گیاهان (Plants) موجودات زنده‌ای هستند که با عدم قدرت حرکتی از سایر جانداران متمایز می‌شوند. گیا‌هان همچنین به عنوان اشکالی از موجودات زنده چند یاخته‌ای و یوکاریوتی با شش ویژگی اساسی (که در این مطلب به آن‌ها می‌پردازیم) مشخص می‌شوند.

فهرست مطالب این نوشته پنهان کردن
2. طبقه‌بندی و انواع گیا‌هان

گیا‌هان به این خصوصیات محدود نمی‌شوند، با این که بسیاری از آن‌ها در طبیعت به رنگ سبز دیده می‌شوند، اما بعضی از گیا‌هان سبز نیستند و بنابراین غذای خود را توسط فتوسنتز تولید نمی‌کنند، بلکه در سایر گیا‌هان زنده به صورت انگل زندگی می‌کنند.

حدود 350٫000 گونه گیا‌هی تاکنون شناخته شده‌اند. اولین گیا‌هان از نیاکان آبزی جلبک سبز تکامل یافته‌اند. دو گروه از جلبک‌های سبز در طبیعت وجود دارند که نزدیکترین خویشاوندان گیا‌هان خاکی یا «رویان داران» (embryophytes) به شمار می‌آیند. اولین گروه از این گیاهان «کاروفیتا» (Charophyta) یا سنگ خزه تباران نام دارند که از آن‌ها رویان داران تکامل یافته‌اند.

گروه دیگری که از ترکیب رویان داران و سنگ خزه تباران به وجود می‌آید، گروه دوم از جلبک‌های سبز به نام «کلروفیتا» (Chlorophyta) یا سبز تباران هستند و این گروه که تعداد بیشتری از گیاهان را در بر می‌گیرند، در مجموع به عنوان گیا‌هان سبز یا سبز گیاهان (Viridiplantae) نام‌گذاری شده‌اند.

کلروفیتا
تصویر ۱: کلروفیتا یا سبز تباران

در گذشته موجودات آبزی فتوسنتزی که معمولاً جلبک نامیده می‌شوند، عضو سلسله گیا‌هان بودند. گروه‌های مختلف بزرگ جلبکی، مانند جلبک‌های سبز، جلبک‌های قهوه‌ای و جلبک‌های قرمز، اکنون در سلسله پروتیستا یا آغازیان قرار گرفته‌اند، زیرا فاقد یک یا چند مورد از ویژگی‌های اصلی گیا‌هان هستند.

جلبک
تصویر ۲: جلبک‌های چند سلولی سبز، قرمز و قهوه‌ای

ارگانیسم‌های موسوم به قارچ نیز به دلیل این که توسط اسپور تولید می‌شوند و دارای دیواره سلولی هستند، زمانی در گروه گیا‌هان قرار می‌گرفتند. در حالی که قارچ‌ها، به طور کلی فاقد کلروفیل (هتروتروفیک) هستند و به این ترتیب از نظر شیمیایی از گیا‌هان متمایز می‌شوند. قارچ‌ها اکنون در یک سلسله جداگانه، با نام سلسله قارچ‌ها قرار گرفته‌اند.

پس از تکامل از اجداد آبزی، گیا‌هان به سطح زمین مهاجرت کردند و در سراسر آن گسترش یافتند. گیا‌هان به طور مستقیم یا غیرمستقیم منبع تغذیه‌ای برای کلیه حیوانات و سایر گیا‌هان بر روی زمین به شمار می‌آیند.

در طی یک دوره زمانی، انسان‌ها یاد گرفتند که گیا‌هان را پرورش دهند و به این ترتیب آن‌ها به بخش عمده‌ای از رژیم غذایی انسان‌ها تبدیل شدند. محصولات گیاهی مانند ذرت، گندم و برنج منبع اصلی رژیم غذایی برای جمعیت‌های انسانی در سراسر جهان به شمار می‌آیند. مواد غذایی دیگر مورد استفاده انسان که از گیاهان تامین می‌شوند، شامل سبزیجات، ادویه‌ها، ترشی‌ها، میوه‌ها، آجیل‌ها، گیا‌هان و گل‌های خوراکی هستند. نوشیدنی‌هایی مانند قهوه، چای و غیره نیز از گیا‌هان تولید می‌شوند. حتی حیوانات دیگر مانند گاو‌، خوک‌، گوسفند، بز و غیره به گیا‌هان به عنوان مواد غذایی خود وابسته هستند. علاوه بر این، از گیاهان چوبی برای تهیه چوب جهت مصارف مختلف مانند تولید کاغذ و صنایع چوبی استفاده می‌شود.

طبقه بندی علمی

گیاهان در تاکسونومی یا طبقه‌بندی علمی در دامنه یا (Domain) «یوکاریوتا» (Eukaryota) و سلسله گیاهان (Plantae) قرار می‌گیرند.

طبقه‌بندی و انواع گیا‌هان

برای گیاهان حداقل چهار سیستم طبقه‌بندی وجود دارد که در موارد زیر مشترک هستند:

  • آن‌ها توسط ساختار بذر طبقه‌بندی می‌شوند و از طریق دانه‌های برهنه، دانه‌های پوشیده شده یا اسپور‌ها تولید می‌شوند.
  • آن‌ها توسط ساختار بافت، به گیا‌هان غیرآوندی (خزه) و گیا‌هان آوندی (سایر موارد) طبقه‌بندی می‌شوند.
  • گیاهان طبق سیستم طبقه‌بندی خاصی به خزه‌ها، سرخس‌ها، درختچه‌ها، تاک‌ها، درختان و گیا‌هان دارویی تقسیم می‌شوند.
  • این موجودات به صورت عمده در خصوصیات تولید مثل در شاخه یا بخش‌های بزرگی دسته‌بندی می‌شوند.
  • علاوه بر این موارد، طبقه‌بندی دیگری نیز وجود دارد که مبتنی بر زیستگاه است اما کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. گیا‌هان نیز با توجه به زیستگاهی که در آن زندگی می‌کنند، طبقه‌بندی می‌شوند.

در ادامه هر یک از این معیارهای طبقه‌بندی و قرارگیری گیاهان در گروه‌های مختلف را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

طبقه‌بندی با توجه به ساختار بذر

گیاهان با توجه به تولید یا عدم تولید بذر به دو دسته گیاهان بذری یا گیاهان بدون بذر تقسیم می‌شوند.

گیا‌هان بذری

گیا‌هانی که بذر تولید می‌کنند به گیا‌هان بذری معروف هستند. آن‌ها همچنین به «اسپرماتوفیت‌ها» (Spermatophytes) یا «فنروگام‌ها» (Phanerogams) معروف هستند.

