گیاه موجود زنده‌ای است که انواع آن مانند چمن، درختان، گل‌ها، بوته‌ها، سرخس‌ها و خزه‌ها سرتاسر زمین را پوشانده‌اند. در این مطلب در مورد ساختار گیاه، انواع گیاهان و دسته‌بندی آن‌ها توضیح داده‌ایم.

گیاهان

به نظر می‌رسد که گیاهان از جلبک‌های سبز تکامل یافته‌اند. گیاهان از اوایل دوران پالئوزوئیک، بیش از 500 میلیون سال پیش وجود داشته‌اند. اولین شواهد فسیلی گیاهان زمینی مربوط به دوره اردوویسیان (505 تا 438 میلیون سال پیش) است. در دوره کربونیفر، حدود 355 میلیون سال پیش، بیشتر زمین توسط جنگل‌های گیاهان اولیه آونددار مانند لیکوپودها و ژیمناپرم‌ها (درختان کاج، گینگوها) پوشیده شده بود. آنژیوسپرم‌ها یا گیاهان گلدار، تا پایان دوره کرتاسه یعنی حدود 65 میلیون سال پیش، درست همزمان با انقراض دایناسورها رشد کردند.

مجموعه آموزش‌های زیست‌شناسی مجله فرادرس حاوی آموز‌ش‌های متعددی در زمینه دروس مناسب برای دانشجویان سطوح مختلف تحصیلی، داوطلبان آزمون‌های ورودی و علاقه‌مندان به شرکت در المپیادهای زیست‌شناسی است که در 27 عنوان آموزشی توسط اساتید برجسته، با زبانی ساده و به صورت مقدماتی تا پیشرفته ارائه شده‌اند. با استفاده از این دروس آموزشی می‌توانید برای امتحانات و همچنین کنکور در پایه‌های مختلف آمادگی لازم را کسب کنید.

گیاهان

ویژگی های گیاه چیست؟

برخی از ویژگی‌های اساسی که ارگانیسم زنده را به یک گیاه تبدیل می‌کنند عبارتند از موارد زیر:

  • بیشتر گیاهان با استفاده از اکسیژن، ترکیبات معدنی، آب و نور خورشید طی فرایندی به نام فتوسنتز غذای خود را تولید می‌کنند.
  • گیاهان دارای کوتیکول هستند، به این معنی که روی سطح آن‌ها یک لایه مومی وجود دارد که از آن‌ها محافظت و از خشک شدن آن‌ها جلوگیری می‌کند.
  • گیاه یک ارگانیسم پر سلولی است که از سلول‌های یوکاریوتی با دیواره‌های سفت و سختی به نام دیواره سلولی تشکیل می‌شود.
  • گیاهان با هاگ یا سلول‌های جنسی تولید مثل می‌کنند.

علاوه بر این موارد اجزای موجود در یک سلول گیاهی با سلول جانوری متفاوت است. در گذشته در پست سلول گیاهی چیست؟ — به زبان ساده به طر مفصل درباره ساختار یک سلول گیاهی و اجزا و عملکرد آن توضیح داده شده است.

همچنین در مبحث تفاوت سلول گیاهی و سلول جانوری چیست؟ | به زبان ساده درباره اندامک‌ها و عملکردهای متفاوت این دو نوع سلول را توضیح داده‌ایم.

انواع گیاهان چه هستند؟

گیاهان انواع مختلفی دارند. کافی است در باغ‌ها گردش کنید تا تنوع شگفت‌انگیز آن‌ها را ببینید. گیاه‌شناسان بر اساس ویژگی‌های موجود در گیاهان مختلف، پادشاهی گیاهان را به گروه‌هایی سازمان می‌دهند. گیاهان بر اساس نحوه تولید مثل به دو گروه بزرگ تقسیم می‌شوند:

  • گیاهانی که بذر تولید می‌کنند (گیاهان گل‌دار و گیاهان مخروطی).
  • گیاهانی که هاگ تولید می‌کنند (سرخس‌ها، خزه‌ها و جلبک‌های سبز).

