقتصر عل الأمشاج فقط (خلايا )، ولا يتوفر أي كائن حي (نبتة ) خلال الدورة ككل أحادي الصيغة الصبغية ، فإننا نسمي هذه الدورة ثنائية الصيغة الصبغية.