دانه چیست ، انواع و اجزای آن چه هستند؟ — به زبان ساده

۴۷۱۶۲ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۱۹ آذر ۱۴۰۲
زمان مطالعه: ۲۹ دقیقه
دانه چیست ، انواع و اجزای آن چه هستند؟ — به زبان ساده

شاید همه ما هنگام خوردن هندوانه دانه‌های آن را دور می‌اندازیم اما باید این را هم بدانیم که ادامه زندگی انسان بدون دانه‌ها غیر ممکن است. دانه ها برای گیاهان بیشتر از آنچه تصور می‌کنید اهمیت دارند و رشد و تولید مثل گیاهان به دانه‌های آن‌ها وابسته است. در این مطلب از مجله فرادرس به تعریف دانه و بررسی ساختار آن و همچنین انواع دانه‌ها و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم.

997696

دانه چیست؟

«بذر یا دانه» (Seed) یک گیاه جنین کوچکی است که معمولاً با مقداری غذای ذخیره شده در پوششی به نام روکش دانه محصور شده است. دانه محصول تخمک رسیده گیاهان ژیمنوسپرم (بازدانگان) و آنژیوسپرم (نهان‌دانگان) است که پس از لقاح و رشد اندکی در گیاه مادر ایجاد می‌شود. بیشتر دانه ها از سه قسمت جنین، آندوسپرم و پوشش دانه تشکیل شده اند.

جنین یک گیاه کوچک است که دارای ریشه، ساقه و یک یا چند برگ است. آندوسپرم بافت مغذی بذر است که اغلب ترکیبی از نشاسته، روغن و پروتئین است. پوشش دانه یک پوشش محافظتی است که می‌تواند به بقاء بذرها برای مدت طولانی کمک کند. در حالی که ما هنگام مصرف میوه‌های گوشتی اغلب از خوردن دانه ها اجتناب می‌کنیم، بسیاری از محصولات غذایی رایج خشک دانه هستند. این شامل بیشتر حبوبات خوراکی مانند بادام زمینی، عدس، لوبیا و نخود است.

دانه ها
انواع حبوبات و غلات جزو دانه ها هستند.

دانه ها از ویژگی‌های مهم اسپرماتوفیت‌ها یا گیاهان دانه‌دار هستند که این گیاهان دانه‌دار خود به ژیمنوسپرم‌ها یا بازدانگان مانند مخروطیان و سیکاد و آنژیوسپرم‌ها، گیاهان گلدار با دانه‌های محصور در تخمدان‌ها تقسیم می‌شوند. آجیل از نظر فنی یک میوه است، اما ما معمولاً هنگام خوردن انواع آجیل مانند بادام زمینی، گردو و پسته دانه ها را می‌خوریم و میوه (یا پوسته) آن را دور می‌ریزیم. مغزهای کاج، بادام و آجیل برزیلی نیز دانه هستند، همچنین برخی از ادویه جات از جمله جوز هندی و خردل شامل دانه ها هستند. دو مورد از دانه های غیر حبوباتی مورد علاقه انسان دانه‌های قهوه و دانه‌های کاکائو هستند. غلاتی مانند برنج، ذرت، گندم و نخود نیز دانه محسوب می‌شوند. تشکیل بذر فرآیند تولید مثل در گیاهان است که با رشد گل‌ها و گرده افشانی شروع می‌شود این فرایند با لقاح مضاعف در آنژیوسپرم‌ها شروع شده و شامل ادغام هسته تخمک و اسپرم و تبدیل به یک زیگوت است.

نمونه‌هایی از گیاهان فاقد دانه سرخس‌ها و خزه‌ها هستند. گیاهان دانه‌دار حدود 300 میلیون سال پیش در میان فسیل‌ها ظاهر شده اند و در حال حاضر با نزدیک به 400000 گونه فراوان ترین و متنوع ترین گروه گیاهی روی زمین هستند. دانه ها دارای اشکال و اندازه‌های بسیار متنوعی هستند و تنوع زیادی به مکانیسم‌های پراکندگی آن‌ها مربوط می‌شود. یکی از بزرگترین دانه‌ها، دانه «کوکو دو مر» (coco de mer)، تقریباً ۳۰ سانتی متر طول دارد و وزن آن تا ۱۸ کیلوگرم می‌رسد. از نظر اقتصادی، دانه ها در درجه اول اهمیت قرار دارند به عنوان مثال، دانه‌های غلات، مانند گندم، برنج و ذرت (ذرت) منبع انواع غذاها هستند.

تفاوت بذر و دانه چیست؟

دانه همان تخمک لقاح یافته بوده که دارای جنین است. آنچه كه در زمين كاشته می‌شود بذر و آنچه به عنوان عملكرد محصول پديد می‌آيد دانه است. دانه‌ها در یک گروه از گیاهان تنها ممکن است از لحاظ ظاهری هم شکل و همسان اما دارای قدرت زادآوری متفاوتی باشند اما بذرها در همان گروه ممکن است اشکال متفاوتی داشته باشند. بذرها ژنوتیپ یکسان داشته و صفات را دقیقا منتقل می‌کنند اما دانه‌ها صفات متفاوتی را ممکن است منتقل کنند.

اجزای دانه

همانطور که گفته شد دانه بخش مهمی از یک گیاهان گلدار است، آن‌ها باعث ایجاد یک گیاه جدید می‌شوند. آن‌ها ممکن است دارای اشکال، رنگ‌ها و اندازه‌های متفاوتی باشند. دانه‌ها ممکن است گرد، چروکیده، بالدار یا پرز دار باشند. آن‌ها تا زمانی که نور خورشید، آب و خاک کافی دریافت نکنند، در وضعیت خفته باقی می‌مانند. رشد گیاه از یک بذر به عنوان جوانه زنی شناخته می‌شود. یک دانه‌دارای سه قسمت است که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

جنین

جنین مهم‌ترین قسمت یک بذر است، دیپلوئید بوده و از تخم بارور شده ایجاد می‌شود. همه سلول‌هایی که باید به یک جنین بالغ تبدیل شوند در داخل جنین وجود دارند. جنین شامل بخش‌های زیر است:

  • «اپیکوتیل» (Epicotyl). یک شاخه کوچک است که باعث ایجاد کل سیستم ساقه گیاه می‌شود.
  • «هیپوکوتیل» (Hypocotyl). ریشه اولیه ابتدا در هنگام جوانه زنی ظاهر می‌شود که به عنوان هیپوکوتیل شناخته می‌شود. این اندام گیاه را محکم در خاک نگه می‌دارد.
  • «ریشه چه» (Radicle). ریشه چه یک ریشه کوچک جنینی است.
  • «لپه‌ها» (Cotyledons). لپه‌ها تغذیه کننده قسمت‌های مختلف جنین هستند. به عنوان یک برگ کوچک یا گوشتی از خاک همراه با نهال در طول رشد بیرون می‌آید و مواد غذایی را به شکل نشاسته و پروتئین ذخیره می‌کنند. برگ‌های جنینی اولین برگ‌هایی هستند که در بالای سطح زمین ظاهر می‌شوند.

 

اجزای دانه
در این تصویر بخش‌های مختلف دانه گیاهان تک لپه و دو لپه نشان داده شده است.

اندوسپرم

آندوسپرم حاوی مواد مغذی ذخیره شده در آن است. مواد مغذی مورد نیاز بذر را برای جوانه زنی به شکل نشاسته، کربوهیدرات و پروتئین برای حمایت از جنین فراهم می‌کند. اندوسپرم در زیر پوشش دانه قرار دارد، بذرها تا زمان جوانه زنی با مصرف مواد مغذی زنده می‌مانند. در ذرت و سایر غلات، اندوسپرم بخش عمده‌ای از دانه را تشکیل می‌دهد. در دانه‌هایی مانند لوبیا، آندوسپرم در رشد جنین مورد استفاده قرار می‌گیرد و در دانه وجود ندارد. آندوسپرم نارگیل مایع است.

پوشش دانه

یک روکش دانه از قسمت‌های داخلی یک دانه محافظت می‌کند. پوشش دانه‌دارای دو لایه است. لایه بیرونی ضخیم است و به نام «پوسته خارجی» (Testa) معروف است. لایه داخلی نازک است و به «پوسته داخلی» (Tegmen) معروف است. یک لایه ضخیم از دانه در برابر نور خورشید و آب محافظت می‌کند و مانع از دست دادن آب و ورود انگل به داخل دانه‌ها می‌شود. پوشش سخت دانه از جوانه زنی در شرایط نامساعد محیطی جلوگیری می‌کند. یک دهانه در قسمت داخلی تخمک به عنوان ریزلوله یا میکروپایل شناخته می‌شود و در برخی از پوشش‌های دانه قابل مشاهده است.