گیاهان بذر دار، دارای ساختارهای خاصی به نام گل‌ها یا مخروط‌ها بر روی خود هستند که سلول‌های خاص ماده و نر درون آن‌ها، از طریق فرایندی به نام لقاح به هم می‌پیوندند. پس از لقاح، یک گیاه کوچک به نام جنین در داخل بذر تشکیل می‌شود. این دانه از جنین محافظت و مواد غذایی را برای آن ذخیره می‌کند. بذر به دور از گیاه اصلی پراکنده می شود و وقتی شرایط مناسب باشد، جنین جوانه می‌زند و به گیاه جدید تبدیل می‌شود.

سلول گیاهی چیست؟

سلول‌های گیاهی از دیواره‌های سلولی سفت و سخت از جنس سلولز و اندامک‌های اختصاصی گیاهان مانند کلروپلاست (محل انجام فتوسنتز)، هسته و واکوئل‌های بزرگ پر از آب تشکیل شده‌اند.

  • دیواره سلولی: سلول‌های گیاهی مانند اجداد پروکاریوتی خود دارای دیواره سفت و سختی هستند که غشای پلاسمایی را احاطه کرده است. این ساختار به مراتب پیچیده‌تر بوده و عملکردهای مختلفی مانند محافظت از سلول و تنظیم چرخه زندگی ارگانیسم گیاه را بر عهده دارد.
  • کلروپلاست: مهمترین ویژگی گیاهان، توانایی آن‌ها در فتوسنتز است. در واقع گیاهان مواد غذایی مورد نیاز خود را با تبدیل انرژی نور به انرژی شیمیایی تولید می‌کنند. این فرآیند در اندامک‌های خاصی به نام کلروپلاست و میتوکندری انجام می‌شود.
  • پلاسمودسم: لوله‌های کوچکی هستند که سلول‌های گیاهی را به یکدیگر متصل و پل‌های زنده بین سلول‌ها را فراهم می‌کنند که از طریق آن‌ها آب، مواد آلی، مواد معدنی و همچنین سیگنال‌ها بین سلول‌ها مبادله می‌شوند.
  • واکوئل: هر سلول گیاهی دارای یک واکوئل بزرگ و منفرد است که ترکیبات را ذخیره می‌کند، به رشد گیاه کمک می‌کند و نقش ساختاری مهمی برای گیاه دارد.
سلول گیاه
ساختار یک سلول گیاهی

ساختار گیاه چگونه است؟

سه قسمت اساسی بیشتر گیاهان خصوصا انواع گیاهان آوندی، عبارتند از:

  • برگ: برگ برای فتوسنتز تخصص یافته است. برگ‌ها انرژی حاصل از نور خورشید را گرفته و همچنین دی‌اکسید کربن را از هوا دریافت می‌کنند. بسیاری از برگ‌ها صاف و نازک هستند تا بتوانند هرچه بیشتر نور خورشید را به تمام لایه‌های خود برسانند. با این حال، برگ‌ها به اشکال مختلفی از جمله سوزنی در درختان کاج تا پهن در درختانی مانند زبان گنجشک وجود دارند.
  • ساقه: ساختار اصلی گیاه است که از برگ و گل پشتیبانی می‌کند. ساقه دارای بافت‌های آوندی هستند که غذا و آب را به اطراف گیاه منتقل خواهند کرد تا به رشد آن کمک کنند. گیاهان غالباً مواد غذایی را در ساقه‌های خود ذخیره می‌کنند.
  • ریشه: ریشه‌های گیاه معمولا زیرِ زمین رشد می‌کنند و به جلوگیری از ریزش گیاه و جمع‌آوری آب و مواد معدنی از خاک کمک کننده هستند. برخی از گیاهان مواد غذایی را در ریشه‌های خود ذخیره می‌کنند و بزرگترین بخش آن‌ها ریشه است. دو نوع عمده ریشه شامل ریشه‌های عمودی و ریشه‌های فیبری یا ریشه افشان هستند.
گیاه چیست
بخش‌های مختلف یک گیاه

ساختار برگ گیاه

برگ اصلی‌ترین زائده جانبی ساقه گیاهان آوندی بوده و برای فتوسنتز تخصص یافته است. برگ‌ها و ساقه با هم شاخه را تشکیل می‌دهند. بیشتر برگ‌ها پهن و دارای سطوح متمایز فوقانی و تحتانی هستند و از نظر رنگ، ساختارهای مویی، تعداد روزنه، مقدار و ساختار موم و سایر ویژگی‌ها تفاوت دارند. در اکثر برگ‌ها، بافت فتوسنتز کننده اولیه، در قسمت فوقانی تیغه برگ قرار دارد اما در بعضی از گونه‌ها، به طور مثال شاخ و برگ بالغ اوکالیپتوس، بافت مزوفیل وجود دارد و برگ‌ها یک طرفه هستند.