گیا‌هان بذری به گروه‌های زیر تقسیم می‌شوند:

  • بازدانگان یا ژیمنوسپرم‌ها (Gymnosperms): بازدانگان معمولاً مخروط ماده یا دانه مخروطی و مخروط نر یا گرده تولید می‌کنند. دانه‌ها در سطح بالایی (در معرض محیط خارجی) مخروط ماده رشد می‌کنند و توسط گرده‌هایی که از مخروط نر آزاد می‌شوند و توسط باد انتقال می‌یابند، بارور می‌شوند. بازدانگان از گیا‌هانی تشکیل شده‌اند که مخروط تولید می‌کنند، از جمله این گیاهان می‌توان به کاج‌ها (Pines)، نراد (Firs)، سدر (Cedars) و سرخ چوب از خانواده درختان سرو (Redwoods) اشاره کرد. به طور کلی این گیا‌هان در کلاس «ژیمنواسپرما» (Gymnospermae) قرار دارند که بذر آن‌ها در تخمدان یا میوه محصور نشده است.
بازدانگان
تصویر ۳: انواع بازدانگان
  • گیاهان گلدار یا آنژیواسپرم‌ها (Angiosperms): آنژیوسپرم‌ها گیا‌هانی هستند که در مراحل زندگی خود گل تولید می‌کنند و دانه‌های آن‌ها در یک پوسته محافظ به نام ‌میوه‌ محصور شده است. آنژیوسپرم‌ها همچنین به عنوان ‌گیا‌هان گلدار‌ شناخته می‌شوند. گروه آنژیواسپرم از بیش از 250٫000 گونه گیا‌هان گلدار تشکیل شده است، از این رو، آن را متنوع‌ترین شاخه گیاهان در نظر می‌گیرند.
انواع گیاهان گلدار
تصویر ۴: انواع گیاهان گلدار

آنژیواسپرم‌ها به 2 دسته تقسیم می‌شوند. این دسته‌بندی از تعداد برگ‌های بذر یا لپه‌های (Cotyledons) گیا‌هان در هنگام جوانه‌زنی ناشی می‌شود.

    • تک لپه‌ای‌ها یا Monocots (کلاس Monocotyledones): این گروه شامل گیا‌هانی مانند علف، نخل، زنبق، خرما، ذرت و ارکیده است. بیشتر اعضای این گروه دارای یک لپه یا یک برگ جنینی در دانه‌های خود هستند. به طور کلی رگبرگ‌های گیاهان تک لپه موازی هستند، بخش‌های مختلف گل‌های این گیاهان به صورت مضربی از سه دیده می‌شوند و یک سیستم ریشه فیبری در آن‌ها وجود دارد. گروه‌های بافت آوندی به جای اینکه در یک حلقه واحد ظاهر شوند، در سراسر ساقه پراکنده می‌شوند.
    • دولپه‌ای‌ها یا Dicots (کلاس Dicotyledones): گیاهان دولپه شامل درختان سیب، درختان ماگنولیا، بلوط، آفتابگردان، نخود فرنگی درخت‌های گیلاس، افرا، قهوه، گل‌های مروارید و کاکتوس هستند. بیشتر اعضای این گروه دارای دو لپه یا دو برگ جنینی در دانه‌های خود هستند. در این گیاهان شبکه‌ای از رگبرگ‌ها درون برگ‌ها وجود دارد، بخش‌های مختلف گل در آن‌ها درون یک غلاف و در گروه‌های چهار و پنج تایی قرار می‌گیرند و یک ریشه اصلی دارند که شاخه‌هایی از آن منشعب شده است. دسته‌های آوندی گیاهان دولپه به صورت الگوی لوله‌ای در ساقه قرار دارند.
تفاوت گیاهان تک لپه و دولپه
تصویر ۵: مقایسه گیاهان تک لپه و دو لپه

گیا‌هان بدون بذر

گیا‌هانی که بذر تولید نمی‌کنند به عنوان گیا‌هان بدون دانه شناخته می‌شوند. این گروه از گیاهان توسط «اسپور» (Spores) تولید مثل می‌کنند. گیا‌هانی مانند سرخس دارای اسپور‌هایی در قسمت زیرین برگ‌های خود هستند. سرخس که بدون دانه تولید مثل می‌کند، حاوی تقریباً 13٫000 گونه است. گیا‌هان دیگر این گروه، شامل گیاه «دم اسب» (Equisetaceae)، لیکوپودیوپسیدا (Lycopodiopsida) و غیره هستند.

گیاه دم اسب
تصویر ۶: گیاه دم اسب

طبقه‌بندی گیاهان با توجه به ساختار بافت

گیاهان با توجه به بافت‌های سلولی مختلفی که در ساختار خود دارند به دو گروه تقسیم می‌شوند:

 گیا‌هان آوندی

گیا‌هان آوندی برای اولین بار در دوره «سیلورین» (Silurian) ظاهر شدند. این گیا‌هان دارای بافت پشتیبانی کننده و هدایت کننده آب با نام «بافت چوبی» (Xylem) و دارای بافت هدایت کننده مواد غذایی با نام «بافت آبکش» (Phloem) هستند. بافت چوبی از سلول‌های غیرزنده (تراکئیدها و عناصر آوندی) تشکیل شده است که با حضور «لیگنین» (Lignin)، ماده استحکام بخش و تقویت کننده دیواره سلولزی سلول، مستحکم می‌شود.

عناصر غربالی زنده که بخشی از بافت آبکش به شمار می‌آیند، بخش حجیمی هستند. بافت آبکش و بافت چوبی در مجموع «بافت آوندی» (Vascular Tissue) را تشکیل می‌دهند و از طریق محور گیاه یک ستون مرکزی می‌سازند. از آنجا که این گیاهان بافت سیستم آوندی سازمان یافته‌ای دارند، به عنوان ‌گیا‌هان آوندی‌ نیز شناخته می‌شوند. سرخس‌ها، گیاهان دانه‌دار و گیا‌هان گلدار همه گیا‌هان آوندی هستند. از آنجا که آن‌ها بافت آوندی دارند، این گیا‌هان دارای ساقه، برگ و ریشه واقعی هستند. آن‌ها همچنین به عنوان «تراکئوفیتا» (Tracheophyta) شناخته می‌شوند.

گیاه آوندی
تصویر ۷: گیاهان آوندی

گیا‌هان غیرآوندی

این گیا‌هان فاقد بافت آوندی تخصصی (بافت چوب و بافت آبکش) برای تهیه و هدایت داخلی آب و مواد غذایی هستند. بنابراین، «خزه تباران» (Bryophyta) به عنوان گیا‌هان غیرآوندی شناخته می‌شوند، زیرا هیچ گونه ریشه، ساقه یا برگ واقعی ندارند. آن‌ها ابتدایی‌ترین گروه گیا‌هان به شمار می‌آیند و حدود 24٫000 گونه گیاهی را به خود اختصاص داده‌اند. گیا‌هان غیرآوندی شامل «خزه» (Moss)، «جگرواشان» (Liverworts)، «شاخ واش تباران» (Hornworts) و غیره هستند.

