نهاندانگان یا گیاهان نهان دانه به یکی از گروه‌های گیاهان دانه‌دار تعلق دارند. لغت انگلیسی نهاندانگان، «آنژیوسپرم» (Angiosperm) بوده که از دو کلمه یونانی به معنای «رگ» و «دانه» گرفته شده است. در این مطلب به توضیح ویژگی‌های گیاهان نهان دانه و تفاوت‌ها و شباهت‌های نهاندانگان و بازدانگان پرداخته‌ایم.

گیاه نهان دانه چیست؟

نهاندانگان گیاهانی هستند که گل تولید می‌کنند و بذر آن‌ها درون میوه قرار دارد. بذر گل نهاندانگان، برخلاف بازدانگان (مانند درختان سوزنی برگ و سیکادها)، در گل یافت می‌شود. به علاوه، هر دو اندام نر و ماده را می‌توان به راحتی در گل‌های نهاندانگان یافت. نهاندانگان تقریباً همه اکوسیستم‌های روی زمین را اشغال می‌کنند به جز محیط‌هایی که دارای شرایط آب و هوایی سخت مانند بالاترین رشته کوه‌ها، عمیق‌ترین اقیانوس‌های آبی و مناطق قطبی هستند.

آن‌ها را می‌توان به صورت اپی‌فیت (زندگی در سطح گیاهان مختلف) یافت، روی آب‌های سطحی، ریشه در زیستگاه‌های آب شیرین و دریایی و گیاهان خشکی دارند. این گیاهان با حدود 300000 گونه بزرگترین و متنوع‌ترین گروه در فرمانرو Plantae هستند. نهاندانگان‌ تقریباً 80 درصد گیاهان را در بر دارند که از آن‌ها می‌توان به قاصدک و علف‌های معمولی تا ماگنولیاهای باستانی و ارکیده‌های بسیار تکامل یافته اشاره کرد. نهاندانگان همچنین اکثر غذاهای گیاهی مانند غلات، لوبیا، میوه‌ها، سبزیجات و بیشتر دانه‌ها را تشکیل می‌دهند.

طبقه بندی گیاهان

تنوع اشکال موجود در بین نهاندانگان از هر گروه گیاهی بیشتر است. دامنه اندازه نهاندانگان به تنهایی، از کوچکترین گیاه گلدار به نام آرد آب (Wolffia و Araceae) با کمتر از 2 میلی‌متر تا یکی از بلندترین نهاندانگان، درخت خاکستر کوهی استرالیا (Eucalyptus regnans و Myrtaceae) در حدود 100 متر، قابل توجه است. بین این دو حد انتهایی، نهاندانگان تقریباً هر اندازه و شکلی دارند. نمونه‌هایی از این تنوع شامل موارد زیر هستند:

  • کاکتوس‌های آبدار (Cactaceae)
  • ارکیده‌های شکننده (Orchidaceae)
  • بائوباب‌ها (گونه‌های Adansonia و Malvaceae)
  • تاک‌ها
  • گیاهان گل سرخ مانند قاصدک (Asteraceae)
  • گیاهان گوشتخوار (Droserae)
  • ونوس مگس خوار (Dionaea muscipula و Droseraceae)

فرم اصلی نهاندانگان چوبی یا علفی است. فرم‌های چوبی (به طور کلی درختان و درختچه‌ها) غنی از بافت‌‌های ثانویه هستند، در حالی که اشکال علفی به ندرت وجود دارند. گیاهان یک ساله گیاهانی هستند که در همان فصل چرخه رشد خود (رشد، گلدهی و مرگ) را کامل می‌کنند. نمونه‌هایی از گیاهان یک ساله را می‌توان در میان گیاهان زراعی مانند لوبیا (Phaseolus و سایر جنس‌ها و Fabaceae)، ذرت (Zea mays و Poaceae) و کدو (Cucurbita و Cucurbitaceae) و همچنین در میان گل‌های وحشی مانند برخی از شاه بلوط‌ها (Ranunculus و Ranunculaceae) و خشخاش (Papaver و Papaveraceae) مشاهده کرد.

در مورد گیاهان دو ساله، رشد گیاه رویشی (غیر تولید مثلی) از بذر در سال اول اتفاق می‌افتد و گل و میوه در سال دوم رشد می‌کند. چغندر (Beta vulgaris و Amaranthaceae) و هویج (Daucus carota و Apiaceae) از نهاندانگان دو ساله شناخته شده هستند. گیاه چند ساله، سال‌ها رشد می‌کند و اغلب سالانه گل می‌دهد. در مناطق معتدل قسمت‌های هوایی یک گیاه چند ساله در پایان هر فصل رشد به زمین می‌میرند و شاخه‌های جدید در فصل بعد از قسمت‌های زیرزمینی مانند پیاز، ریزوم، بنه، غده و استولن تولید می‌شوند.