برگ‌ها به دلیل وجود کلروفیل عمدتا به رنگ سبز دیده می‌شوند. به برگ‌هایی با لکه‌ها یا لبه‌های سفید، ابلق گفته می‌شود. برگ‌ها می‌توانند اشکال، اندازه، رنگ و بافت‌های متفاوتی داشته باشند. برگ‌های پهن و مسطح در گیاهان گلدار به عنوان مگافیل شناخته می‌شوند و گونه‌های دارای آن‌ها، گیاهان پهن برگ یا مگافیلوس گفته می‌شوند. در چوب خیزران، برگ‌ها ساده هستند و یک رگبرگ دارند و میکروفیل نام دارند.

انواع برگ

بعضی از برگ‌ها مانند فلس‌های پیاز، بالای سطح زمین نیستند. در بسیاری از گونه‌های آبزی، برگ‌ها در آب غوطه‌ور می‌شوند. بعضی از گیاهان، برگ‌های آب‌دار ضخیمی دارند. برخی از برگ‌ها نیز عملکرد فتوسنتزی ندارند و ممکن است در حالت بالغ، مانند بعضی از کاتافیل‌ها و خارها مرده باشند. علاوه بر این، انواع مختلفی از ساختارهای برگ‌مانند، در گیاهان آوندی وجود دارند که وظیفه برگ را انجام می‌دهند. برخی از ساختارها در گیاهان غیر آوندی مانند خزه نیز، تقریباً شبیه برگ به نظر می‌رسند و عملکرد مشابهی دارند.

برگ گیاه
ساختار برگ

ساختار ساقه گیاه چگونه است؟

ساقه یکی از دو محور ساختاری اصلی یک گیاه آوندی است و از برگ‌ها، گل‌ها و میوه‌ها پشتیبانی می‌کند، آب و مواد محلول را بین ریشه و شاخساره‌های آوند چوبی و آوند آبکشی منتقل، مواد مغذی را ذخیره و بافت زنده جدیدی تولید می‌کند. ساقه به طور معمول به گره‌های داخلی تقسیم می‌شود. گره‌ها یک یا چند جوانه را درون خود می‌کنند، جوانه‌هایی که می‌توانند به شاخه‌ای حاوی دارای برگ‌ها، مخروط‌ها یا گل آذین (گل) تبدیل شوند. تارهای نابجا نیز ممکن است از محل گره‌ها رشد کنند و رطوبت را جذب کنند.

اصطلاح شاخه اغلب با ساقه اشتباه گرفته می‌شود. شاخه به طور کلی به رشد گیاه تازه از جمله ساقه و سایر ساختارها مانند برگ یا گل اشاره دارد. در بیشتر گیاهان ساقه‌ها در بالای سطح خاک قرار دارند اما برخی از گیاهان ساقه‌های زیرزمینی دارند. ساقه‌ها دارای چهار عملکرد اصلی شامل پشتیبانی و افزایش سطح برگ‌ها، گل‌ها و میوه‌ها هستند.

ساقه‌ها برگ‌ها را در معرض نور قرار داده و محلی را برای نگهداری گل و میوه‌های گیاه فراهم می‌کنند و مایعات بین ریشه و شاخه‌ها در آوند چوبی و آبکشی مواد لازم برای تولید بافت زنده را بین قسمت‌های مختلف گیاه انتقال می‌دهند. طول عمر طبیعی سلول‌های گیاهی یک تا سه سال است. ساقه‌های گیاه دارای سلول‌هایی به نام مریستم هستند که سالانه بافت‌های‌ زنده جدیدی ایجاد می‌کنند. درون ساقه‌ها دو بافت لوله مانند به نام‌های آوند چوبی و آبکشی هستند. بافت آوند چوبی با عمل کشش تعرق، عمل مویینگی و فشار ریشه، آب را در گیاه جابجا می‌کنند.