عکس دانه
در این تصویر بخش‌های مختلف دانه در انواع دانه‌های نهان دانگان (تک لپه و دو لپه) و بازدانگانی مانند دانه کاج نشان داده شده است.

انواع دانه

طبقه بندی انواع مختلف دانه‌ها می‌تواند بر اساس شکل بذرها، استفاده از دانه‌ها و یا بر اساس گیاهی باشد که از بذر رشد پیدا می‌کند. دانه‌ها بسیار حیاتی هستند، زیرا گیاهان از طریق آن‌ها تولید مثل می‌کنند. با این حال، برخی از گیاهان به جای تولید بذر، اسپورهایی برای تولید مثل آزاد می‌کنند. حدود یک میلیون نوع مختلف دانه وجود دارد، بنابراین تقسیمات نوع بذر کمی دشوار است. دانه‌ها برای زندگی ما در پرورش غلات، گیاهان، میوه‌ها، سبزیجات یا استفاده از آن‌ها برای اهداف آشپزی مانند استفاده از لوبیا قرمز برای تهیه انواع غذا بسیار مهم هستند. در ادامه دو دسته اصلی دانه ذکر شده است. دانه‌های مورد استفاده برای کشت در مزارع و دانه‌هایی که برای خوردن استفاده می‌شوند.

دانه های زراعی

با توجه به محبوبیت روزافزون کشاورزی ارگانیک، دو انتخاب برای کشاورزان باقی می‌ماند: انتخاب بذرهای ترکیبی اصلاح شده ژنتیکی یا انتخاب دانه‌های ارگانیک برای به دست آوردن محصول ارگانیک. دانه های ارگانیک انتخاب بهتری هستند، زیرا ایمن‌تر و طبیعی‌تر هستند. انواع دانه‌ها برای مقاصد مختلف مصرف که توسط کشاورزان کاشت می‌شوند در ادامه ذکر شده اند.

  • دانه‌های غلات. انواع دانه‌های غلات شامل جو، گندم، برنج، ذرت و غیره هستند.
  • دانه ها برای رشد میوه یا گیاهان گلدار. برخی از گیاهان میوه و گل‌دار که با استفاده از دانه رشد می‌کنند شامل هلو، زردآلو، شلیل، گل رز، آفتابگردان و غیره هستند.
  • دانه برای پرورش سبزیجات. نمونه‌هایی از سبزیجات آسان برای رشد با استفاده از دانه‌ها عبارتند از گوجه فرنگی، کدو، لوبیا، خیار، اسفناج و غیره.
  • دانه برای رشد گیاهان دارویی. برخی از نمونه‌های گیاهان آسان برای رشد عبارتند از جعفری، نعناع، رزماری، مریم گلی و پیازچه.
انواع دانه کاشتنی

دانه های خوراکی

برخی از انواع دانه‌های فوق نیز در نوع دانه های خوراکی قرار می‌گیرند، به عنوان مثال غلات، بسیاری از میوه‌ها و دانه‌های سبزیجات مانند دانه‌های خیار و دانه‌های گوجه فرنگی قابل خوردن هستند. در زیر انواع دانه‌های خوراکی مورد استفاده در آشپزخانه و بذرهایی که برای تغذیه پرندگان استفاده می‌شود آورده شده است.

  • دانه هایی که می‌توان آن‌ها را خام خورد. بسیاری از دانه‌ها را می‌توان به صورت خام مصرف کرد و در مغازه‌ها یافت می‌شوند. چند نمونه از این دانه ها عبارتند از: انواع دانه های آجیل، بادام زمینی، آفتابگردان و غیره.
  • دانه هایی که قبل از خوردن باید پخته شوند. دانه‌های زیادی وجود دارند که باید ساعت‌ها خیسانده شوند. برخی از نمونه‌های چنین دانه‌هایی عبارتند از: چیتی، لوبیا قرمز، لوبیا سفید، ماش، سویا، نخود و غیره.
  • دانه هایی که برای تهیه نوشیدنی استفاده می‌شوند. برخی دانه‌های خاص وجود دارد که خورده نمی‌شوند، اما برای تهیه نوشیدنی استفاده می‌شوند. رایج ترین مثال دانه‌های قهوه است. چهار نوع اصلی دانه قهوه وجود دارد شامل Arabica (Coffee arabica) ، Robusta (Coffee caniphora) Liberica (Coffee liberica) و Excelsa (Coffee liberica var dewevrei)
  • دانه‌های تغذیه پرندگان. دانه‌هایی که برای تغذیه پرندگان استفاده می‌شود آفتابگردان، ارزن، ذرت ترک خورده، خار، گندم، جو دوسر و غیره است.
دانه های خوراکی

انواع گیاهان دانه‌دار

گیاهان دانه‌دار که به اسپرماتوفیت‌ها نیز معروف هستند بزرگ‌ترین گروه گیاهان روی زمین را تشکیل می‌دهند. گیاهان دانه‌دار از پنج گروه تشکیل شده اند و در میان آن‌ها گروه آنژیواسپرم (معروف به گیاهان گلدار یا نهان دانگان) با توجه به تنوع تعداد گونه‌های آن غالب است. چهار گروه باقی مانده در مجموع تحت عنوان ژیمنوسپرم یا بازدانگان شناخته می‌شوند. این ۴ گروه شامل سیکاد (Cycadophyta)، Ginkgo biloba (تنها گونه زنده در بخش Ginkgophyta)، ژنوفیت (Gnetophyta) و مخروطیان (Coniferophyta) است. مخروطیان بزرگترین و گسترده ترین گروه بازدانگان هستند. آنژیوسپرم‌ها و ژیمنوسپرم‌ها دارای تاریخچه تکاملی متفاوتی هستند که منجر به تفاوت‌های ژنتیکی و ریخت شناسی آن‌ها می‌شود. با این اوصاف، یک روش بسیار ساده برای تمایز دو گروه این است که در حالی که هر دو گروه دانه تولید می‌کنند، آنژیوسپرم‌ها گل و میوه تولید می‌کنند در حالی که ژیمنوسپرم‌ها مخروط گرده و مخروط دانه تولید می‌کنند. در ادامه به طور مفصل‌تر هر دو نوع گیاه و دانه‌های آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

گیاهان دانه دار

بازدانگان

«بازدانگان» (Gymnosperms) گیاهانی هستند که گل نمی‌دهند و دانه‌های خود را در محفظه‌ای مانند میوه تولید نمی‌کنند. در این گروه از گیاهان دانه‌ها در سطح اسپوروفیت‌ها یا ساختارهای مشابه تا زمان پراکنده شدن تولید می‌شوند. مخروط‌های نر دانه گرده تولید می‌کنند که توسط باد به مخروط‌های ماده منتقل می‌شود. پس از بارور شدن گامت‌های ماده توسط گامت‌های نر از گرده، مخروط‌های ماده دانه تولید می‌‌کنند. سپس توسط باد یا حیوانات از گیاه دور می‌شوند. در این گیاهان تخمک‌ها در تخمدان محصور نشده اند، اما روی ساختارهای برگ مانند مگاسپوروفیت‌ها قرار دارند. یک بازه زمانی طولانی معمولاً گرده افشانی و لقاح را از هم جدا می‌کند و تخمک‌ها مدت‌ها قبل از انجام لقاح به بذر تبدیل می‌شوند، در برخی موارد، در واقع، لقاح تا زمانی که تخمک‌ها (دانه ها) از درخت خارج نشوند رخ نمی‌دهد. اکثر ژیمنوسپرم‌ها درخت هستند. بازدانگان شامل ۴ گروه متفاوت هستند شامل:

  • مخروط داران: مخروط‌ داران انواع گیاهانی هستند که بطور معمول دانه‌ها را در مخروط تولید می‌کنند. درختان همیشه سبز یا درختچه‌ای با برگ‌های سوزنی گیاهان دانه‌دار مخروطی هستند. مخروط‌های روی این گیاهان برگ‌های اصلاح شده‌ای هستند که از ساختارهای ایجاد کننده هاگ و دانه‌ها محافظت می‌کنند. درختان سرخ، سکویا، سرو و کاج نمونه‌هایی از این نوع گیاهان دانه‌دار هستند.
  • سیکادها: یکی از قدیمی‌ترین انواع گیاهان دانه‌دار خانواده سیکاد است. سیکاد شبیه درختان نخل با یک تنه بدون شاخه است که دارای جوانه‌های برگ و شاخه‌های زیادی است که از بالای شاخه بیرون زده است. سیکاد اغلب با درختان نخل اشتباه گرفته شده چرا که در مناطق گرمسیری یافت می‌شود.
  • جینکوتا: درخت جینکو تنها گونه گیاهی در کلاس Ginkoatae است. این نوع گیاهان دانه‌دار اغلب به عنوان مخروط‌داران در نظر گرفته می‌شود، زیرا روند تولید مثل این دو گروه گیاه دانه‌دار مشابه است. درختان جینکو بر خلاف درختان دیگر، بذرهایی را در داخل یک پوشش گوشتی کوچک تولید می‌کنند که در یک گلدان یا میوه محافظت نمی‌شود.
  • گنوفیت‌ها: Gnetophytes فاصله بین دو گروه گیاهان آنژیواسپرم و ژیمنوسپرم را پر می‌کند، زیرا آن‌ها از گروه بازدانگان بوده اما بیشتر شبیه گیاهان گلدار آنژیوسپرم هستند. Gnetophytes دارای دانه‌های محافظت نشده هستند که به صورت دسته‌ای رشد می‌کنند، اما مانند آنژیوسپرم‌ها دارای آوندهای چوبی هستند.
انواع بازدانگان
تصاویر انواع از ژیمنوسپرم‌ها را نشان می‌دهد. تصویر شماره ۱ سیکادها، تصویر شماره ۲ جینکوها، تصویر شماره ۳ گنوفیت‌ها و تصویر شماره ۴ کاج‌ها را نشان می‌دهد.