گیاهان غیر آوندی
تصویر ۸: خزه‌ها از بزرگترین گروه‌های گیاهان غیرآوندی

طبقه‌بندی گیاهان با توجه به ارتفاع و رشد گیاه

گیاهان را می‌توان براساس خصوصیات رشدی، اندازه و ساختمان آن‌ها در گروه‌های زیر طبقه‌بندی کرد.

کاکتوس

گیا‌هان «کاکتوس» (Cactus) با ذخیره آب در ساقه‌های شاداب خود به خوبی با آب و هوای گرم و خشک سازگار می‌شوند. آن‌ها همچنین به دلیل داشتن خارهایی که بر سطح برگ‌ها و ساقه‌های خود دارند، مشهور هستند.

گیاهان دوساله (Biennials)

در این گروه از گیاهان از زمانی که بذر به میوه تبدیل می‌شود و یا از زمان شکوفه دهی تا مرگ گیاه دو سال طول می‌کشد. در واقع در این دوسال دوره زندگی یا چرخه زیستی گیاه تکمیل می‌شود. به طوری که در سال اول ریشه، ساقه و برگ‌های گیاه رشد می‌کند و گیاه سپس وارد یک دور کمون می‌شود. در طی سال دوم گیاه قادر به گلدهی است و قبل از مرگ، گیاه میوه و دانه تولید می‌کند. از جمله گیاهان دو ساله می‌توان به پیاز، هویج، جعفری و کلم اشاره کرد.

گیاه دو ساله
تصویر ۹: گل انگشتانه یا دیجیتالیس یکی از گیاهان دو ساله که در مناطق معتدل اروپا به وفور یافت می‌شود.

گیاهان چند ساله (Perennials)

گیا‌هان چند ساله از جمله گیا‌هان گلداری هستند که دوام بیشتری دارند و به گل دهی خود در طی سال‌های متوالی ادامه می‌دهند. اغلب دو سال زمان می‌برد تا این گیاهان به رشد کافی برای شکوفه دهی برسند. زمانی که این گیاهان برای یک بار کشت می‌شوند، اغلب نیاز به کاشت مجدد ندارند. گیاهان خانواده نعنا، درخت گردو، انواع درخت‌ها و درختچه‌ها در گروه گیاهان چند ساله قرار می‌گیرند.

گل‌ها

گل‌ها بخش تولید مثلی آنژیواسپرم‌ها محسوب می‌شوند که به گیا‌هان گلدار نیز معروف هستند.

گیا‌هان دارویی (Herbs)

گیا‌هان دارویی برای مصارف غذایی و دارویی استفاده می‌شوند. در غذا‌ها، برگ‌های گیاه معمولاً تنها بخشی هستند که مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که تمام قسمت‌های گیا‌هان در اقدامات پزشکی و دارویی مختلف به کار می‌روند.

بوته‌ها و درختچه‌ها (Shrubs and Bushes)

بوته‌ها و درختچه‌ها اغلب دارای ارتفاعی زیر 6 متر هستند و معمولا تحت عنوان گیا‌هان چوبی طبقه‌بندی می‌شوند. بوته‌ها دارای چندین ساقه هستند و بسیاری از آن‌ها با گل‌هایی در شکل‌ها و اندازه‌های مختلف پوشیده شده‌اند.

درختان

درختان به طور کلی گیا‌هان بلند و بزرگی هستند که به عنوان گیاهان چوبی دسته‌بندی می‌شوند.

گیاهان خزنده و بالارونده (Creepers and Climbers)

گیاهان خزنده گروهی از گیا‌هان هستند که می‌توانند در امتداد یک دیوار بالا روند و به عنوان پوشش بر روی دیواره رشد کنند. انواع گیاهان خزنده‌ مختلف مانند اسکینانتوس، یاسمن، هوستا، کروتون، گیاه مارانتا، بیلبرجیا و پتوس وجود دارند که برای زیبایی و ایجاد فضای سبز بر روی دیوارها (دیوار سبز) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

گروه گیاهان بالا رونده، گیا‌هانی با ساقه‌های نرم هستند که فقط با وجود یک تکیه گاه رشد می‌کنند. آن‌ها برای پشتیبانی به گیاهان یا هر چیزی دیگری تکیه می‌کنند. به عنوان نمونه‌هایی از گیاهان بالارونده می‌توان به پیچ معین التجار (Clerodendrum ‌Thomsoniae)، پیچ کانگورو یا سیسوس (Cissus Rhombifolia) و کلماتیس مونتانا (Clematis Montana) اشاره کرد.

گیاهان بالا رونده
تصویر ۱۰: گیاهان بالارونده

 سبزیجات (Vegetables)

اصطلاح ‌سبزیجات ‌در واقع طبقه‌بندی علمی ‌یک گیاه نیست، بلکه یک اصطلاح آشپزی است. سبزیجات بخش‌هایی از گیا‌هان (جوانه‌های گل، دانه‌ها، ساقه، میوه و غیره) هستند که در غذا‌های مختلف به عنوان چاشنی یا خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طبقه بندی براساس شاخه (Phylum)

شاخه یا (Phylum) یکی از آرایه‌ها در طبقه‌بندی علمی موجودات زنده محسوب می‌شود که بعد از سلسله یا فرمانرو در طبقه‌بندی جانداران جای می‌گیرد. در این بخش گیاهان را براساس شاخه‌هایی که در آن قرار دارند، مورد بررسی قرار می‌دهیم:

بریوفیتا یا خزه تباران

خزه تباران ابتدایی‌ترین گروه گیاهان به شمار می‌آیند که فاقد بافت‌های آوندی برای انتقال آب هستند. بریوفیت‌ها ریشه، برگ و ساقه نیز ندارند. این شاخه از گیاهان معمولاً به عنوان جگرواشان، خزه‌ها و شاخ واش تباران شناخته می‌شوند. حدود 24٫000 گونه از خزه تباران تاکنون مورد شناسایی قرار گرفته‌اند.

پسیلوفیت‌ها (Psilophyta)

این گیا‌هان ساد‌ه‌ترین گیاهان آوندی محسوب می‌شوند که فاقد ریشه واقعی هستند و در بعضی از گونه‌ها، برگ نیز وجود ندارند. آن‌ها توسط اسپور تکثیر می‌شوند و معمولاً به عنوان (Whiskferns) شناخته می‌شوند. حدود 12 گونه در شاخه پسیلوفیت قرار دارند.

دم اسبی‌ها (Sphenophyta) یا (Equisetophyta)

این‌ شاخه از گیاهان در زیستگاه‌های مرطوب و گل آلود یافت می‌شوند. ساقه‌های زیر زمینی خزنده و تولید ساقه‌های سالانه یا چند ساله با برگ‌های ریز و درشت که به صورت مارپیچی اطراف ساقه قرار دارند، از جمله ویژگی‌های این شاخه از گیاهان هستند. آن‌ها با اتصال به ساقه‌های توخالی و بافت نوار زبر ناشی از سیلیس معدنی، از سایر گیاهان متمایز می‌شوند. آن‌ها معمولاً به عنوان گیاهان دم اسبی یا (Scouring Rushes) شناخته می‌شوند. این گیاهان همچنین توسط اسپور تولید مثل می‌کنند. حدود 20 گونه در این شاخه وجود دارند.