اهمیت اکولوژیکی نهاندانگان چیست؟

نهاندانگان برای حمایت از وجود گونه‌های زنده بسیار حیاتی هستند زیرا اکثر محصولاتی که برای تأمین نیازهای مغذی موجودات زنده کشت می‌شوند، آنژیوسپرم هستند. سایر کاربردهای آن‌ها را می‌توان در تولید داروها، محصولات الیافی، الوارها، زیورآلات و سایر محصولات تجاری دیگر یافت. گیاهان نهان دانه منبع مهمی از غذا را برای حیوانات و سایر موجودات زنده تأمین می‌کنند زیرا از نظر زیست‌توده و تعداد افراد جز حیاتی محیط زمینی هستند.

ترکیبات حاوی کربن، به ویژه کربوهیدرات‌ها، برای سنتز ساختارهای سلولی گیاهان و تأمین نیازهای متابولیکی و تغذیه‌ای آن‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، آن‌ها منبع انرژی بسیاری از موجودات هتروتروف نیز هستند. انرژی خورشیدی پس از تبدیل به انرژی شیمیایی در بافت‌های گیاه ذخیره می‌شود و سپس انرژی‌ به دلیل مصرف گیاهان به گیاه‌خواران و سپس برای گیاه‌خواران به گوشت‌خواران منتقل می‌شوند و بنابراین زنجیره‌های غذایی ادامه می‌یابد.

در بسیاری از جنگل‌های معتدل، خوراک هزاران حیوان (پرندگان، حشرات و پستانداران) توسط یک درخت نهان دانه تأمین می‌شود. از این رو، گیاهان نهان دانه برای شبکه زیست محیطی و زنجیره غذایی بسیار مهم هستند. تأثیر گیاهان گل‌دهنده در مدیریت زنجیره غذایی هرگز قابل انکار نیست. قسمت‌های رویشی گیاهان توسط طیف وسیعی از حشرات و بی‌مهرگان مصرف می‌شود. گل‌ها، میوه‌ها و دانه‌ها منبع انرژی بسیاری از حیوانات هستند. بسیاری از حشرات گرده‌افشان مانند زنبورهای عسل نیاز به گرده دارند که فقط از طریق گیاهان نهان دانه تأمین می‌شود.

به همین ترتیب، چرخه زندگی و تولید مثل خفاش‌ها، پرندگان و پستانداران به انرژی آن‌ها پس از مصرف میوه‌های موجود در گیاهان گلدار بستگی دارد. علاوه بر این، جوندگان و پرندگان کوچک، دانه‌ها را مصرف و معمولاً بذرها و میوه‌های گل‌های مختلف را با خود حمل می‌کنند. یکی دیگر از مزایای مفید گیاهان نهان دانه این است که از طریق آن‌ها ترکیبات ثانویه مختلفی مانند روغن، گلیکوزیدها و آلکالوئیدها تولید می‌شود. از این رو، آن‌ها با تشکیل ترکیبات ثانویه گیاهی، بسیاری از گیاهان را از حمله گیاه‌خواران محافظت می‌کنند.

میوه نهاندانگان

مورفولوژی و آناتومی نهاندانگان

بسیاری از دانشمندان نهاندانگان را به عنوان گیاهانی که چندین ساختار تشریحی جدید مانند گرده، پرچم و مادگی دارند، تعریف می‌کنند. اسپرم گیاهان گل‌دار دانه‌های گرده هستند که توسط پرچم‌ها تولید می‌شوند. دانه‌های گرده حاوی گامت‌های نر هستند که ممکن است با گامت ماده (تخمک) در تخمدان‌های گیاهان تلقیح شوند. اندازه دانه‌های گرده در نهاندانگان از گرده موجود در بازدانگان کوچکتر است، از این رو کاهش اندازه گرده، با رسیدن به تخم‌های ماده در زمان کمتری به روند لقاح کمک می‌کند.

بعضی از خانواده‌های نهاندانگان بدون لقاح یا در حالات دیگر تولید مثل می‌کنند یا با استفاده از گرده‌های خودشان بارور می‌شوند. از این رو، پرندگان نقش بسیار مهمی در چرخه لقاح گیاهان گلدار دارند. گل‌ها بعد از پرزها و گرده‌ها قسمت مهم بعدی در آناتومی نهاندانگان هستند و از آن‌ها بیشتر به عنوان ساختاری یاد می‌شود که حاوی قسمت‌های تولید مثل ماده نهاندانگان هستند. گل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ممکن است حشرات و سایر پستانداران را برای فرآیند گرده‌افشانی جذب کنند بنابراین چنین گل‌هایی رنگارنگ هستند و بوی مطبوعی دارند.

تخمدان‌ها، پشت گل‌ها، درون مادگی محصور شده‌اند. تخمدان موجود در نهاندانگان می‌تواند گرده را دریافت کند و روند تولید بذر، گل و میوه را با سرعت بیشتری در مقایسه با بازدانگان شروع کند. اگر بتوان تمام مراحل رشد گیاه را با دقت مشاهده کرد، می‌توان نتیجه گرفت که میوه پس از گرده‌افشانی از گل تولید می‌شود و این مسئولیت اصلی برچه‌ها است. آموزش زیر با بررسی دقیق و میکروسکوپی سلول‌ها و بافت‌های گیاهی، درک دقیق‌تری از آناتومی گیاهان نهان دانه ایجاد می‌کند.