تشکیل دانه در بازدانگان

تولید مثل جنسی در بازدانگان از یک الگوی آشنا پیروی می‌کند. گرده، که شامل سلول‌های جنسی نر است، در مخروط گرده تولید می‌شود، که در اصل شاخه‌های مینیاتوری با برگ‌های اصلاح شده به نام فلس است که اندام‌های تناسلی نر را در خود جای می‌دهد. گرده بالغ توسط باد ریخته می‌شود و باد آن را با خود می‌برد. دانه‌های گرده خوش شانس خود را به مخروط‌های ماده می‌رسانند، که آن‌ها نیز شاخه‌های اصلاح شده بوده، اما کمی پیچیده‌تر هستند. فلس‌ها در قسمت بالای شکاف‌ها قرار دارند و در بالای فلس‌ها تخمک‌هایی وجود دارد که ساختارهای تولید مثل زنانه است. در طول لقاح، شاخه‌ها باز می‌شوند تا گرده جمع آوری شود و سپس با رشد دانه بسته می‌شوند.

هنگامی که گرده روی تخمک فرود می‌آید لوله‌های گرده را تشکیل می‌دهد که به هدایت سلول‌های جنسی نر به سلول‌های تخمک داخلی کمک می‌کند. این فرایند شبیه تولید لوله‌های گرده است که به سبک گل گسترش می‌یابد. تخمک در نهایت به دانه‌ای تبدیل می‌شود و مخروط باز می‌شود تا آزاد شود. بذر به جای اینکه درون میوه قرار گیرد، در بالای فلس قرار دارد، همانطور که در یک آنژیواسپرم ظاهر می‌شود، به همین دلیل گفته می‌شود که ژیمنوسپرم‌ها دارای دانه‌های برهنه هستند. رشد دانه‌ها همچنین می‌تواند در ژیمنوسپرم‌ها در مقایسه با آنژیوسپرم‌ها بسیار کندتر باشد. در برخی از گونه‌ها، دانه‌ها تا دو سال به بلوغ نمی‌رسند.

تشکیل دانه کاج
در این تصویر مراحل تشکیل دانه در بازدانگانی مانند کاج نشان داده شده است.

دانه‌های جنس کاج‌ها یا Pinus نمایان‌گر عالی دانه‌های معمولی بازدانگان هستند. اجزای اساسی آن‌ها در اصل شبیه بذر نهان‌دانگان است. پوشش دانه نیز به عنوان یک عنصری که زمانی پوشش بیرونی تخمک بود و به پوشش بذر تبدیل شده نامیده می‌شود. یک میکرولوله گاهی روی دانه قابل مشاهده است و محل ورود سلول‌های گرده به تخمک است. بافت ذخیره سازی، همانطور که در بالا ذکر شد، از سلول‌های هاپلوئید ماده تشکیل شده است که در بافت تخمک به بافت ذخیره تبدیل شده است. همانند آنژیوسپرم‌ها، جنین از ریشه (ریشه جنینی)، هیپوکوتیل (ساقه جنینی) و لپه (برگ‌های جنینی) تشکیل شده است.

نهان دانگان

در گیاه معمولی گلدار یا آنژیوسپرم، دانه‌ها از اجسامی به نام تخمک موجود در تخمدان یا قسمت پایه ساختار گیاه ماده، به نام مادگی تشکیل می‌شوند. تخمک بالغ در قسمت مرکزی خود ناحیه‌ای به نام nucellus دارد که به نوبه خود حاوی یک کیسه جنین با هشت هسته است که هر کدام دارای یک مجموعه کروموزوم هستند (یعنی آن‌ها هسته هاپلوئید دارند). دو هسته نزدیک مرکز را هسته‌های قطبی می‌نامند. سلول تخمک یا اووسفر در نزدیکی انتهای میکروپیلار (باز) تخمک قرار دارد. تبدیل تخمک به دانه با استثنائات بسیار کمی (به عنوان مثال قاصدک)، بستگی به انجام لقاح دارد که به دنبال گرده افشانی انجام می‌شود. دو گروه اصلی از گیاهان آنژیوسپرم وجود دارند که شامل موارد زیر هستند:

  • تک لپه‌ای‌ها. تک لپه‌ای‌‌ها اولین گونه از دو نوع گیاهان دانه‌دار آنژیوسپرم هستند. تک لپه‌ها فقط یک لپه در دانه و دانه‌هایی دارند که در داخل غلاف یا میوه بالغ می‌شوند. برگ‌های تک لپه دارای رگ‌برگ‌های موازی هستند و گل‌های تک لپه معمولاً دارای گلبرگ‌هایی هستند که در مضرب سه قرار گرفته اند.
  • دو لپه‌ای‌ها. دومین نوع گیاهان نهان‌دانه دو لپه‌ای‌ها هستند. دو لپه‌ای ها دارای دو لپه بوده و همچنین دانه‌های خود را در پوشش دانه یا داخل میوه پرورش می‌دهند. گلبرگ‌های گل در دو لپه‌ای‌ها به صورت چهار، پنج یا چند گلبرگ روی یک گل قرار گرفته است. رگ‌برگ‌های گیاهان دو لپه‌ای به جای اینکه موازی یکدیگر باشند در یک شبکه قرار گرفته اند.
نهان دانگان

تشکیل دانه در نهان دانگان

دانه‌های گرده که در سطح فوقانی پذیرنده  به نام کلاله مادگی فرود می‌آیند اگر از یک گونه باشند  لوله‌های گرده تولید می‌کنند که هر یک از آن‌ها در قسمت بالای مادگی به سمت یک تخمک رشد می‌کند و جوانه می‌زنند. لوله گرده دارای سه هسته هاپلوئید است، یکی از آن‌ها، به اصطلاح رویشی به نظر می‌رسد که عملکرد ساختار رو به رشد را هدایت می‌کند. دو مورد دیگر، هسته های مولد بوده که آن‌ها را می‌توان به عنوان سلول‌های اسپرم بدون حرکت تصور کرد. پس از رسیدن به تخمک و بیرون آمدن از نوک لوله گرده، یک هسته مولد با سلول تخمک متحد می‌شود و یک زیگوت دیپلوئید (یعنی یک تخم بارور شده با دو مجموعه کامل کروموزوم، یکی از هر والد) ایجاد می‌کند.

زیگوت به تعداد محدودی تقسیم شده و باعث ایجاد جنین می‌شود. هسته مولد دیگر با دو هسته قطبی ترکیب می‌شود و یک هسته تریپلوئید (سه مجموعه کروموزوم) تولید می‌کند که قبل از ایجاد دیواره سلولی به طور مکرر تقسیم می‌شود. این فرآیند باعث ایجاد آندوسپرم تریپلوئید می‌شود که یک بافت مغذی حاوی انواع مواد ذخیره سازی مانند نشاسته، قندها، چربی‌ها، پروتئین‌ها، همی سلولزها و فیتات (ذخیره فسفات) است.

تشکیل دانه در نهاندانگان
در این تصویر مراحل تشکیل دانه در گیاهان گلدار یا نهاندانگان نمایش داده شده است.

دانه تک لپه ای چیست؟

دانه‌های تک لپه به دانه‌هایی گفته می‌شود که از یک برگ جنینی یا لپه تک تشکیل شده باشد. ساختار بذر و تعداد لپه‌های موجود در بذر مهم‌ترین ویژگی‌هایی هستند که امکان تمایز تک لپه‌ها و دو لپه‌ها را فراهم می‌کنند. غلاف بذر اکثر تک لپه‌ها سه تایی است زیرا برچه دخیل در فرایند لقاح نیز از سه قسمت تشکیل شده است. اندازه یک دانه تک لپه معمولاً به دلیل وجود آندوسپرم بیشتر بزرگ‌تر است. آندوسپرم مقدار زیادی غذا برای حمایت از جنین ذخیره می‌کند. به دانه‌های تک لپه به دلیل وجود آندوسپرم، دانه‌های «آلبومین دار» (Albuminous) نیز گفته می‌شود.