سرخس تباران (Pteridophyte)

سرخس تباران از جمله گیا‌هان آوندی هستند که توسط اسپور تولید مثل می‌کنند. گیاهان شاخه سرخس تباران دارای ساقه‌های خزنده و برگ‌های بزرگ (Megaphylls) با رگبرگ‌ها هستند. سرخس تباران پیچیده‌ترین، متنوع‌ترین و فراوان‌ترین شاخه در سلسله گیاهان هستند که بذر تولید نمی‌کنند. آن‌ها معمولاً تحت عنوان سرخس‌ها معروف هستند. حدود 12٫000 گونه در این شاخه وجود دارند.

سرخس
تصویر ۱۱: سرخس در پشت برگ‌های خود ساختارهای هاگدانی دارد که اسپور در آن‌ها نگهداری می‌شود.

سرخس نخلی (Cycadophyta)

این دسته از گیاهان آوندی شامل بوته‌های چند ساله همیشه سبز یا درختانی با ساقه‌هایی معمولاً بدون انشعاب هستند اما در اثر رشد ثانویه ضخیم می‌شوند. این شاخه از گیاهان برگ‌های مرکب مانند نخل یا سرخس دارند. علاوه بر این، این دسته از گیاهان حاوی سیانوباکتر‌هایی به عنوان همزیست در ریشه‌های خاص خود هستند. حدود 100 نوع گونه در دسته سرخس نخلی قرار دارند.

کهن داریان (Ginkgophyta)

کهن دار (Gingko) درختی بلند و دارای برگ‌های برگریز به شکل بادبزنی است، این درختان تنها فرزندان زنده از کهن داریان هستند. این گیاهان اغلب با نام‌های گینگو (Ginkgo) و پرسیاوشان (Maidenhair Tree) شناخته می‌شوند. امروزه تنها یک گونه از کهن داریان وجود دارد که معروف به کهن دار ‌(Ginkgo biloba‌) است.

کهن دار
تصویر ۱۲: برگ‌های بادبزنی درخت کهن دار، تنها بازمانده از شاخه کهن داریان

مخروطیان (Coniferophyta یا Pinatae)

مخروطیان در گروه ژیمنوسپرم (گیا‌هانی که دارای دانه‌های برهنه هستند) قرار دارد که معمولاً دارای بوته‌های همیشه سبز یا درختانی با برگ‌های سوزنی مانند، ساده و مرتب شده به صورت مارپیچ هستند. این‌ گیاهان معمولاً با نام (Conifers) شناخته می‌شوند. حدود 550 گونه در شاخه مخروطیان وجود دارند.

گنتوم تباران (Gnetophyta)

این‌ گیاهان مخروطی از جمله گیا‌هان صحرایی مخروطی هستند و معمولاً با نام گنتوم تباران شناخته می‌شوند. آن‌ها از جهات مختلف به گیا‌هان گلدار شباهت دارند و زمانی تصور می‌شد که آن‌ها حاصل پیوندی بین مخروط‌ها و آنژیواسپرم‌ها یا گیاهان گلدار باشند. حدود 70 نوع گیاه در شاخه گنتوفیتا وجود دارد.

گیاهان گلدار  (Angiospermophyta یا Magnoliophyta)

این دسته از گیاهان، پوشش گیاهی غالب زمین هستند و تقریبا هر درخت یا درختچه‌ای که گل و بذر تولید می‌کند را در بر می‌گیرند. این‌ گیاهان با تجمع ساختار‌های تولید مثل جنسیبر روی شاخه‌های اختصاصی (گل) مشخص می‌شوند که به طور معمول شامل چهار نوع برگ اصلاح شده هستند که کاسبرگ، گلبرگ‌، پرچم‌ها (اندام‌های نر) و مادگی (اندام‌های ماده) را در بر می‌گیرند. این گیا‌هان معمولاً به عنوان آنژیوسپرم‌ها یا گیا‌هان گلدار شناخته می‌شوند. حدود 230000 گونه از این نوع گیاهان در طبیعت وجود دارند.

طبقه‌بندی گیاهان با توجه به زیستگاه

گیاهان با توجه به زیستگاهی که در آن زندگی می‌کنند، به سه دسته مختلف تقسیم می‌شوند.

 گیا‌هان زمینی (Terrestrial Plants)

گیا‌هانی که در زمین رشد می‌کنند، گیا‌هان خاکی یا گیا‌هان زمینی نامیده می‌شوند. کلمه (Terra) در نام این گیاهان به معنی زمین است. بیشتر گیا‌هان زمینی در قسمت انتهایی برگ‌های خود روزنه دارند، وجود روزنه‌ها به این دلیل است که با تأمین کافی هوا بتوانند اکسیژن را به راحتی در اختیار گیاهان قرار دهند. این گیا‌هان به دلیل نیاز به آب دارای ریشه‌های طولانی هستند. درختان بامبو و انبه از جمله نمونه‌هایی از گیاهان خاکی هستند.

درخت بامبو
تصویر ۱۳: درخت بامبو از بزرگترین گیاهان خاکی یا زمینی به شمار می‌آیn.

 گیا‌هان آبزی (Aquatic Plants)

گیا‌هانی که در آب رشد می‌کنند، گیا‌هان آبزی نامیده می‌شوند. این گیاهان به این دلیل که در آب و یا در زیر آب زندگی می‌کنند، به این نام معروف هستند و اصطلاح (Aquatic) به معنی آب است. گیا‌هان آبزی برگ‌های خود را در نزدیکی یا زیر سطح آب قرار داده‌اند. به همین دلیل آن‌ها در بالای برگ‌های خود روزنه دارند که به آن‌ها امکان دسترسی به هوا از سطح آب را می‌دهد. گیا‌هانی که کاملاً در زیر آب زندگی می‌کنند، دی اکسید کربن را از آب دریافت می‌کنند. با تولید اکسیژن، حباب‌های هوای کوچکی از اکسیژن در نزدیکی این گیاهان قابل مشاهده هستند. این گیا‌هان ریشه‌های کوتاه اما منشعبی دارند که به آن‌ها امکان شناور شدن در زیر یا بالای آب را می‌دهد. به عنوان برخی از نمونه‌های گیاهان آبزی می‌توان به نیلوفر آبی و سنبل آبی اشاره کرد.