  • برای مشاهده فیلم آموزش یاخته‌شناسی و بافت‌شناسی گیاهی پیشرفته + اینجا کلیک کنید.

ساختار نهاندانگان چگونه است؟

بدن اصلی نهاندانگان دارای سه قسمت ریشه، ساقه و برگ است. این اندام‌های اولیه بدنه گیاه رویشی (غیر تولید مثلی) و ساقه و برگ‌های متصل به آن نیز شاخه را تشکیل می‌دهند. در مجموع، ریشه‌های یک گیاه سیستم ریشه و شاخه‌ها سیستم شاخه را به وجود می‌آورند.

ساختار نهاندانگان

ریشه نهاندانگان

سیستم ریشه، مانند لنگر عمل کرده و علاوه بر آن، آب و مواد معدنی را جذب می‌کند و محل اصلی ذخیره مواد غذایی در برخی از گیاهان است. دو نوع اساسی سیستم ریشه به نام‌های سیستم ریشه اولیه و سیستم ریشه نابجا (Adventitious Root) وجود دارند. رایج‌ترین نوع، سیستم اولیه، از یک پایه (ریشه اولیه) تشکیل شده که به صورت عمودی رو به پایین رشد می‌کند (ژئوتروپیسم مثبت). از ریشه‌های اولیه، ریشه‌های جانبی کوچکتری (ریشه‌های ثانویه) تولید می‌شوند که به صورت افقی یا مورب رشد می‌کنند.

ریشه‌های ثانویه نیز ریشه‌های جانبی کوچکتر (ریشه‌های سوم) خود را تولید می‌کنند. بنابراین، ریشه‌های زیادی از ریشه‌ اصلی و با اندازه نزولی از یک ریشه برجسته پایه، تولید می‌شوند. اکثر دو لپه‌ای‌ها مانند گل قاصدک (Taraxacum officinale)، قلمه تولید می‌کنند. در بعضی موارد، سیستم ریشه عمودی (Taproot) به یک سیستم رشته‌ای یا پراکنده تبدیل می‌شود که در آن ریشه‌های ثانویه اولیه به زودی از ریشه اصلی برابر یا بیشتر می‌شوند.

نتیجه این کار چندین ریشه بزرگ ژئوتروپی مثبت است که ریشه‌هایی با درجه بالاتر تولید می‌کنند که ممکن است به همان اندازه رشد کنند. بنابراین، در سیستم‌ ریشه‌ای رشته‌ای یا افشان، هیچ‌ رشته پایه‌ کاملاً مشخصی وجود ندارد. به طور کلی، سیستم‌ ریشه افشان نسبت به سیستم‌های ریشه پایه‌ای کم عمق‌تر نیز هستند.

نوع دوم سیستم ریشه، سیستم ریشه نابه‌جا، از نوع اصلی متفاوت است زیرا ریشه اولیه اغلب کوتاه مدت است و بسیاری از ریشه‌هایی که از ساقه تشکیل می‌شوند جایگزین یا مکمل آن خواهند بود. اکثر تک‌لپه‌ای‌ها ریشه‌های نابه‌جا دارند که نمونه‌های آن‌ها شامل ارکیده (Orchidaceae)، بروملیاد (Bromeliaceae) و بسیاری دیگر از گیاهان اپی‌فیتی در مناطق استوایی هستند. علف‌ها (Grasses) و بسیاری دیگر از تک لپه‌ای‌ها با رشد ریشه‌های فرعی، سیستم ریشه رشته‌ای یا افشان را تولید می‌کنند.

ریشه هوایی
ریشه‌های تکیه‌ای در درخت انجیر هندی

ریشه‌های فرعی که برای پشتیبانی هوایی تولید می‌شوند ریشه‌ تکیه‌ای (Prop Root) نام دارند، مانند آنچه که در ذرت یا بعضی از انجیرها مشاهده می‌شود. در بسیاری از درختان جنگل‌های بارانی گرمسیری، ریشه‌های بزرگ تکیه‌ای چوبی از ریشه‌های نابه‌جا در شاخه‌های افقی ایجاد می‌شوند و لنگرگاه و پشتیبانی بیشتری به وجود می‌آورند. بسیاری از گیاهان پیازی دارای ریشه‌های انقباضی هستند که هنگام رشد، پیاز را به عمق بیشتری در زمین می‌کشند. گیاهان صعود کننده معمولا با ریشه‌های خاص نابه‌جا حمایت می‌شوند.

برخی از ریشه‌های جانبی گیاهان حرا به عنوان پنوماتوفورها، ریشه‌های جانبی هستند که در فواصل مختلف به سمت بالا رشد می‌کنند (ژئوتروپیسم منفی) و به عنوان محل دریافت اکسیژن برای سیستم ریشه اولیه گیاه که در آب غوطه‌ور شده است، عمل می‌کنند. گیاهان ذکر شده در بالا تنها چند نمونه از تنوع ریشه‌ای در نهاندانگان هستند، شرایطی که در هر گروه از گیاهان آوندی بی‌نظیر است.