شکل و اندازه دانه‌ها معمولاً متغیر است، اما بذرهای تک لپه به دلیل وجود یک لپه تک متقارن مانند دانه‌های دولپه نیستند. اشکال متداول دانه‌های تک لپه شامل مثلث، بیضوی و تخم مرغی هستند. از آنجا که تخمک‌ها پس از لقاح به دانه تبدیل می‌شوند، شکل تخمک بر شکل نهایی دانه تأثیر می‌گذارد. در این دانه‌ها جنین که مهم‌ترین قسمت یک بذر است در محیط خارج از گیاه توسط یک پوشش محافظت شده و توسط آندوسپرم با غذا و مواد مغذی تامین می‌شود. بارز ترین مثال دانه تک لپه‌ای ذرت است. انواع دانه‌های دیگر مانند برنج، گندم، جو نیز از گروه دانه‌های تک لپه هستند.

عکس دانه تک لپه
گندم، ذرت و برنج همگی دانه‌های تک لپه‌ای هستند.

دانه دو لپه ای چیست؟

دانه‌های دو لپه ای به دانه‌هایی گفته می‌شود که از دو برگ جنینی یا دو لپه تشکیل شده باشد. دانه‌های دو لپه‌ای حاوی یک جنین منفرد با محور جنین و دو لپه در اطراف آن است. در ابتدا، تمام آنژیوسپرم‌ها یا گیاهان گلدار به عنوان دو لپه قرار گرفتند. اندازه، شکل و تعداد غلاف دانه در گیاهان دو لپه متفاوت است زیرا غلاف بذر دو لپه ای می‌تواند هر تعداد محفظه داشته باشد. به طور کلی، غلاف‌های دانه‌دار دو لپه تعداد دانه بیشتری نسبت به مقدار دانه موجود در غلاف تک لپه دارند. بیشتر دانه‌های دولپه ای متقارن هستند و می‌توان آن‌ها را به دو نیمه مساوی تقسیم کرد.

آندوسپرم در دو لپه ای‌ها معمولاً کاهش می‌یابد و در برخی موارد ممکن است به طور کامل وجود نداشته باشد. اندازه بذرهای دو لپه‌ای به طور قابل توجهی متفاوت بوده و گیاهان آن‌ها از انواع درختچه‌ها گیاهان گرفته تا درختان چوبی متغیر هستند. بذرهای دو لپه‌ای را می‌توان بر اساس عدم وجود غلاف اضافی در اطراف جنین متمایز کرد. از مثال‌های دو لپه‌ای‌ها لوبیا، نخود، عدس، و سایر غلاتی که بذر آن ها به دو قسمت مساوی تقسیم می‌شوند هستند.

عکس دانه دو لپه ای
لوبیا، نخود، ماش و سایر حبوبات دانه‌های دو لپه ای دارند.

تفاوت‌های ساختاری دانه‌های تک لپه و دو لپه در جدول زیر قابل مشاهده است.

ویژگی‌هادانه تک لپه ایدانه دو لپه ای
لپه ها تعداد لپه‌ها یک عدد است. لپه‌ها نازک و کوچک هستند. لپه‌ها عمدتاً فتوسنتز نمی‌کنند و غذا را از آندوسپرم مجاور جذب می‌کنند. تعداد لپه‌ها دو عدد است. لپه‌ها گوشتی و مواد غذایی را در خود ذخیره می‌کنند. لپه‌ها فتوسنتز می‌کنند و برای جنین در حال رشد غذا تولید می‌کنند.
آندوسپرمآندوسپرم وجود دارد که مقدار زیادی غذا برای جنین ذخیره می‌کند.آندوسپرم کاهش یافته یا حتی وجود ندارد.
ساقه چهساقه چه در تک لپه ها به صورت انتهایی رشد می‌کند.ساقه چه در دو لپه ها به صورت جانبی رشد می‌کند.
غلاف ریشه چهغلاف ریشه‌چه در اطراف ریشه در دانه تک لپه وجود دارد.غلاف در اطراف ریشه‌چه در دانه دولپه وجود ندارد.
غلاف برگچهغلاف در اطراف برگچه در دانه تک لپه وجود دارد.غلاف در اطراف برگچه در دانه تک لپه وجود ندارد.
شکل و اندازهشکل و اندازه تک لپه متغیر، اما معمولاً کمتر متقارن هستند و اندازه آن‌ها کوچک‌تر است.شکل و اندازه متغیر، اما معمولاً متقارن‌تر و از نظر اندازه بزرگ‌تر هستند.

دانه چگونه جوانه می زند؟

یک دانه حاوی یک گیاه جنینی در حالت استراحت است و جوانه زنی از سر گیری رشد آن است. هنگامی که دمای خاک در محدوده مناسب و زمانی که آب و اکسیژن در دسترس است بذرها شروع به جوانه زنی می‌کنند. دمای مطلوب جوانه زنی خاک از گونه‌ای به گونه دیگر بسیار متفاوت است. با دمای بسیار پایین یا بیش از حد بالا، رشد بذر یا کند و نامنظم است یا از جوانه زنی به طور کامل جلوگیری می‌شود.

همه دانه ها به دلیل نوسانات دمایی ثابت که معمولاً در طبیعت مشاهده می‌شود، به طور همزمان جوانه نمی‌زنند. در فرایند جوانه زنی بذر، آب توسط جذب جنین شده که منجر به آب رسانی مجدد و گسترش سلول‌ها می‌شود. بلافاصله پس از شروع جذب آب یا اشباع، میزان تنفس سلولی افزایش می‌یابد و فرآیندهای متابولیک مختلف که در حالت خواب به حالت تعلیق درآمده یا بسیار کاهش یافته است، دوباره از سر گرفته می‌شود. این رویدادها با تغییرات ساختاری در اندامک‌ها (اجسام غشایی مربوط به متابولیسم)، در سلول‌های جنین همراه است. مراحل مختلف جوانه زنی دانه را به ترتیب در ادامه توضیح داده ایم.

  • «جذب آب» (Imbibition). این اولین مرحله ای است که در آن دانه به سرعت آب را از محیط جذب می‌کند و باعث متورم شدن و نرم شدن لایه بذر می‌شود. 
  • «فعال شدن» (Activation). آب جذب شده آنزیم‌های موجود در داخل بذر را فعال کرده که مرحله رشد را در جنین آغاز می‌کند. بذر با جذب اکسیژن و استفاده از غذای ذخیره شده برای تشکیل پروتئین‌های لازم برای رشد، تنفس سلولی را آغاز می‌کند.
  • رشد (تشکیل ریشه و ساقه). با افزایش میزان تنفس سلولی، پوشش بذر پاره می‌شود و یک ریشه‌چه ایجاد می‌کند که بعداً به ریشه اولیه تبدیل شده در حالی که ساقه‌چه به یک شاخه تبدیل می‌شود. در این دوره، فعالیت آنزیمی در بالاترین سطح خود باقی می‌ماند.
  • مورفوژنز (تشکیل نهال). این آخرین مرحله جوانه زنی بذر است که اولین برگ جنینی یا لپه ظاهر می‌شود. به تدریج، برگ‌های ریز از انتهای ساقه جوانه می‌زنند، اینها به عنوان شاخ و برگ درخت شناخته می‌شوند. در این مرحله اولیه رشد، گیاه نابالغ همچنان از غذای ذخیره شده در دانه استفاده می‌کند. پس از تکمیل این مرحله، گیاه سنتز غذای خود را از طریق فتوسنتز آغاز می‌کند.
جوانه زنی

خواب دانه چیست؟

بذرها به خواب زمستانی می‌روند یا منتظر می‌مانند تا جوانه بزنند یا بیرون بیایند. برخی از دانه‌ها منتظر درجه حرارت مناسب، اکسیژن و شرایط آب کافی هستند. برخی دیگر طوری برنامه ریزی شده اند که از طریق استفاده از مواد شیمیایی در طبیعت یا توسط انسان جوانه بزنند. برخی از دانه‌ها به کمک پوشش سخت خود می‌خوابند برخی دیگر به دلیل اتفاقات شیمیایی داخلی می‌خوابند. خوابِ پیش بینی کننده، زمانی است که دانه‌ای پس از تغییر ناگهانی در محیط مانند افت دما یا زمان طولانی شدن ساعات آفتابی به خواب می‌رود. خوابِ احتمالی، زمانی اتفاق می‌افتد که یک دانه در واکنش به محیط شروع به خواب می‌کند. سپس بذرها یا می‌میرند یا تغییر باعث می‌شود که بذرها با فعال نگه داشتن برای مدت طولانی تری قوی‌تر و پربارتر شوند.