 گیا‌هان هوایی (Aerial Plants)

گیا‌هانی که بالاتر از سطح زمین رشد می‌کنند، گیا‌هان هوایی نامیده می‌شوند. آن‌ها توسط ریشه‌های کوتاه خود به گیا‌هان بلند دیگر متصل می‌شوند. گیاهان هوایی در جنگل‌های بارانی به فراوانی یافت می‌شوند و برای زنده ماندن، آن‌ها به گیا‌هان بلند وابسته هستند. زیرا بیشتر گیا‌هان برای رشد طولانی مدت به حداکثر تابش نور خورشید نیاز دارند. برخی از این نمونه‌های گیاهان هوایی شامل «برملیاد‌ها» (Bromeliads)، «ارکیده‌ها» (Orchids)، «سرخس شاخدار» (Stag-Horn Fern) و «تیلاندزیا» (Tillandsia) هستند.

ارکیده
تصویر ۱۴: ارکیده از جمله گیاهان هوایی به شمار می‌آید که ریشه‌های آن در هوا قرار می‌گیرد.

خصوصیات و ویژگی‌های فیزیکی ‌گیا‌هان

ویژگی‌ها و خصوصیات ظاهری و فیزیکی گیاهان روش دیگری برای تقسیم بندی آن‌ها به شمار می‌آید.

اتوتروف و فتوسنتز کننده (Autotrophs and Photosynthetic)

تقریباً همه گیا‌هان اتوتروف هستند به این معنی که آن‌ها می‌توانند غذای خود را تولید کنند و به گیاهان دیگر برای تامین مواد غذایی مورد نیاز خود وابسته نیستند. گیا‌هان فتوسنتز کننده هستند، این اصطلاح به این معنی است که آن‌ها با استفاده از انرژی بدست آمده از نور، مواد غذایی خود را تولید می‌کنند. گیاهان حاوی ‌کلروپلاست‌ هستند، کلروپلاست اندامک سلولی غشاداری است که درون آن رنگدانه‌ای سبز رنگی به نام ‌کلروفیل‌ وجود دارد. گیا‌هان از این رنگدانه برای تولید مواد غذایی خود در فرایندی به نام ‌فتوسنتز‌ استفاده می‌کنند.

در این فرایند گیا‌هان از انرژی موجود در نور خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن دریافتی از اتمسفر، به علاوه آب به قند‌های ساده استفاده می‌کنند. تمام گیا‌هان سبز شامل دو شکل کلروفیل به نام‌های کلروفیل a و کلروفیل b هستند. رنگدانه کلروفیل b در جلبک‌های قرمز یا قهوه‌ای (به عنوان روش تقریباً منحصر به فرد تغذیه)، برای تغذیه فتوسنتزی یافت نمی‌شود. تغذیه فتوسنتزی فرایندی است که در آن انرژی شیمیایی از آب، مواد معدنی و دی اکسید کربن به کمک رنگدانه‌ها و نور خورشید تولید می‌شوند.

تقسیمات شاخه‌ها و ریشه‌ها 

گیا‌هان زمینی در ناحیه‌ای به نام مریستم در ساختار خود توانایی رشد نامحدودی دارند (مریستم‌ها در بافت گیاه به خصوص ساقه و ریشه وجود دارند). تقسیم گیا‌هان به دو بخش شاخه و ریشه، اساسی‌ترین ویژگی مشترک در بین بیشتر گیا‌هان است. جدایی بین این دو بخش از گیا‌هان در حین حرکت تکاملی از یک محیط آبی به یک محیط زمینی اتفاق افتاد و هر قسمت به روش خاص خود به توانایی گیا‌هان برای زنده ماندن در زمین کمک کردند.

مریستم گیاه
تصویر ۱۵: مریستم ساقه و ریشه

ریشه بخشی از گیاه است که بیشتر در زیر خاک قرار دارد و به بیرون آوردن آب و مواد معدنی از خاک کمک می‌کند. همچنین گیاه را در بستر خاک نگه می‌دارد و ثبات آن را فراهم می‌کند. ساقه محل قرارگیری همه ساختار‌های هوایی گیاه از قبیل ساقه، برگ، گل و میوه است. ساقه، دی اکسید کربن و انرژی نوری لازم برای فتوسنتز را جمع آوری می‌کند، سطحی برای تبادل گاز فراهم می‌کند و در بر دارنده اندام تولید مثل گیاه است. عملکرد هر یک از این قسمت‌های ریشه و ساقه، به دیگری بستگی دارد، زیرا ریشه‌ها نمی‌توانند فتوسنتز را انجام دهند و شاخه‌ها نیز نمی‌توانند آب و مواد معدنی از خاک دریافت کنند.

عدم توانایی حرکتی

گیا‌هان هیچ وسیله حرکتی ندارند. آن‌ها برای جابجایی، اندام‌هایی مانند حیوانات ندارند. در عوض آن‌ها به ارگانیسم‌های دیگر وابسته هستند و فعالیت‌هایی که نیاز به حرکت دارند، مانند گرده افشانی را توسط باد و حشرات انجام می‌دهند. آن‌ها معمولاً در یک مکان ثابت می‌مانند.

عدم وجود سیستم‌های حسی و عصبی

گیا‌هان فاقد توانایی‌های حسی هستند یا این توانایی را در حد بسیار محدود و پایه دارند. در واقع آن‌ها فاقد ارگان‌های حسی و سیستم عصبی هستند. بعضی از گیا‌هان اندام‌های حسی دارند، به عنوان مثال گیاهی به نام ونوس مگس خوار (Venus Fly Trap) وجود دارد که به لرزش، نور، آب، بو‌ها یا سایر مواد شیمیایی خاص پاسخ می‌دهند. بعضی از گیا‌هان محل سایر گیا‌هان را حس می‌کنند و به بخشی از آن‌ها حمله و از آن‌ها تغذیه می‌کنند.

گیاه ونوس مگس خوار
تصویر ۱۶: ونوس مگس خوار دارای سیستم حسی است، به همین دلیل قادر به شناسایی ترکیبات شیمیایی بوها و تحرکات محیطی است.

تولید مثل متناوب

گیا‌هان تحت یک چرخه زندگی قرار می‌گیرند که آن‌ها را از طریق دو مرحله یا فاز متمایز چند سلولی (نسل‌ هاپلوئید و دیپلوئید) عبور می‌دهد.