بافت آبکشی از لوله‌های غربالی و سلول‌های همراه آن‌ها تشکیل شده است که توسط کامبیوم از هم جدا می‌شوند. کامبیوم بافتی است که تقسیم می‌شود و سلول‌های آوند چوبی یا آبکشی را تولید می‌کند. ساقه معمولاً از سه بافت ششی، بافت زمینه‌ای و بافت آوندی تشکیل شده است. بافت پوششی سطح خارجی ساقه را می‌پوشاند و کوتیکوله شده و معمولاً به عنوان یک لایه ضدآب، محافظ و کنترل کننده تبادل گاز و مایعات عمل می‌کند تا از تعریق بیش از اندازه رطوبت و آب از سطح گیاه جلوگیری کند. بافت زمینه‌ای ساقه معمولاً از سلول‌های پارانشیم تشکیل شده و اطراف بافت آوندی را احاطه کرده است.

ساقه‌های جوان نیز قبل از چوبی شدن فتوسنتز می‌کند. بافت آوندی حمل و نقل و پشتیبانی ساختاری را در مسیرهای طولانی مثل نوک شاخه‌ها فراهم می‌کند. بیشتر یا تمام بافت زمینه‌ای گیاه ممکن است در ساقه‌های چوبی از بین برود. بافت پوست ساقه‌های گیاهان آبزی ممکن است فاقد کوتیکول ضد آب باشد اما این لایه در تمام ساقه‌های هوایی وجود دارد. آرایش بافت‌های آوندی دارای تنوع فراوانی بین گونه‌های گیاهان است.

ساختار ریشه گیاه

در گیاهان آوندی، ریشه، لنگرگاه گیاه است و آب و مواد مغذی را به سایر بخش‌ها می‌رساند که باعث رشد سریع‌تر گیاه می‌شود. ریشه‌ها اغلب در زیر سطح خاک قرار دارند اما می‌توانند هوایی باشند، یعنی روی زمین یا بالاتر از سطح آب رشد کنند. سیستم ریشه‌ای گیاه از یک ریشه اولیه و ریشه‌های ثانویه (یا ریشه‌های جانبی) تشکیل شده است. دو نوع اصلی ریشه در گیاهان عبارتند از:

  • ریشه عمودی: ریشه‌ای بزرگ، مرکزی و غالب است که ریشه‌های دیگر به صورت جانبی از آن می‌رویند. به طور معمول، مستقیم، بسیار ضخیم و شکل آن مخروطی است و مستقیماً رو به پایین رشد می‌کند. در بعضی از گیاهان مانند هویج و گل کلم، ریشه عضوی برای ذخیره است که به اندازه کافی رشد کرده و به عنوان یک بخش مجزا کشت و مصرف می‌شود.
  • ریشه افشان: ریشه فیبری یا ریشه افشان، از ریشه‌های نازک و منشعب ​​که از ساقه رشد می‌کنند تشکیل شده است. ریشه‌های الیافی تقریباً نزدیک به سطح زمین رشد می‌کنند و در گیاهان و سرخس‌های یک لپه‌ای دیده می‌شوند. هنگامی که درخت به بلوغ کامل رسید، سیستم‌های ریشه‌ای فیبری، به صورت حصیری ساخته شده از ریشه‌ها دیده می‌شوند. از گیاهانی با ریشه افشان می‌توان به نخل نارگیل، چمن و رزماری اشاره کرد.
ریشه گیاه
انواع ریشه گیاهان

انواع ریشه ها چه هستند؟

ریشه‌ها یا قسمت‌هایی از آن‌ها، در بسیاری از گیاهان علاوه بر دو عملکرد اصلی، نقش‌های تخصصی دیگری نیز دارند که در ادامه توضیح داده‌ایم.