عوامل مورد نیاز جوانه زنی دانه

همانطور که می‌دانیم با افزایش دما سرعت جوانه زنی افزایش می‌یابد. جوانه زنی بذر معمولاً 1 تا 2 هفته به طول می‌انجامد. برخی دانه‌ها مانند رزماری، فلفل چیلی و گوجه فرنگی کوچک حتی ممکن است تا 3 هفته طول بکشد. در مقابل، برخی دیگر مانند کاهو به دمای بالا حساس هستند و نیاز به محیط خنک تری دارند. بذرها برای جوانه زدن نیاز به شرایط محیطی مناسب و محیط داخلی مطلوب دارند. چندین عامل موثر بر جوانه زنی در زیر شرح داده شده است.

عوامل خارجی یا محیطی جوانه زنی

  • آب: وجود آب کافی برای شروع فعالیت آنزیمی و متابولیسم بذر مهم است. همانطور که قبلاً توضیح داده شد، آب ورودی داخل بذر باعث پارگی پوشش بذر می‌شود، در نتیجه اجازه می‌دهد که جنین از بذر خارج شود.
  • دما: این یک عامل مهم در جوانه زنی است و هر دانه نیاز به محدوده دمای خاصی دارد. به طور کلی، هرچه درجه حرارت گرم‌تر باشد، سرعت جوانه زنی بیشتر است. بیشتر بذرها در دمای وسیعی از 16 تا 24 درجه سانتی گراد جوانه می‌زنند. بسته به آب و هوا، برخی از بذرها هنگام خنک شدن خاک (از 2 تا 4 درجه سانتی گراد) جوانه می‌زنند، در حالی که برخی دیگر به دمای گرم‌تر (24 تا 32 درجه سانتی گراد) نیاز دارند.
  • اکسیژن: میزان تنفس در جوانه زنی بذرها در حضور اکسیژن افزایش می‌یابد. از آنجا که تنفس منبع اصلی انرژی برای یک دانه فعال متابولیکی است، اکسیژن به یک عامل حیاتی برای جوانه زنی تبدیل می‌شود. بذری فاقد اکسیژن نمی‌تواند وارد مرحله فعال متابولیکی شود و غیر فعال یا خاموش باقی می‌ماند.
  • نور یا تاریکی: یکی از مهم‌ترین عوامل جوانه زنی بذر وجود یا عدم وجود نور است. بذرهایی که برای جوانه زنی به نور واکنش نشان می‌دهند فتوبلاستیک نامیده می‌شود. به عنوان مثال، بذر گیاهان مانند کاهو و تنباکو برای جوانه زنی به نور نیاز دارند و بذرهای فتوبلاستیک مثبت نامیده می‌شوند. در مقابل، دانه‌های پیاز و سوسن فقط در تاریکی جوانه می‌زنند و به طور منفی فتوبلاستیک هستند.

عوامل داخلی جوانه زنی دانه

  • زنده ماندن بذر: وجود هورمون رشد ژیبرلین به جوانه زنی بذر کمک می‌کند و با ریختن پوشش بذر به گیاه کوچک تبدیل می‌شود. جنین نابالغ تا رسیدن به بلوغ کامل جوانه نمی‌زند. بسته به گونه گیاهی، یک بذر می‌تواند از یک هفته تا سال‌ها برای جوانه زنی زنده بماند.
  • دوره خواب: عواملی مانند وجود پوشش سخت و نفوذ ناپذیر بذر، وجود بازدارنده‌های رشد و نبود یا کمبود منابع غذایی می‌تواند باعث شود که بذر در حالت غیر فعال یا خاموش بماند. در اینجا، ژیبرلین نقش مهمی در شکستن خواب بذر و در نتیجه بازگشت دانه به متابولیسم فعال دارد.
عوامل جوانه زنی دانه
وجود آب کافی از عوامل لازم و ضروری برای شروع و ادامه جوانه زنی دانه است.

انواع جوانه زنی دانه

گاهی اوقات جوانه زنی در مراحل اولیه رشد رخ می‌دهد. جنین حرا (Rhizophora) در داخل تخمک رشد می‌کند و یک ریشه ابتدایی متورم را از طریق گل متصل هنوز بیرون می‌کشد. در نخود و ذرت (ذرت) لپه‌ها (برگچه‌های دانه) زیر زمین می‌مانند که به آن جوانه زنی درون‌زمینی یا هیپوژئال گفته می‌شود. در حالی که در گونه‌های دیگر (لوبیا، آفتابگردان و غیره) هیپوکوتیل (ساقه جنینی) چندین اینچ از سطح زمین رشد می‌کند و لپه‌ها را به نور منتقل می‌کند که در آن سبز و اغلب برگ مانند می‌شوند که به آن به عنوان جوانه زنی برون‌زمینی اپی ژئال گفته می‌شود. در ادامه هر کدام از حالات جوانه زنی را بیشتر بررسی می‌کنیم.

جوانه زنی برون زمینی یا اپی ژئال

در «جوانه زنی اپی ژئال» (Epigeal Germination) لپه‌ها در بالای خاک رشد می‌کنند. این به دلیل طویل شدن سریع منطقه بین لپه‌ها و ریشه در گیاه جنین نابالغ رخ می‌دهد، این منطقه هیپوکوتیل نامیده می‌شود. مثال‌هایی از این نوع جوانه زنی شامل پنبه، کرچک، پاپایا، پیاز و کدو هستند.

جوانه زنی درون زمینی یا هیپوژئال

در «جوانه زنی هیپوژئال» (Hypogeal Germination) لپه‌ها درون خاک رشد می‌کنند که به دلیل طولانی شدن سریع منطقه بین ساقه‌چه و لپه در گیاه نابالغ رخ می‌دهد، این منطقه را اپیکوتیل می‌نامند. مثال‌هایی از این نوع جوانه زنی شامل نخود، گندم، ذرت، برنج، باقالا و بادام زمینی هستند.

جدا از دو نوع فوق، نوع خاصی از جوانه زنی به نام جوانه زنی یا زنده زایی در گیاهان حرا یافت می‌شود. بذر چنین گیاهانی به دلیل نمک زیاد و غلظت کم اکسیژن در زیستگاه باتلاقی آن‌ها نمی‌توانند در خاک جوانه بزنند. بنابراین، جنین درون میوه رشد می‌کند در حالی که هنوز به گیاه مادر متصل است. هیپوکوتیل طویل شده ابتدا ریشه را از بذر بیرون می‌کشد و سپس از میوه خارج می‌شود. به تدریج، قسمت پایینی ریشه ضخیم و متورم می‌شود و سپس گیاه مادر را می‌شکند و ریشه‌های جدیدی را تشکیل می‌دهد و مستقیماً به عنوان گیاه نابالغ جدید ایجاد می‌شود.

عکس جوانه زنی
انواع حالات جوانه زنی دانه‌ها در این تصویر نشان داده شده است.

دانه چگونه پراکنده می شود؟

پراکندگی بذر به احتمال زیاد مزایای متعددی برای گونه‌های مختلف گیاهی دارد. اول، بقای بذر اغلب در محیط با فاصله بیشتر بیشتر از گیاه مادر رخ می‌دهد. این بقای بیشتر ممکن است ناشی از عملکرد بذرها و شکارچیان و عوامل بیماری‌زای بذر باشد، که اغلب غلظت بالای دانه‌ها، آن‌ها را در زیر بزرگسالان هدف قرار می‌دهد. هنگامی که دانه‌ها از والدین خود دور می‌شوند، رقابت با گیاهان بالغ ممکن است کمتر باشد.

پراکندگی بذر همچنین به گیاهان اجازه می‌دهد تا به زیستگاه‌های خاصی برسند که برای بقا مطلوب است، فرضیه‌ای که به عنوان پراکندگی جهت دار شناخته می‌شود. به عنوان مثال، Ocotea endresiana (Lauraceae) یک گونه درختی از آمریکای لاتین است که توسط چندین گونه پرنده، از جمله پرنده زنگی پراکنده می‌شود.

پرندگان نر برای جذب جفت بر روی درختان مرده نشسته اند و اغلب دانه‌هایی را در زیر این پره‌ها دفع می‌کنند که بذرها به دلیل شرایط نوری زیاد شانس زنده ماندن و فرار از عوامل بیماری‌زای قارچی را دارند. در مورد گیاهان گوشتی، «پراکندگی بذر در روده حیوانات» (Endozoochory) اغلب مقدار، سرعت و ناهمزمانی جوانه زنی را افزایش می‌دهد که می‌تواند مزایای گیاهی مهمی داشته باشد. در مقیاس دیگر، پراکندگی بذر ممکن است به گیاهان اجازه دهد تا زیستگاه‌های خالی و حتی مناطق جغرافیایی جدید را مملو از پوشش گیاهی کنند. عوامل پراکندگی دانه‌ها و دیاسپورها با اصطلاحاتی مانند «آنموکوری» (Anemochory)، «هیدروکوری» (Hydrochory) و «زووکوری» (Zoochory) نشان داده شده است که به ترتیب به معنی پراکندگی توسط باد، آب و حیوانات است.