  • فاز هاپلوئید: در این فاز از زندگی گیاه، کروموزوم‌ها فقط به صورت نسخه‌های منفرد در سلول وجود دارند. ارگانیسم هاپلوئید گامت‌هایی تولید می‌کند که با یکدیگر برای تشکیل جنین ادغام می‌شوند و یک ارگانیسم دیپلوئید را می‌سازند. نسل هاپلوئید به عنوان گامتوفیت معروف هستند که می‌توانند سلول‌های جنسی یا گامت تولید کنند.
  • فاز دیپلوئید: در این مرحله از دوره حیات گیاه، هسته سلول‌های گیاهی شامل دو مجموعه از کروموزوم (کروموزوم‌ها به صورت جفت وجود دارند) هستند. ارگانیسم‌های دیپلوئید اسپورهای هاپلوئید تولید می‌کنند که برای تولید ارگانیسم هاپلوئید رشد می‌کنند. این روش تولید مثل یعنی تناوب نسل فقط در گیاهان و قارچ‌ها دیده می‌شود. نسل دیپلوئید به عنوان اسپوروفیت (به معنی تولید کننده اسپور) شناخته می‌شود.
تولید مثل تناوب نسل
تصویر ۱۷: تولید مثل و تناوب نسل در گیاهان

یوکاریوت‌ها و چند سلولی‌ها

اغلب گیاهان چند سلولی هستند و معمولا سلول‌های آن‌ها از نوع یوکاریوتیک است (هر سلول هسته محصور در غشا دارد که دارای کروموزوم است). این ارگانیسم‌ها از یک جوانه گیاهی شروع به رشد می‌کنند، دارای دیواره سلولی و کلروپلاست هستند. دیواره سلولی مستحکم گیاهان از فیبریل‌های سلولزی تعبیه شده در یک ماتریکس با انواعی از پلیمرها مانند لیگنین و پکتین ساخته شده است. گیاهان دارای واکوئل هستند (حفره کوچکی که با مایعاتی پر شده و درون سیتوپلاسم سلول‌ها قرار دارد) که با یک لایه غشا احاطه شده است.

سلول‌های جوان گیاهی اغلب دارای تعداد زیادی واکوئل‌های کوچک هستند، اما همزمان با رشد و بالغ شدن سلو‌ل‌های گیاهی این واکوئل‌های کوچک برای تشکیل یک واکوئل مرکزی به هم متصل می‌شوند. واکوئل‌ها دارای عملکردهای متنوعی هستند، از جمله عملکردهای آن‌ها می‌توان به ذخیره مواد غذایی (پروتئین‌های بذر گیاهی) و انبار کردن ترکیبات دفعی گیاه اشاره کرد.

گیاهان به دلیل پیچیدگی زیادی که در سلول‌های متعدد خود دارند، از جلبک‌ها متمایز می‌شوند و به دلیل توانایی فتوسنتز خود از قارچ‌ها قابل تشخیص هستند.

تروپیسم (Tropism)

گیاهان در پاسخ به تحریکات محیطی خود رشد می‌کنند. این پاسخ‌هایی که نسبت به تحریکات در گیاه اتفاق می‌افتد، به عنوان تروپیسم شناخته می‌شود که تحت کنترل هورمون‌های گیاهی به وجود می‌آیند. در این بخش به بررسی سه نوع از انواع تروپیسم می‌پردازیم:

  • فتوتروپیسم یا نورگرایی (Phototropism): تمایل گیاه به حرکت به سمت نور را فتوتروپیسم می‌گویند. رشد و طویل شدن سلول‌های گیاهی که در سمت تاریک گیاه قرار دارند نیز در نتیجه همین گرایش گیاه صورت می‌گیرد، به طوری که با رشد سلول‌های ناحیه تاریک گیاه این بخش می‌تواند به سمت نور خم شود.
فتوتروپیسم
تصویر ۱۸: فتوتروپیسم یا نورگرایی
  • گرویتروپیسم یا زمین گرایی (Gravitropism): تمایل گیاه برای رشد در جهت و یا خلاف جهت گرانش زمین را زمین گرایی می‌نامند. یک گیاه که زمین گرایی مثبت نشان می‌دهد به سمت پایین و زمین رشد می‌کند، در حالی که یک گیاه که دارای زمین گرایی منفی است به سمت بالا رشد می‌کند تا از زمین فاصله بگیرد. تعداد زیادی از گیاهان دارای زمین گرایی منفی هستند. زمین گرایی توسط هورمون گیاهی اکسین مورد کنترل قرار می‌گیرد. در یک ریشه یا ساقه افقی، اکسین به دلیل گرانش زمین، در بخش پایین تجمع می‌یابد. در یک گیاه با زمین گرایی مثبت، این تجمع اکسین، رشد سلول را در بخش پایینی مهار می‌کند که این امر باعث می‌شود ساقه به سمت پایین رشد کرده و خم شود. در یک گیاه با زمین گرایی منفی همین غلظت اکسین باعث تحریک رشد سلول در بخش پایین ساقه شده که این امر موجب رشد ساقه به سمت بالا می‌شود.
  • تیگموتروپیسم یا تماس گرایی (Thigmotropism): این نوع گرایش پاسخی در برابر لمس است که در گیاه به وجود می‌آید، این عمل موجب می‌شود که در  بخش‌هایی از گیاه ضخیم شدن، خمیدگی یا پیچ خوردگی اتفاق بیفتد. به عنوان مثال، تنه‌های درخت هنگامی ‌که در معرض باد‌های شدید قرار دارند، ضخیم‌تر می‌شوند و تاک‌ها تمایل به رشد مستقیم دارند تا زمانی که با یک بستر برای پیچ خوردگی به دور آن مواجه شوند.
تصویر ۱۹: تماس گرایی یا تیگموتروپیسم که به گیاه کمک می‌کند در شرایط نامساعد به یک تکیه متصل شده و از خود در برابر خطرات محافظت کند.

اغلب گیاهان بر روی زمین رشد می‌کنند

تقریباً همه گیا‌هان در خشکی زندگی می‌کنند و از طریق ایجاد یک کوتیکول مومی ‌برای جلوگیری از خشک شدن و سازه‌هایی برای جذب و انتقال آب در بدن خود با شرایط زمین سازگار شده‌اند (بریوفیت‌ها یک استثنا هستند). علاوه بر این، گیاهان از پشتیبانی داخلی سفت و سخت برخوردار هستند تا بتوانند بدون نیاز به نیروی شناوری موجود در آب، برای روی زمین مستحکم باقی بمانند. این استحکام در بخش‌های مختلف گیاه توسط دیواره سلولی تأمین می‌شود که از سلولز، کربوهیدرات‌های پیچیده و لیگنین تشکیل شده است، لیگنین یک ترکیب فنلی است که فیبر‌های سلولز را سفت می‌کند.

تنفس گیاه

گیا‌هان ریه یا جریان خون برای انجام تنفس ندارند. منافذ موجود در برگ‌های گیاهان «روزنه» (‌Stomata‌) نام دارند. منافذ شاخه‌های درختان ‌«عدسک» (Lenticels)‌ خوانده می‌شود. تنفس گیاهی از دو طریق اتفاق می‌افتد و گاز‌ها از طریق منافذ موجود در گیاه و توسط فتوسنتز جذب می‌شوند. با جذب گاز‌ها از طریق منافذ، اکسیژن گرفته می‌شود و با گلوکز واکنش می‌دهد و سپس گیاه دی اکسید کربن آزاد می‌کند. منافذ گیاه در همه بخش‌های گیاه و حتی در ریشه‌ها وجود دارند. نتیجه تنفس در گیاه آزاد کردن اکسیژن است. نور خورشید به تجزیه آب درون گیاه و دی اکسید کربن کمک می‌کند و آن را به اکسیژن و گلوکز تبدیل می‌کند. سپس اکسیژن در هوا آزاد می‌شود. در شب، تابش نور خورشید برای ایجاد فتوسنتز وجود ندارد، بنابراین گیا‌هان فقط دی اکسید کربن را تولید می‌کنند.