بسیاری از سیستم‌های اولیه ریشه‌ای برای عملکردهای خاص سازمان پیدا کرده‌اند که معمول‌ترین آن‌ها تشکیل ریشه غده‌ای (یا گوشتی) برای ذخیره مواد غذایی است. به عنوان مثال، هویج و چغندر ریشه‌های غده‌ای هستند که از گل ایجاد می‌شوند و کاساوا (مانیوک) نیز یک ریشه غده‌ای است که از یک ریشه نابه‌جا به وجود می‌آید. در برخی دیگر از نهاندانگان، غده‌ها ساقه‌های اصلاح شده و گوشتی زیرزمینی هستند.

ساقه نهادانگان

قسمت اصلی گیاه که محور هوایی (Shoot System) است و برگ‌ها و گل‌ها را تحمل می‌کند ساقه نامیده می‌شود. ساقه‌ها از ریشه‌ها آب و مواد معدنی را دریافت و هدایت می‌کنند و آن‌ها را مستقیماً به برگ‌ها، گل‌ها و گیاهان می‌رسانند. ساقه گیاه از طریق منطقه انتقالی معروف به هیپوکوتیل به سیستم ریشه برای جریان مداوم مواد مغذی متصل می‌شود.

به ناحیه‌ای که برگ‌ها به ساقه‌ها متصل می‌شوند گره گفته می‌شود و مناطق بین گرهی (Internodes) قسمت‌هایی هستند که بین دو گره متوالی قرار دارند. شاخه جانبی (Axillary) و دو شاخه، دو شکل شاخه در نهاندانگان هستند در حالی که در نهاندانگان مونوپدیال و سمپادیال حالت معمول شاخه‌‌ها جانبی هستند. در گیاهان مونوپودیال ریشه‌ها از ریزوم و در نهاندانگان سمپادیال از ساقه منشأ می‌گیرند. ساختارهای مختلف در درختان، با ترکیب شاخه‌های یکپارچه در یک گیاه تکامل یافته‌اند.

شاخه نهاندانگان

شاخه‌دار شدن در نهاندانگان ممکن است دوشاخه یا جانبی باشد. در شاخه‌های دوتایی، شاخه‌ها در نتیجه تقسیم مساوی یک جوانه انتهایی (یعنی جوانه‌ای که در رأس یک ساقه تشکیل شده است) به دو شاخه مساوی که از جوانه جانبی مشتق نشده‌اند، تشکیل می‌شوند. در حالی که جوانه‌های جانبی در همه قسمت‌های گیاه وجود دارند. دو شاخه شدن در بین نهاندانگان فقط در بعضی از کاکتوس‌ها، نخل‌ها (Arecaceae) و گل بهشتیان ​​(Strelitziaceae) یافت می‌شود.

دو حالت شاخه‌ زدن جانبی در نهاندانگان مونوپدیال و سمپادیال هستند. حالت مونوپدیال هنگامی اتفاق می‌افتد که جوانه انتهایی به عنوان شاخه اصلی به رشد خود ادامه دهد و شاخه‌های جانبی به صورت فرعی باقی می‌مانند. به عنوان مثال می‌توان درختان راش (Fagus و Fagaceae) اشاره کرد. شاخه سیمپودیال زمانی ایجاد می‌شود که جوانه انتهایی رشد نکند (معمولاً به دلیل تشکیل گل انتهایی) و یک جوانه یا جوانه جانبی به شاخه‌ اصلی تبدیل شود به عنوان مثال، درخت جوشوا (Yucca brevifolia و Asparagaceae). گیاهان مونوپدیال معمولاً هرمی شکل و گیاهان سمپادیال اغلب شبیه لوستر هستند.

با ترکیب شاخه‌های مونوپدیال و سمپادیال در یک گیاه، اشکال مختلف درخت‌ها تکامل یافته‌اند و اشکال متفاوت گیاهان از تغییر ساده طول میانگره‌ها حاصل می‌شوند. کوتاه شدن شدید میانگره‌ها منجر به ایجاد گیاهانی رزتی مانند کاهو (Lactuca sativa و Asteraceae) می‌شود که برگ‌ها رشد می‌کنند اما میانگره‌ها رشدی ندارند و گیاه در نهایت هنگام گلدهی حالت پیچ پیدا می‌کند. طولانی شدن بیش از حد میان‌گره‌ها اغلب منجر به پیچ‌خوردگی ساقه می‌شود مانند آنچه در تاک سیب‌زمینی شیرین (Yam Vine) وجود دارد.