در گروه انتقال توسط حیوانات، تمایز بیشتر با توجه به حمل کنندگان می‌تواند انجام شود مثلا «ساروکوری» (Saurochory) پراکندگی توسط خزندگان، «اونیتوکوری» (Ornithochory) پراکندگی توسط پرندگان، «میرمکوکوری» (Myrmecochory) پراکندگی توسط مورچه‌ها. در «اپیزوکوری» (Epizoochory)، دانه‌ها یا دیاسپورها به طور تصادفی در خارج حمل می‌شوند یا حمل «سینزووکوری» (Synzoochory) که دانه‌ها یا دیاسپورها عمداً در دهان، مانند پرندگان و مورچه‌ها حمل می‌شوند.

پراکنده شدن دانه
در این تصویر انواع حالات ممکن برای پراکندگی دانه‌ها نشان داده شده است. سیستم انفجاری یا بالستیک پراکنده کردن دانه از روش‌های خودکار توسط گیاه برای پخش دانه‌ها و ازدیاد نسل است.

پراکندگی خودکار

پراکندگی خودمختار یا اتوکوری به زمان‌های اشاره دارد که گیاه بدون نیاز به یک حامل خارجی دانه و بذر خود را پراکنده می‌کند، در نتیجه این امر، گیاهان تا حد قابل توجهی از نظر فاصله می‌توانند بذر خود را پراکنده کنند. حالت دیگری از اتوکوری بلاستوکوری است که در آن گیاه از طریق ترکیدن و انفجار پوشش نگه دارنده دانه‌ها آن‌ها را پراکنده می‌کند یا هرپوکوری که در آن دانه با استفاده از پرزها (تریکوم‌ها) و تغییر رطوبت می‌خزد.

پراکندگی دانه با نیروی جاذبه

«باروکوری» (Barochory) یا استفاده از گرانش برای پراکندگی، یک وسیله ساده برای دستیابی به پراکندگی بذر است. تأثیر گرانش بر میوه‌های سنگین‌تر باعث می‌شود که آن‌ها هنگام رسیدن از گیاه سقوط کنند. میوه‌هایی که این نوع پراکندگی را نشان می‌دهند شامل سیب، نارگیل و میوه‌هایی با پوسته‌های سخت‌تر (که اغلب برای رسیدن به فاصله بیشتر از گیاه دور می‌شوند) است. پراکندگی به کمک جاذبه همچنین اجازه می‌دهد تا بعداً دانه‌ها توسط آب یا حیوان نیز منتقل شوند.

پراکندگی بالستیک دانه ها

بالوکوری نوعی پراکندگی است که در آن بذر با زدودن انفجاری میوه به زور به بیرون پرتاب می‌شود. غالباً نیرویی که انفجار را ایجاد می‌کند ناشی از فشار تورگر درون میوه یا به دلیل تنش‌های داخلی درون میوه است. یک نمونه استثنایی از گل بادکنکی گیاه Hura crepitans است، این گیاه معمولاً به دلیل صدای انفجار میوه، درخت دینامیت نامیده می‌شود. انفجارها به اندازه‌ای قوی هستند که بذر را تا 100 متر پرتاب می‌کنند. نمونه دیگر فندق جادوگر از پراکندگی بالستیک بدون مکانیسم‌های انفجاری با فشار دادن دانه‌ها به سرعت ۴۵ کیلومتر در ساعت استفاده می‌کند.

پراکندگی از طریق حامل

پراکندگی دانه از طریق حامل یا آلوکوری به انواع زیادی از پراکندگی بذر اشاره می‌کند که در آن از یک حامل یا عامل ثانویه برای پراکندگی دانه‌ها استفاده می‌شود. این حامل‌ها ممکن است شامل باد، آب، حیوانات یا سایر موارد باشند. در ادامه در مورد هر کدام بیشتر توضیح می‌دهیم.

پراکندگی دانه به کمک باد

پراکندگی بادی (Anemochory) یکی از ابتدایی ترین ابزارهای پراکندگی است. پراکندگی باد می‌تواند یکی از دو شکل اصلی را داشته باشد: دانه‌ها یا میوه‌ها می‌توانند روی نسیم شناور شوند یا به طور متناوب می‌توانند روی زمین تکان بخورند. نمونه‌های کلاسیک این مکانیسم‌های پراکندگی، در نیم‌کره معتدل شمالی که روی میوه‌های آن‌ها یک پاپوس پردار وصل شده است و می‌تواند در فواصل طولانی پراکنده شود، یا در مورد درخت افرا، که دارای میوه‌های بالدار هستند که بال‌های آن‌ها با جریان باد تا رسیدن به زمین تکان می‌خورند. یک محدودیت مهم در پراکندگی باد، نیاز به تولید بذر فراوان برای به حداکثر رساندن احتمال فرود بذر در مکانی مناسب برای جوانه زنی است.

برخی از گیاهان که دانه آن‌ها توسط باد پراکنده می‌شود، مانند قاصدک، می‌توانند مورفولوژی خود را به منظور افزایش یا کاهش سرعت جوانه زنی تنظیم کنند. اتکا به پراکندگی دانه توسط باد در بین بسیاری از گونه‌های علفی رایج است. مکانیسم‌های غیر معمول پراکندگی باد در مورد علف‌های هرز گاهی تا جایی پیش می‌رود که کل گیاه (به جز ریشه‌ها) توسط باد کنده می‌شود. میوه‌های فیسالیس، هنگامی که کاملاً نرسیده اند، ممکن است گاهی به دلیل فاصله بین میوه و کاسه پوششی که به عنوان مکنده هوا عمل می‌کند، توسط باد پراکنده شوند.

پراکندگی دانه توسط باد
در این تصویر پراکندگی دانه‌های قاصدک، یکی از معروف ترین حالات پراکندگی دانه توسط باد نشان داده شده است.

پراکنده شدن دانه توسط آب

بسیاری از گونه‌های آبزی (آبزی) و برخی از گونه‌های زمینی (مسکونی خشکی) از روش «هیدروکوری» (Hydrochory) یا پراکندگی بذر از طریق آب استفاده می‌کنند. بسته به نوع خاص پراکندگی آب، دانه‌ها می‌توانند تا مسافت‌های بسیار طولانی حرکت کنند. این امر به ویژه در مورد میوه‌هایی که ضد آب هستند و روی آب شناور هستند صدق می‌کند. نیلوفر آبی نمونه‌ای از چنین گیاهی است. گل نیلوفرهای آبی میوه‌ای می‌سازد که مدتی در آب شناور است و سپس به پایین می‌افتد تا در کف مرداب ریشه دار شود. دانه‌های درختان نخل نیز می‌توانند توسط آب پراکنده شوند.

اگر بذرها در نزدیکی اقیانوس‌ها رشد کنند می‌توانند توسط جریانات اقیانوسی در فواصل طولانی منتقل شوند و اجازه می‌دهند دانه‌ها تا سایر قاره‌ها پراکنده شوند. درختان حرا مستقیماً در آب رشد می‌کنند. وقتی دانه‌های آن‌ها رسیده است از درخت می‌افتند و به محض برخورد با هر نوع خاکی ریشه می‌دهند. در زمان جزر و مد، آن‌ها ممکن است به جای آب در خاک بیفتند و درست در همان جایی که افتاده اند شروع به رشد کنند. اما اگر سطح آب بالا باشد، آب می‌تواند آن‌ها را از محل سقوط خود دورتر برد. درختان حرا اغلب جزایر کوچکی را ایجاد می‌کنند، زیرا خاک و ریزگردها در ریشه‌های آن‌ها جمع می‌شود و اجزای کمی از زمین را می‌سازد.

پراکندگی دانه توسط آب
در این تصویر پراکندگی دانه گیاه نیلوفر آبی از گیاه مادر نشان داده شده است. دانه پس از قرار گرفتن در شرایط مناسب رشد به گیاه جدید تبدیل می‌شود.