رشد مستمر

گیا‌هان در طول زندگی به طور مداوم رشد می‌کنند و آن‌ها هیچ گونه حداکثر اندازه یا فرم مشخصی با افزایش سن ندارند، برخلاف حیوانات که اشکال مشخص رشدی و محدودیت در اندازه دارند.

اندازه

گیا‌هان را می‌توان در اندازه‌های مختلف در طبیعت مشاهده کرد. اندازه آن‌ها، در ابعاد کوچک مانند «عدسک‌های آبیان» (Duckweeds) که به طول چند میلی‌متر هستند تا ابعادی در اندازه‌‌های درخت «سکویا» (Sequoias) غول پیکر کالیفرنیا که به 90 متر ارتفاع یا بیشتر می‌رسد.

درخت سکویا
تصویر ۲۰: درخت سکویا به عنوان بزرگ‌ترین جاندار بر روی کره زمین شناخته می‌شود.

تغذیه گیاهان

اکثر گیا‌هان مواد غذایی مورد نیاز خود را تولید می‌کنند. در طول فتوسنتز، گیا‌هان از انرژی موجود در نور خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن اتمسفری و همچنین آب به قند‌های ساده استفاده می‌کنند. در این میان تعداد کمی ‌از گیا‌هان نیز وجود دارند که گوشتخوار هستند، مانند «گیاه کوزه‌ای» (Pitcher Plant) که در جزیره بورنئو و مناطق گرمسیری آسیا زندگی می‌کند، گیاه «ژاله پوش» یا دروسرا (Sundew) و «ونوس مگس خوار» (Venus’s-Flytrap) که از حشرات تغذیه کرده و با استفاده از مواد شیمیایی گوارشی، آن‌ها را هضم می‌کنند. علاوه بر این موارد، گیا‌هان انگلی نیز وجود دارند، از جمله این گیاهان می‌توان به ‌«درخت کریسمس غربی استرالیا‌» (Western Australian Christmas Tree) و «‌زردچاله» (Yellow Rattle) اشاره کرد. گیا‌هان انگلی دارای ریشه تغییر یافته‌ای به نام «اندام مکنده» ‌(Haustorium)‌ هستند که به گیاه میزبان نفوذ می‌کند و به بافت چوبی آوندی و بافت آبکش (بافتی که مواد غذایی سنتز شده را به قسمت‌هایی مختلف گیاه هدایت می‌کنند) سایر گیاهان متصل می‌شوند.

محدوده جغرافیایی و زیستگاه

گیا‌هان غالباً جز اصلی فیزیکی و ساختاری زیستگاه‌هایی که در آن زندگی می‌کنند، هستند. بسیاری از بیوم‌های زمین به دلیل نوع پوشش گیاهی نام‌گذاری شده‌اند، زیرا گیا‌هان، ارگانیسم‌های غالب در آن دسته از اکوسیستم‌ها مانند علفزارها و جنگل‌ها هستند. آن‌ها در سراسر کره زمین در مناطق مختلف وجود دارند، به عنوان مثال، تندرا‌ها را در شمالی‌ترین مناطق کره زمین و در نواحی جنوبی زمین یا جنوبگان با شرایط اقلیمی بسیار نامساعد، گیاهان خاصی را می‌توان یافت. برخی از گیاهان در زیستگاه‌های آبی مانند آب‌های شیرین یا شور نیز زندگی می‌کنند.

تاریخچه و تکامل گیا‌هان

نخستین فسیل گیا‌هان به فسیل جلبک‌های سبز اختصاص دارد (جلبک‌های سبز در ساختار و نوع رنگدانه، شیمی ‌دیواره سلولی، بیوشیمی‌ و روش تقسیم سلولی مشابه گیاهان هستند) این فسیل‌ها از دوره کامبرین به جای مانده‌اند که به تکامل آن‌ها اشاره دارد.

این فسیل‌ها شبیه اعضای چند سلولی کلسیمی گروهی از جلبک‌های سبز (Dasycladales) هستند. فسیل‌هایی که در اوایل دوره پری‌کامبرین بدست آمدند، براساس گفته برخی از دانشمندان شبیه جلبک‌های سبز تک سلولی هستند، اما شباهت قطعی آن‌ها با گروه جلبک‌ها نامشخص است. قدیمی‌ترین فسیل‌های شناخته شده از گیاهان خاکی یا رویان داران (Embryophytes) از دوران اردویسین (Ordovician) به جای مانده‌اند، اگرچه چنین فسیل‌هایی تکه تکه و ناقص هستند.

فسیل‌های کل گیا‌هان دوران سیلورین (Silurian) مورد حفاظت قرار گرفته‌اند، از  جمله گیاهان این دوره که فسیل آن حفظ شده می‌توان به پنجه گرگ تباران یا ‌لیکوفیت (lycophyte) اشاره کرد.

فسیل گیاهان پنجه گرگی
تصویر ۲۱: فسیل گیاهان پنجه گرگیان

از دوره دونین (Devonian)، فسیل‌های دقیقی از «راینوفیت» (‌Rhyniophytes‌) یافت شده است. فسیل‌های اولیه این گیا‌هان باستانی سلول‌های جداگانه موجود در بافت گیاه را نشان می‌دهند. ظاهراً، دوره دونین همچنین شاهد تکامل اولین درخت مدرن، به نام «باستان سرخس» ‌(Archaeopteris)‌ بود. این درخت سرخس مانند، یک تنه چوبی را با گل‌های سرخس ترکیب کرد، اما هیچ دانه‌ای تولید نمی‌کرد.

گیا‌هان اولیه گونه‌های نیمه زمینی، غیرآوندی و غیربذری بودند. فرزندان مستقیم آن‌ها گیاهان خزه امروزی هستند. گیا‌هان آوندی حدود 430 میلیون سال پیش تکامل یافتند و در سراسر زمین گسترش پیدا کردند. اولین گیا‌هان آوندی مشابه سرخس‌های امروزی بودند. پس از آن‌ها گیا‌هان دارای بذر، تکامل یافتند، به طوری که ژیمنواسپرم‌ها، مانند کاج‌ها، برای اولین بار در این زمان ظاهر شدند. این گیاهان دانه‌های برهنه دارند. پس از گیاهان آنژیواسپرم، گیا‌هان گلدار ظاهر شدند. گیاهان گلدار، گیاهانی دارای دانه و بذر بودند که دانه‌های آن‌ها با میوه پوشانده شده بودند.