شاخه نهاندانگان
شاخه در نهاندانگان

برگ نهاندانگان

برگ یکی دیگر از قسمت‌های حیاتی گیاه گل‌دار است. پایه برگ، ستپول‌ها، دمبرگ و تیغه نیز به عنوان لامینا شناخته می‌شوند، بخش‌های اصلی سازنده ساختار برگ هستند. در حالیکه تیغه و پایه برگ از طریق دمبرگ به هم متصل می‌شوند، استخوان‌های جفت شده در هر پیچ پایه برگ وجود دارند. روند فتوسنتز در سطح تیغه رخ می‌دهد و بنابراین در اکثر گیاهان صاف و سبز به نظر می‌رسد.

بسیاری از برگ‌ها فاقد دمبرگ هستند در حالی که در تعداد زیادی stipules وجود ندارد. از این رو، ساخت اولیه یک برگ بسته به عملکرد آن از یک گیاه به گیاه دیگر متفاوت است. همچنین، برخی از الگوهای آرایش برگ موجود در ساقه ها در نهاندانگان، متناوب، زوج و حلقوی وجود دارد.

گل و گرده افشانی در نهاندانگان

روند گرده‌افشانی در روند تولید مثل نهاندانگان بسیار مهم است. پرچم‌ها اندام جنسی مردانه در نهاندانگان هستند در حالی که گرده‌ها در گیاهان گیاه تشکیل می‌شوند. گرده های تولید شده در گیاهان گیاه باید به مادگی که قسمت مادگی گیاه است منتقل شود. فرآیند انتقال گرده از قسمت نر گیاه به مادگی، گرده‌افشانی شناخته می‌شود. خود گرده‌افشانی و گرده افشانی دو نوع گرده افشانی هستند. عوامل گرده‌افشانی شامل باد، حشرات، بی‌مهرگان و سایر پستانداران است.

گل نهاندانگان

پیش از این در پست قسمت های گل — اجزا و ساختمان گل — به زبان ساده راجع به ساختمان گل‌ها توضیح داده‌ایم. همچنین در مطلب گرده افشانی چیست و چطور توسط حشرات انجام می شود؟ — به زبان ساده می‌توانید اطلاعات جامعی راجع به انواع روش‌های گرده‌افشانی به دست بیاورید.

طبقه بندی نهاندانگان

اگرچه طبقه‌بندی نهاندانگان هنوز کاملاً مشخص نیست، آخرین سیستم طبقه‌بندی شامل حجم زیادی از داده‌های مقایسه ای حاصل از مطالعات توالی‌های DNA است و به عنوان سیستم طبقه‌بندی گیاهان ۵ (Angiosperm Phylogeny Group IV) شناخته می‌شود. نهاندانگان‌ها گروهی در سطح تقسیم (قابل مقایسه با سطح پنجه در سیستم طبقه‌بندی حیوانات) به نام «آنتوفیت‌ها» (Anthophyta) در نظر گرفته شدند، اگرچه سیستم APG فقط گروه‌های غیر رسمی بالاتر از سطح تقسیم را تشخیص می‌دهد. نهاندانگان بر اساس انواع لپه موجود به دو دسته تک‌لپه‌ای و دو لپه‌ای تقسیم می‌شوند.

نهاندانگان تک لپه ای

تک لپه‌ای‌ها (Monocots) با وجود یک لپه در نهال‌ها مشخص می‌شوند. تک‌لپه‌ای‌ها به عنوان یک گروه برای اولین بار توسط ری در سال 1703 شناسایی شد. به علاوه، این گروه‌بندی توسط مطالعات مختلف فیلوژنتیک غیر مولکولی انجام شده در اواخر قرن 19 حمایت شده است و سیزده سیناپومورفی قلمداد شده دیگر نیز شناسایی شده است. رگبرگ‌ها به موازات طول برگ‌ها و آرایش قسمت‌های گل در تقارن سه یا شش برابر از دیگر ویژگی‌های مهم تشریحی در تک لپه‌ای‌ها هستند.

در تک‌لپه‌ای‌ها، بافت‌های چوبی واقعی به ندرت یافت می‌شوند. کشف شده است که در همان اولین نهاندانگان، دانه‌های گرده از یک شیار منفرد در سرتاسر لایه تشکیل شده و این ویژگی برجسته هنوز در تمام تک‌لپه‌ای‌های مدرن کاملاً مشهود است. علفزارها، ارکیده‌ها و نخل‌ها از گیاهانی هستند که بیشتر در گیاهان تک‌لپه‌ای مشاهده می‌شوند در حالی که برنج، غلات، نیشکر، موز و آناناس از جمله محصولات تک لپه‌ای بسیار مهم و مورد استفاده هستند.

تفاوت نهاندانگان و بازدانگان
تفاوت‌های اساسی نهاندانگان تک لپه‌ای و دولپه‌ای

نهاندانگان دو لپه ای

دولپه‌ای‌ها (Dicots) از چند لپه در شاخه‌های در حال رشد تشکیل شده‌اند. در برگ‌های دولپه‌ای‌ها، یک شبکه گسترده توسط رگ‌ها تشکیل می‌شود اما قسمت گل در چهار یا پنج قسمت دیده می‌شود. در دولپه‌ای‌ها، حلقه در ساقه توسط بافت‌های آوندی بر خلاف تک‌لپه‌ای‌ها ایجاد می‌شود، جایی که بافت‌های عروقی در ساقه پراکنده هستند.