پراکنده شدن دانه توسط حیوانات

حیوانات می‌توانند دانه‌های گیاهان را به روش‌های مختلف پراکنده کنند که همگی Zoochory نامیده می‌شوند. حلزون‌ها دانه‌های کوچکِ تعداد کمی از گونه‌های گیاهی (به عنوان مثال، Adoxa) را پراکنده می‌کنند. کرم‌های خاکی در پراکندگی دانه اهمیت بیشتری دارند. بسیاری از میوه‌ها و دانه‌های دست نخورده می‌توانند به عنوان طعمه ماهی، مانند Sonneratia، برای گربه ماهی Arius maculatus عمل کنند. برخی از ماهیان رودخانه آمازون به ترک برداشتن قابل شنیدن میوه‌های رسیده مانند Eperua rubiginosa واکنش مثبت نشان می‌دهند. شواهد فسیلی نشان می‌دهد که گیاه سوروکوری بسیار قدیمی است. لاک پشت غول پیکر گالاپاگوس برای پراکندگی کاکتوس‌ها و گوجه فرنگی‌های محلی مهم است.

بسیاری از پرندگان و پستانداران با اندازه‌های متفاوت از موش و کانگورو گرفته تا فیل، دانه‌ها و میوه‌ها را می‌خورند و پراکنده می‌کنند. در مناطق گرمسیری، «کایروپتروکوری» (Chiropterochory) یا پراکندگی توسط خفاش‌های بزرگ مانند روباه‌های پرنده یا پتروپوس اهمیت ویژه‌ای دارد. میوه‌هایی که با این حیوانات سازگار شده اند نسبتاً بزرگ و رنگ تیره و دانه‌های درشت و بوی قابل توجهی دارند. چنین میوه‌هایی به دلیل ساختار چروک خود در تاج درخت، قرار گرفتن میوه در تنه اصلی یا محل توقف ساقه‌های بلند بدون شاخ و برگ در دسترس خفاش‌ها قرار دارد. به عنوان مثال می‌توان انبه، گوآوا، نان، خرنوب و چندین گونه انجیر را نام برد. در آفریقای جنوبی، یک خربزه بیابانی (Cucumis humifructus) در یک رابطه همزیستی با Aardvarks شرکت می‌کند به این ترتیب که حیوانات میوه را به دلیل محتوای آبدار آن می‌خورند و سرگین خود را که حاوی دانه‌ها است در نزدیکی لانه‌های خود دفن می‌کنند.

پستانداران خزدار زمینی بیش‌ترین دخالت را در Epizoochory دانه‌ها دارند، حمل ناخواسته توسط حیوانات به این صورت است که بذرها و میوه‌های خاردار، یا آن دسته از دیاسپورها که دارای خار، قلاب، پنجه، مو، پرز، چنگک و تیغ هستند، یک مسافر واقعی هستند که به بدن حاملان خود می‌چسبند. نمونه‌هایی مانند گل همیشه بهار یا بورداک از انواع گیاهانی هستند که دانه‌های آن‌ها به بدن حیوانات می‌چسبند. گونه‌های آکئانا و مدیکاگو دانه‌های بسیار مقاومی دارند به این ترتیب که در برابر آسیب ناشی از آب گرم و برخی مواد شیمیایی (رنگ)، از طریق تجارت پشم به توزیع و پراکنده شدن جهانی این قبیل دانه‌ها گسترده‌ای دست یافته اند. گروهی دیگر از دانه‌های دارای تیغ خود را لابلای سم پستانداران بزرگ جا می‌کنند و از این طریق منتقل می‌شوند.

پراکندگی دانه توسط حیوانات
دانه‌های دارای پرز و قلاب می‌توانند به بدن حیوانات خزدار متصل شده و پراکنده شوند.

پراکندگی دانه توسط پرندگان

پرندگان، به عنوان حیوانات شکارچی، به ندرت دیاسپورهای خاردار را روی بدن خود حمل می‌کنند. با این حال، آن‌ها میوه‌های چسبناک Pisonia، یک درخت گرمسیری را به این طریق به جزایر دوردست اقیانوس آرام منتقل می‌کنند. دیاسپورهای کوچک، مانند سنجد و علف‌های خاص نیز ممکن است در گل و لای چسبیده توسط پرندگان آبزی و پرندگان زمینی حمل شوند. سینزوکوری یا حمل عمدی دیاسپور توسط حیوانات، زمانی انجام می‌شود که پرندگان دانه‌ها و دیاسپورها را در منقار خود حمل می‌کنند. «برفک مخمل اروپایی» (Turdus viscivorus)، زمانی که بعد از تغذیه از انواع توت‌ها، منقار خود را روی شاخه‌ها تیز می‌کند یا هنگام استفراغ دانه‌ها را برمی‌گرداند دانه‌های چسبناک دارواش اروپایی را روی گیاهان میزبان احتمالی قرار می‌دهد.

پرستوهای مختلف آمریکای شمالی (Phoradendron) و استالای استرالیایی (Ameyema) و گونه‌های گرمسیری قابل مقایسه از خانواده گیاهان Loranthaceae توسط منقار گلی‌ها حمل می‌شوند که دارای یک سنگدان بسیار تخصصی هستند که به دانه‌ها اجازه عبور می‌دهد اما حشرات را در خود نگه می‌دارد. گیاهان همچنین ممکن است از فراموشی و عادات شلخته برخی از پرندگان آجیل خوار استفاده کنند که بخشی از غذای خود را در انبار نگه‌داری می‌کنند اما از بازیابی همه چیز غافل می‌شوند یا غذاهای خود را در راه لانه رها می‌کنند. پرندگان شناخته شده در این مورد، فندق شکن‌ها (Nucifraga) هستند که عمدتاً از آجیل راش، بلوط، گردو، شاه بلوط و فندق تغذیه می‌کنند.

جی (Garrulus)، فندق و بلوط را پنهان می‌کند یا مثال دیگر دارکوب کالیفرنیا (Balanosphyra)، که ممکن است به معنای واقعی کلمه هزاران بلوط، بادام و مغز گردو را در شکاف‌های پوست یا سوراخ درختان جاسازی کند. در مرحله دوم، جوندگان ممکن است با سرقت دیاسپورهای پنهان شده و دفن آن‌ها به پراکندگی کمک کنند. در آلمان یک جی متوسط ​​می‌تواند در هر فصل حدود 4600 بلوط را در مسافت‌های حداکثر 4 کیلومتر حمل کند. دارکوب‌ها، خاردارها و سنجاب‌ها مسئول پراکندگی مشابه Pinus cembra در کوه‌های آلپ نزدیک مرز درخت هستند. وجود طبیعی و فراوان انواع گیاهان، که از جنس‌های گرمسیری هستند در اروپا و آسیا، تنها در ارتباط با فعالیت پرندگان قابل درک است. پرندگان همچنین به طور قابل توجهی در تراکم مجدد گیاهان جزیره کراکاتوآ بعد از فوران آتشفشان سال ۱۸۸۳ کمک کردند. البته پرندگان از این نظر می‌توانند برای گونه‌های گیاهی تجاری آفت محسوب شوند و باعث خرابی و کاهش محصول شوند.

پراکندگی دانه توسط پرندگان

پراکنده شدن دانه توسط مورچه ها

بذرهای پراکنده شده توسط مورچه‌ها (Myrmecochory) نه تنها در فواصل کوتاه پراکنده می‌شوند بلکه توسط مورچه‌ها در زیر خاک دفن می‌شوند. این دانه‌ها می‌توانند از اثرات نامطلوب زیست محیطی مانند آتش سوزی یا خشکسالی جلوگیری کنند، به میکروسیت‌های غنی از مواد مغذی برسند و بیشتر از بقیه دانه‌ها زنده بمانند. مورچه‌های درو کننده مدیترانه‌ای و آمریکای شمالی (مسور، آتا، تتراموریوم و فیدول) اساساً مخرب هستند، بسیاری از دانه‌ها را ذخیره و تخمیر می‌کنند و آن‌ها را به طور کامل می‌خورند. مورچه‌های دیگر (گونه‌های Lasius ، Myrmica و Formica) دانه‌های گوشتی و خوراکی (بدن چربی یا الیوسوم) برخی از دانه‌های گیاهان پشرفته را می‌خورند و آن‌ها را پراکنده می‌کنند. برخی از گیاهان به طور کلی نیز ممکن است سازگاری خاصی داشته باشند. به عنوان مثال، سیکلامن با پیچاندن (کوتاه شدن) ساقه گل به محض پایان گلدهی، میوه‌ها و دانه‌ها را در دسترس مورچه‌ها قرار می‌دهد.

پراکنده شدن دانه ها توسط انسان

پراکندگی توسط انسان «آنتروپوکوری» (Anthropochory) در گذشته نوعی پراکندگی توسط حیوانات تلقی می‌شد. گسترده ترین و شدیدترین موارد آن مربوط به کاشت بیشتر سطح زمین از طریق کشاورزی است. در این مورد، جوامع بشری رابطه‌ای طولانی مدت با گونه‌های گیاهی ایجاد می‌کنند و شرایطی برای رشد آن‌ها ایجاد می‌کنند. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که پراکندگی انسان‌ها بر اساس قابلیت تحرک و انتقال بیشتر انسان با داشتن وسایل حمل و نقل پیشرفته با پراکندگی حیوانات متفاوت است. از یک سو، پراکندگی توسط انسان نیز در مقیاس‌های کوچک‌تر و منطقه‌ای عمل می‌کند و پویایی جمعیت‌های بیولوژیکی موجود را پیش می‌برد. از سوی دیگر، پراکندگی توسط انسان ممکن است در مقیاس‌های جغرافیایی وسیعی عمل کرده و منجر به گسترش گونه‌های مهاجم شود.