در طی یک دوره زمانی، گروه‌های مختلف گیاه با زندگی زمینی با درجات مختلف سازگار شدند. گیا‌هان زمینی با تهدید‌های جدی از جانب محیط زیست از جمله تغییرات شدید دما، میزان دسترسی به مواد غذایی، تبادل گاز و تولید مثل مواجه شدند. بنابراین، بسیاری از سازگاری‌ها با زندگی بر روی زمین در سلسله‌ گیاهان تکامل یافته و در بین گروه‌های اصلی گیاهان بزرگ منعکس شده‌اند. از جمله نمونه این سازگاری‌ها ایجاد پوشش مومی ‌(کوتیکول) است که ساختار خارجی گیاه را پوشانده و از هدر رفتن آب اضافی جلوگیری می‌کند.

کوتیکول سطح برگ
تصویر ۲۲: کوتیکول سطح برگ

بافت‌ها و سلول‌های تخصصی (بافت عروقی) به گیا‌هان زمینی اولیه این امکان را می‌دهد که آب و مواد مغذی را به قسمت‌های دورتر ساختار خود به طور مؤثر جذب کرده و انتقال دهند و در نهایت، بدن پیچیده‌تری تشکیل دهند که از ارگان‌هایی به نام ساقه، برگ و ریشه تشکیل شده است. تکامل و همکاری سوبسترا لیگنین در دیواره‌های سلولی گیا‌هان استحکام و پایداری سلول‌های گیاهی را فراهم می‌کند.

جزئیات تاریخ زندگی غالباً منعکس کننده سازگاری گیاه با یک حالت زندگی زمینی است و ممکن است یک گروه خاص را توصیف کند. به عنوان مثال، تکامل یافته‌ترین گیا‌هان با استفاده از دانه‌ها تولید می‌شوند و در پیشرفته‌ترین گیا‌هان (آنژیواسپرم‌ها)، تولید مثل از طریق یک گل حاصل می‌شود.

تولید مثل

گیا‌هان می‌توانند هم از نظر جنسی و هم از نظر غیرجنسی تولید مثل کنند. در تولید مثل غیرجنسی، بسیاری از گیا‌هان شاخه‌های ژنتیکی یکسان (کلون) از خود تولید می‌کنند که بعد‌ها به گیا‌هان مستقل تبدیل می‌شوند. این فرایند تولید مثل رویشی‌ نامیده می‌شود. روش‌های بسیاری از نوع تولید مثل رویشی وجود دارند که شامل ساخت سازه‌های تخصصی مانند غده‌ها، ساقه‌های رونده و جوانه‌ها است. «پیوند» (Grafting) یا قلمه زنی نوع مصنوعی از تولید مثل رویشی در گیاهان به شمار می‌آید.

در تولید مثل جنسی، گیا‌هان تحت یک چرخه زندگی قرار می‌گیرند که این چرخه را از طریق نسل‌های متناوب‌ هاپلوئید و دیپلوئید طی می‌کنند. ساختار تولید مثل جنسی گیاه چند سلولی دیپلوئید، اسپورفیت نام دارد که از طریق تقسیم میوز باعث تولید اسپور می‌شود. ساختار تولید مثل جنسی گیاه چند سلولی هاپلوئید، گامتوفیت‌ نامیده می‌شود که از اسپور تشکیل شده و باعث ایجاد گامت‌های هاپلوئید می‌شود.

نوسانات بین این مراحل دیپلوئید و‌ هاپلوئید که در گیا‌هان رخ می‌دهد، ‌«تناوب نسل‌ها» (Alternation of Generations)‌ نامیده می‌شود. نحوه وقوع متناوب نسل در گیا‌هان بستگی به نوع گیاه دارد. در گیا‌هان غیر آوندی، نسل غالب هاپلوئید است، به طوری که گامتوفیت‌ها ساختارهای اصلی گیاه را تشکیل می‌دهند. از سویی دیگر، در مورد تراکئوفیت‌ها یا گیاهان آوندی این موضوع برعکس است، به طوری که در این گیاهان نسل دیپلوئید غالب است و اسپوروفیت‌ها گیاه اصلی را تشکیل می‌دهند. در واقع، مرحله غالب در چرخه زندگی گیاهان آوندی مرحله دیپلوئید است و شکل اصلی گیاه از اسپوروفیت تشکیل شده است.

گامتوفیت‌ها بسیار کوچک هستند و مستقل از گیاه مادر نمی‌توانند زندگی کنند. ساختار‌های تولید مثلی اسپوروفیت (مخروط در ژیمنوسپرم‌ها و گل‌ها در آنژیوسپرم‌ها) اسپور‌های نر و ماده‌ هاپلوئید تولید می‌کنند، به اسپورهای نر «میکرواسپورها» (Microspores) و اسپورهای ماده «مگااسپور» (Megaspores) می‌گویند. این اسپور‌ها رشد کرده و برای تولید گامتوفیت‌ها به صورت جنسی تمایز پیدا می‌کنند. این گامتوفیت‌ها به نوبه خود می‌توانند گامت تولید کنند. باروری وقتی اتفاق می‌افتد که یک گامت نر و ماده برای تشکیل زیگوت یا سلول تخم به هم می‌پیوندند. جنین حاصل که در یک پوشش بذر محصور می‌شود، در نهایت به یک اسپوروفیت جدید تبدیل می‌شود.

آنژیوسپرم‌ها با سایر گیاهان متفاوت هستند، زیرا آن‌ها یک سیستم تولید مثلی خاص دارند که در هیچ نوع گیاهی به جز همین گیاهان گلدار وجود ندارد. گل‌ها مراکز تولید مثلی آنژیوسپرم‌ها به شمار می‌آیند و دارای هر دو بخش جنسی نر و ماده هستند. ساختار تولید مثلی نر در این گیاهان «پرچم» (Stamen) نامیده می‌شوند که در واقع ساختار باریک لوله مانندی است که قسمت ابتدای آن با گرده پر می‌شود.

ساختمان تولید مثلی در گیاهان
تصویر ۲۳: ساختمان تولید مثلی در گیاهان گلدار

ساختار تولید مثل ماده در این گیاهان «مادگی» (Gynoecium) نام دارد که از چندین «برچه» (pistils) به وجود می‌آید. هر برچه خود از سه بخش «کلاله» (Stigma)،‌ «خامه» (Style) و «تخمدان» (Ovary) تشکیل شده است.

در این گیاهان گرده افشانی اغلب با باد، حشرات و سایر حیوانات انجام می‌شود. گرده نر با رسیدن به بخش ماده گیاه از ساختار خامه به پایین حرکت کرده و به تخمدان می‌رسد. تخمدان جایی است که سلول جنسی ماده بارور می‌شود. سلول تخمک پس از باروری به یک دانه به همراه یک جنین تبدیل می‌شود. تحت شرایط مساعد رشد این دانه می‌تواندیک گیاه کامل را تشکیل دهد.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

شکوفه دلخواهی (+)

شکوفه دلخواهی کارشناس ارشد نانوبیوتکنولوژی است. فعالیت‌های علمی و کاری او در زمینه تکنیک‌های زیست فناوری و طراحی نانوزیست‌حسگر بوده و اکنون در مجله فرادرس آموزش‌های زیست‌شناسی می‌نویسد.

بر اساس رای 1 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برچسب‌ها