علاوه بر این، دولپه‌ای‌ها می تواند طبیعتی علفی باشد یا می‌تواند بافت‌های چوبی تولید کند. یک گرده سه جانبه یا سه حلقه‌ای توسط اکثر گلدان‌های شکم‌پر با سه حفره تشکیل می‌شود در حالی که تقریباً دو سوم گیاهان گل‌دار به صورت دو شاخه در جهان یافت می‌شوند. کلم، لوبیا و هلو از رایج‌ترین دو لپه‌هایی هستند که موجودات زنده برای تأمین انرژی مورد نیاز بدن مصرف می‌کنند.

تولید مثل در نهاندانگان

موفقیت نهاندانگان در تدام نسل، ناشی از دو ساختار جدید نسبت به بازدانگان است که موفقیت تولید مثل را تضمین می‌کند: گل و میوه. گل‌ها به گیاه امکان می‌دهند تا با حیوانات، به ویژه حشرات، روابط تکاملی مشترکی ایجاد کنند تا گرده‌های خود را به روش بسیار هدفمند در گامتوفیت‌های ماده پراکنده کنند. میوه از جنین در حال رشد محافظت و به عنوان عامل پراکندگی عمل می‌کند. ساختارهای مختلف روی میوه نشان‌دهنده استراتژی‌های مختلف انتشار بذر است.

اتصال تخمک در نهاندانگان چگونه است؟

در گیاهان گلدار، پیوستگی جفت (Placentation) به اتصال تخمک‌ها در داخل تخمدان گفته می‌شود که انواع مختلفی دارد. تخمک‌های داخل تخمدان گل (که بعداً به بذر داخل میوه تبدیل می‌شوند) از طریق بندینک‌هایی به دیواره بخش‌های مختلف متصل می‌شوند که معادل بند ناف هستند. در گیاهشناسی، اصطلاح جفت به طور معمول به ترتیب و شکل اتصال تخمک‌ها در داخل تخمدان اشاره دارد.

انواع حالت‌ها یا تصال تخمک‌ها درون تخمدانیک نهان دانه عبارتند از موارد زیر:

  • قاعده‌ای (Basal): جفت در تخمدان یک تا چند خانه‌ای، پیوسته برچه (Syncarpous) یافت می‌شود. معمولاً یک تخمک در قاعده (پایین) متصل می‌شود. به عنوان مثال گل جعفری.
  • جداری (Parietal): در تخمدان‌های دو و چندخانه‌ای دیده می‌شود. تخمدان تک چشمی به دلیل تشکیل سپتوم یا تیغه کاذب دو چشمی می‌شود. به عنوان مثال خیار.
  • محوری (Axile): در تخمدان دو و چندخانه‌ای پیوسته برچه دیده می‌شود. خانه‌ها به هم می‌پیوندند و به صورت سپتوم یک محور مرکزی تشکیل می‌دهند، تخمک‌ها روی محور قرار می‌گیرند به عنوان مثال لیمو و گوجه فرنگی.
  • مرکز آزاد (Free Central): در تخمدان دو خانه‌ای و چندخانه‌ای پیوسته برچه دیده می‌شود. به دلیل تخریب تیغه کاذب، شرایط یک چشمی ایجاد و تخمک‌ها در محور مرکزی مرتب می‌شوند به عنوان مثال پامچال.
  • حاشیه‌ای (Marginal): در تخمدان تک خانه‌ای دیده می‌شود، جفت در امتداد سمت شکمی سفت و سخت تشکیل می‌شود و تخمک‌ها در دو ردیف عمودی قرار می‌گیرند مثل نخود فرنگی.
پیوستگی جفت در گیاهان
انواع آرایش تخمک‌ها در تخمدان

چرخه زندگی گیاهان نهان دانه چگونه است؟

مرحله اصلی در چرخه زندگی نهاندانگان، مرحله بلوغ است که به آن اسپوروفیت نیز گفته می‌شود. با این حال، نهاندانگان هتروسپور هستند. از این رو، میکرو اسپورها تولید می‌شوند که دانه‌های گرده را به نام گامتوفیت تولید می‌کند که ماده مذکر است. ثانیا، مگاسپورها تخمک‌هایی را تشکیل می‌دهند که در آن‌جا گامتوفیت های ماده وجود دارد. در اینجا لازم به ذکر است که در هر دانه گرده تعداد کمی سلول وجود دارد. در میان دو سلول، یکی سلول مولد است که به دو اسپرم تقسیم می‌شود و لوله گرده از سلول دوم منشأ می‌گیرد.

مگاسپورانژیم که در تخمک وجود دارد توسط دیواره تخمدان محافظت می‌شود. در مگاسپورانژیم، روند میوز رخ می‌دهد و سه مگاسپور کوچک و یک بزرگ تولید می‌شوند. با این حال، در میان آن‌ها، تنها مگاسپور بزرگ زنده مانده و به کیسه جنین تبدیل می‌شود و به مرحله هشت سلولی پس از سه بار تقسیم شدن مگاسپور می‌رسد.