انسان‌ها ممکن است بذرها را با روش‌های مختلف پراکنده کنند و مسافت‌های شگفت آور زیادی بارها اندازه گیری شده است. مثال‌ها عبارتند از: پراکندگی روی لباس انسان (تا 250 متر)، روی کفش (تا 5 کیلومتر) یا با ماشین (تا بالای ۱۰۰ کیلومتر) صورت گرفته است. پراکندگی بذر توسط اتومبیل می‌تواند نوعی انتقال غیر عمدی دانه‌ها توسط انسان باشد که بیشتر از سایر روش‌های متداول پراکندگی به مسافت‌های دور تر می‌رسد. پراکندگی عمدی بذر نیز به عنوان بمباران بذر رخ می‌دهد. این امر خطراتی دارد، زیرا منشا نامناسب بذر ممکن است گیاهان نامناسب ژنتیکی را به محیط‌های جدید معرفی کند.

پراکندگی دانه توسط انسان
انسان‌ها می‌توانند تا مسافت‌های بسیار طولانی دانه‌ها را پراکنده کنند.

اهمیت اقتصادی و کاربرد دانه ها

از نظر اقتصادی، دانه‌ها در درجه اول اهمیت دارند زیرا منبع انواع غذاها هستند به عنوان مثال، غلات مانند گندم، برنج و ذرت (ذرت). دانه‌های لوبیا، نخود فرنگی، بادام زمینی، سویا، بادام، آفتابگردان، فندق، گردو، هلو و آجیل برزیلی جزو دانه‌های خوراکی هستند. سایر محصولات مفید ارائه شده توسط دانه‌ها فراوان هستند.

روغن‌هایی برای پخت و پز، تولید مارگارین، رنگ آمیزی و روغن کاری با استفاده از دانه‌های کتان، کلزا، پنبه، سویا، خشخاش، کرچک، نارگیل، کنجد، گلرنگ، آفتابگردان و انواع غلات وجود دارد. روغن‌های اساسی از منابع مختلفی مانند انواع توت‌های ارس تهیه می‌شود که در تولید جین استفاده می‌شود. محرک‌ها از منابعی مانند دانه‌های قهوه، کولا، گوارانا و کاکائو به دست می‌آیند. دانه‌ها اهمیت بسیاری در اقتصاد دارند که در ادامه به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌کنیم.

تجارت بذر

در سال 2018، کشاورزان ایالات متحده 22 میلیارد دلار برای بذر هزینه کردند که 35 درصد نسبت به 2010 افزایش یافته است. DowDuPont و Monsanto هفتاد و دو درصد از فروش ذرت و دانه سویا در این کشور را به خود اختصاص می‌دهند و قیمت متوسط ​​یک کیسه دانه ذرت GMO بیش از ۲۷۰ دلار است.

تجارت بذر

دانه های خوراکی

بسیاری از دانه ها خوراکی هستند و بیشتر کالری انسان از دانه‌ها، به ویژه از غلات، حبوبات و آجیل تامین می‌شود. دانه‌ها همچنین بیشتر روغن‌های آشپزی، بسیاری از نوشیدنی‌ها و ادویه جات و برخی افزودنی‌های مهم غذایی را تأمین می‌کنند. در دانه‌های مختلف جنین بذر یا آندوسپرم غالب است و بیشتر مواد مغذی را تأمین می‌کند. پروتئین‌های ذخیره سازی جنین و آندوسپرم از نظر محتوای اسید آمینه و خواص فیزیکی متفاوت هستند. به عنوان مثال، گلوتن گندم که در تأمین خاصیت ارتجاعی خمیر نان مهم است، پروتئین آندوسپرم است. از دانه ها برای تکثیر بسیاری از محصولات مانند غلات، حبوبات، درختان جنگلی، چمنزارها و علف‌های مرتعی استفاده می‌شود. به ویژه در کشورهای در حال توسعه، یکی از محدودیت‌های اصلی عدم کفایت کانال‌های بازاریابی برای انتقال بذر به کشاورزان فقیر است. بنابراین استفاده از بذرهای کشاورز همچنان رایج است. دانه‌ها توسط حیوانات نیز خورده می‌شوند و همچنین به دام‌ها داده می‌شوند یا به عنوان دانه پرنده تهیه می‌شوند.

ایمنی غذاها و سموم

در حالی که برخی از دانه ها خوراکی هستند، برخی دیگر مضر، سمی یا کشنده هستند. گیاهان و دانه‌ها اغلب حاوی ترکیبات شیمیایی هستند تا گیاه‌خواران و شکارچیان بذر را از خود دور کنند. در برخی موارد، این ترکیبات صرفا طعم بدی دارند (مانند خردل)، اما ترکیباتی وجود دارند که سمی هستند یا در سیستم گوارش به ترکیبات سمی تجزیه می‌شوند. کودکان و نوجوانان، مستعد ابتلا به مسمومیت توسط گیاهان و دانه‌ها هستند. سم مهلک ریسین، از دانه‌های لوبیای کرچک به دست می‌آید. دوزهای مرگبار گزارش شده بین دو تا هشت دانه است، هر چند تنها چند مورد مرگ در هنگام خوردن دانه‌های کرچک توسط حیوانات گزارش شده است. علاوه بر این، دانه‌های حاوی آمیگدالین مانند دانه سیب، زردآلو، بادام تلخ، هلو، آلو و گیلاس اگر به مقدار کافی مصرف شوند، ممکن است باعث مسمومیت با سیانید شوند.

سایر دانه‌های حاوی سم عبارتند از: آنونا، پنبه، سیب کاستارد، داتورا، دوریان نپخته، زنجیر طلایی، شاه بلوط، لک بو، لیچی، شلیل، رامبوتان، نخود تسبیحی، سیب شکر، ویستریا و سرخدار. دانه های بسیاری از حبوبات، از جمله لوبیا معمولی (Phaseolus vulgaris)، حاوی پروتئین‌هایی به نام لکتین است که اگر لوبیا بدون پخت خورده شود، می‌تواند باعث ناراحتی معده شود. لوبیا و بسیاری دیگر از حبوبات و غلات از جمله سویا، حاوی مهارکننده‌های تریپسین هستند که عملکرد آنزیم گوارشی تریپسین را مختل می‌کند. فرآیندهای معمولی پخت، لکتین‌ها و مهار کننده‌های تریپسین را به اشکال بی خطر تجزیه می‌کند.

دانه های سمی
دانه‌های سیب و برخی دیگر از میوه‌ها در صورتی که به مقدار زیاد خورده شوند ممکن است باعث ایجاد مسمومیت با سیانید در افراد شوند.

سایر استفاده های دانه ها

الیاف پنبه به دانه های گیاه پنبه متصل می‌شوند، سایر الیاف بذر از کاپوک و علف شیره دار است. بسیاری از روغن‌های مهم غیر غذایی از دانه‌ها استخراج می‌شود. روغن بذر کتان در رنگ‌ها استفاده می‌شود. روغن جوجوبا و کرامب شبیه روغن نهنگ است. دانه‌ها منبع برخی از مواد دارویی از جمله روغن کرچک، روغن درخت چای و داروی سرطان لاتریل هستند. بسیاری از دانه‌ها از جمله اشک ایوب، چاینبری، نخود تسبیحی و کرچک به عنوان مهره در گردنبند و تسبیح استفاده شده اند. با این حال، سه مورد اخری سمی نیز هستند. سایر کاربردهای دانه عبارتند از:

  • دانه ها زمانی به عنوان وزنه برای تنظیم ترازو استفاده می‌شدند.
  • دانه‌هایی که برای کودکان به عنوان اسباب بازی استفاده می‌شد، مانند بازی Conkers.
  • از رزین دانه‌های Clusia rosea برای چسب ساختن قایق‌های چوبی استفاده می‌شود.
  • از دانه‌های گیاه علف شیر جهت تهیه علف کش استفاده می‌شود.
  • از کنجاله پنبه دانه به عنوان خوراک دام و کود استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس فهمیدیم دانه چیست و چه انواعی دارد. همچنین، انواع گیاهان دانه‌دار را شناختیم.

بر اساس رای ۲۱ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
GardenerdyTopprBritannicaScience DailyNYBGBritannicaSciencingFlexbooksScience FactsMicrobe Notes
نظر شما چیست؟

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