از اینجا فرآیند مهاجرت سلول‌ها آغاز می‌شود و چهار سلول از هشت سلول به سمت قطب کیسه جنین حرکت می‌کنند در حالی که تعداد کمی از آن‌ها به خط محوری می‌آیند و در نتیجه یک هسته قطبی 2n تشکیل می‌دهند. کیسه جنین بالغ دارای یک کیسه تخمک منفرد، دو سلول کمک کننده شناخته شده به نام هم افزایی، سه سلول ضد پدال و دو هسته در مرکز سلول است. هنگامی که دانه گرده به کلاله رسید، لوله گرده از سلول گسترش می‌یابد. از این رو، در کیسه جنین، دو سلول اسپرم رسوب می‌کنند.

پس از رسوب سلول‌های اسپرم بر روی کیسه جنین، فرآیند لقاح مضاعف آغاز شده و جنین آینده با ترکیب تخمک و اسپرم تک تشکیل می‌شود. در طرف دیگر، آندوسپرم بعد از همجوشی اسپرم دوم با هسته‌های قطبی 2n تشکیل خواهد شد. اندوسپرم بافتی است که مواد غذایی در آن ذخیره می‌شود. تفاوت اساسی بین دو گروه تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای‌ها، تعداد برگ‌های جنینی است. برگ‌های دانه به شکل لیپید، پروتئین و کربوهیدرات درون جنین ذخیره می‌شوند. ذخایر تجزیه شده غذایی از طریق لپه، به جنین در حال رشد عرضه می‌شوند.

نهاندانگان از نظر وجود ساختارهای جنسی نر و ماده به سه گروه تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

  • هرمافرودیت (Hermaphroditic): مادگی و پرچم بر روی یک گل قرار دارند.
  • تک پایه (Monoecious): مادگی و پرچم روی گل‌های مختلف هستند اما هر دو نوع گل روی یک پایه گیاه قرار دارند.
  • دو پایه (Dioecious): مادگی و پرچم روی گل‌های مجزا و پایه‌های مجزا قرار دارند. یعنی دو نوع گیاه نر و ماده وجود دارد.

تفاوت بین نهاندانگان و بازدانگان چیست؟

نهاندانگان و بازدانگان دو گروه عمده گیاهان دانه‌ای آونددار هستند. نهاندانگان که گیاهان گلدار هستند، بزرگترین و متنوع‌ترین گروه در فرمانروی Plantae هستند. آن‌ها با حدود 300000 گونه، تقریباً 80 درصد از گیاهان شناخته شده سبز را نشان می‌دهند. بازدانگان گروه کوچکتر و باستانی‌تری هستند و از گیاهانی تشکیل می‌شود که دانه‌های برهنه (دانه‌هایی که توسط میوه محافظت نمی‌شوند) تولید می‌کنند. بیش از 1000 گونه بازدانگان هنوز در زمین یافت می‌شود.

تفاوت اصلی بین نهاندانگان و بازدانگان در نحوه رشد بذر آن‌ها است. بذر نهاندانگان در تخمدان‌های درون گل رشد می‌کنند و توسط یک میوه محافظ احاطه می‌شوند. در بازدانگان، دانه‌ها در معرض بدن و سطح قسمت‌های تولید مثل به عنوان مثال مخروط قرار می‌گیرند. گل‌ها می‌توانند تک جنسیتی باشند (به عنوان مثال گل‌های نر و گل‌های ماده) یا دو جنسیتی (این گل قسمت‌های نر و ماده دارد).

بذرهای بازدانگان معمولاً در مخروط‌های تک جنسیتی تشکیل می‌شوند که به نام «مخروط» (Strobili) شناخته می‌شوند و گیاهان فاقد میوه و گل هستند. هر دو گروه از گرده برای تسهیل لقاح استفاده می‌کنند، اگرچه نهاندانگان دارای تنوع باورنکردنی استراتژی گرده‌افشانی هستند که در میان بازدانگان یافت نمی‌شود. در حالی که نهاندانگان انواع مختلفی از انواع آناتومی و اشکال آن را دارند، از گیاهان یک ساله گرفته تا تا درختان، بازدانگان عمدتا درختان چوبی و بوته‌ای هستند.

تفاوت نهاندانگان با بازدانگان

«گنتوم» (Gnetum) تنها تیره از بازدانگان است که دارای تاک‌های بالارونده است. به عنوان گیاهان آوندی، هر دو گروه حاوی آوند چوبی و آبکش هستند. همه نهاندانگان به جز قدیمی‌ترین حاوی بافت‌های رسانایی هستند که به آن‌ها آوند می‌گویند، در حالی که بازدانگان (به استثنای گنتوم) چنین نیستند. بسیاری از زیست‌بوم‌ها فقط دارای نهاندانگان هستند. به عنوان مثال، گیاهان گوشتخوار، گیاهان آبزی غوطه‌ور و انگلی (با یک استثنا) همه گیاهان گلدار هستند.

علاوه بر این، اکثر گیاهان مصرف شده توسط انسان برای غذا نهاندانگان است، اگرچه بذر برخی از بازدانگان مانند جینکو و کاج، در بعضی جاها از اهمیت محلی برخوردار است. دانه گرده میکروگامتوفیت تا حدی یا کاملاً تکامل یافته (گامتوفیت نر) است. این سلول معمولاً چند سلولی است، از دو یا سه سلول در نهاندانگان و معمولاً دو تا پنج سلول در نهاندانگان تشکیل شده است، اگرچه در گیاهان مخروطی گاهی ۱ یا 6 تا 43 سلول دارد.

نهاندانگان تقریباً همه غذاهای گیاهی و همچنین اکثر خوراک دام را تأمین می‌کنند. غلات، میوه‌ها، حبوبات، صیفی‌جات (از جمله سیب‌زمینی و گوجه فرنگی)، کلم‌ همه آنژیوسپرم هستند. سایر نهاندانگان مانند پنبه و کتان کاغذ و منسوجات را تأمین می‌کنند. از چوب سخت بازدانگانی مانند کاج و صنوبر برای ساخت کف‌های چوبی در صنعت ساختمان استفاده می‌شود و سایر بازدانگان نیز در تولید محصولات دیگری مانند صابون، لاک و عطر نیز از سایر کاربرد دارند.

نهاندانگان بازدانگان
تعریف گیاهان گل‌داری که رویان دانه آن‌ها در تخمدان قرار دارد. گیاهان دانه‌دار بدون گلی که دانه آن‌ها پوشش ندارد.
دانه‌ها پوشیده در تخمدان که معمولا به میوه تبدیل می‌شود. بدون پوشش است و روی فلس‌ها یا مخروط قرار دارد.
چرخه زندگی فصلی همیشه سبز
سیستم تولید مثل در ساختار گل قرار دارد، می‌تواند جنسی یا غیر جنسی باشد. در مخروط قرار دارد و غیر جنسی است.
برگ‌ها تخت فلس‌مانند، سوزنی
چوب چوب سخت چوب نرم
تولید مثل وابسته به گرده‌افشان‌ها گرده‌افشانی اغلب با باد
کاربردها دارو، غذا، لباس و … کاغذ، الوار و …

معرفی فیلم آموزش یاخته شناسی و بافت شناسی گیاهی پیشرفته فرادرس

آموزش گیاه شناسی

شناخت علوم گیاهی و درک چگونگی پیدایش، تکامل و سیستماتیک گیاهان بر مبنای شناخت صحیح و کامل از نحوه فعالیت سلول‌ها و بافت‌های گیاهی استوار هستند. این اطلاعات به دانشجویان کمک می‌کنند که در کنار تکمیل دانش خود درباره گیاهان، بتوانند به کمک سایر زمینه‌های علمی مانند ژنتیک و بیوتکنولوژی، در جهت انجام پژوهش‌های مفید و ارزشمندی مانند اصلاح نباتات و توسعه تولیدات گیاهی گام بردارند.

مخاطبان این درس دانشجویان یا داوطلبان آزمون‌های ورودی رشته‌های زیست‌شناسی، زیست‌فناوری گیاهی، کشاورزی، فیزیولوژی گیاهی و علوم مرتبط هستند. این آموزش فرادرس، در دو بخش سلول‌شناسی و بافت‌شناسی پیشرفته، توسط دکتر زهرا زارع، عضو هیأت علمی گروه زیست‌شناسی دانشگاه فرهنگیان با استفاده از اشکال مناسب، با زبانی ساده و از سطح مقدماتی تا پیشرفته آموزش داده شده است.

  • برای مشاهده فیلم آموزش یاخته‌شناسی و بافت‌شناسی گیاهی پیشرفته + اینجا کلیک کنید.

شباهت بین نهاندانگان و بازدانگان چیست؟

به عنوان گیاهان آوندی، هر دو گروه حاوی آوند چوبی و آبکشی هستند. به استثنای تعداد بسیار کمی از گیاهان نهان دانه (به عنوان مثال نهاندانگان انگلی و مایکوهتروتروف‌های اجباری)، هر دو گروه برای تأمین انرژی به فتوسنتز متکی هستند. گیاهان نهان دانه و بازدانه هر دو از بذر به عنوان وسیله اصلی تولید مثل و از گرده برای باروری استفاده می‌کنند. گیاهان نهان دانه و بازدانه دارای چرخه زندگی هستند که شامل تناوب نسل‌ها است و هر دو مرحله گامتوفیت کوتاه شده‌ای دارند.

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

بر اساس رای ۵ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«مریم بصیری»، فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد رشته سلولی و مولکولی، گرایش بیوشیمی و علاقه‌مند به مباحث روانشناسی و علوم اعصاب است. او در حال حاضر مطالب زیست‌شناسی، سلامت، پزشکی و روانشناسی مجله فرادرس را می‎نویسد.

نظر شما چیست؟

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