  • ریشه‌های نابجا: از ساقه، شاخه‌ها، برگ‌ها یا ریشه‌های چوبی قدیمی منشأ می‌گیرند. ریشه‌های نابجا معمولاً در تک لپه‌ای‌ها دیده می‌شوند اما در بسیاری از دو لپه‌ای‌ها مانند شبدر، پیچک، توت فرنگی و بید نیز وجود دارند. در برخی از درختان سوزنی ریشه‌های نابجا می‌توانند بزرگترین قسمت سیستم ریشه را تشکیل دهند.
  • ریشه‌های هوادهی: ریشه‌هایی که از سطح زمین بالا می‌روند مثلا در برخی از درختان حرا. ریشه‌های قائم تعداد زیادی منافذ تنفسی برای تبادل گازها فراهم می‌کنند.
  • ریشه‌های هوایی: کاملاً بالای سطح زمین هستند و نمونه آن‌ها را می‌توان در پیچک یا برخی انواع ارکیده مشاهده کرد. بسیاری از ریشه‌های هوایی برای دریافت مستقیم آب و مواد مغذی از هوا، مه یا شبنم یا رطوبت کاربرد دارند. گیاهانی مانند حرا از ریشه‌های هوایی برای دریافت اکسیژن هوا استفاده می‌کنند. سایر ریشه‌های هوایی عمدتا ریشه‌های پایه در گیاهی مانند ذرت یا به عنوان لنگر به طور مثال در انجیر دیده می‌شوند.
  • ریشه‌های تاج‌دار / ریشه‌های درختی: هنگامی تشکیل می‌شوند که شاخه‌های درخت از حصیرهای اپیت و ریزه‌ها که آب و مواد مغذی را در تاج نگه می‌دارند پشتیبانی می‌کنند. شاخه‌های درخت ریشه‌ها را به داخل این حصیرها می‌فرستند و از مواد مغذی و رطوبت موجود استفاده می‌کنند.
  • ریشه‌های انقباضی: پیازها یا بنه‌های تک لپه‌ای‌هایی مانند سنبل و سوسن هستند که یک سطح چروکیده دارند.
  • ریشه‌های ضخیم ثانویه: ریشه‌هایی که تحت ضخیم شدن ثانویه قرار گرفته‌اند و ساختار چوبی دارند. این ریشه‌ها تا حدی توانایی جذب آب و مواد مغذی را دارند اما عملکرد اصلی آن‌ها انتقال و ایجاد ساختاری برای اتصال ریشه‌های ریزتر و قطر کوچکتر به بقیه گیاه است.
  • ریشه هاستوریال: ریشه گیاهان انگلی است که می تواند آب و مواد مغذی گیاه دیگری را جذب کند.
  • ریشه‌های چسبنده: ریشه‌هایی که جوانه‌های رونده ایجاد می‌کنند و با چسبیدن به سطوح، بخش وسیعی از زمین یا سطح اتکا را می‌پوشانند.
  • ریشه‌های خوشه‌ای: خوشه‌های متراکم ریشه با رشد محدود که در شرایط کم فسفات یا آهن کم در پروتئاسه و برخی گیاهان از خانواده های زیر بتولاسه ایجاد می‌شوند.
  • ریشه‌های چوبی: این ریشه‌های حمایتی اتفاقی هستند که در میان درختان حرا رایج است. آن‌ها از شاخه‌های جانبی پایین می روند و در خاک منشعب می‌شوند.
  • ریشه‌های ذخیره ‌کننده: این ریشه‌ها برای ذخیره کردن مواد غذایی یا آب مانند هویج و چغندر اصلاح می‌شوند. آن‌ها شامل برخی از پایه‌ها و ریشه‌های غده‌ای هستند.
  • ریشه‌های ساختاری: ریشه‌های بزرگی که تحت ضخیم شدن ثانویه قابل توجهی قرار گرفته و از گیاهان چوبی و درختان پشتیبانی مکانیکی دارند.
  • ریشه‌های سطحی: زیر سطح خاک تکثیر می‌شوند و از آب و مواد مغذی در دسترس استفاده می‌کنند. در مواردی که شرایط در لایه‌های سطحی خاک به حد مطلوب نزدیک شود، رشد ریشه‌های سطح افزایش یافته و معمولاً به ریشه‌های غالب تبدیل می‌شوند.
  • ریشه‌های غده‌ای: نوعی ریشه ذخیره کننده و متمایز از ریشه عمودی است. ریشه‌های غده‌ای، نوعی ریشه‌های جانبی گوشتی و بزرگ شده برای ذخیره غذا یا آب هستند مانند سیب‌زمینی شیرین.
ریشه فیبروزی
ریشه فیبروزی

گیاهان گلدار

گیاهان گل‌دار نوعی گیاه آوندی هستند که به منظور تولید مثل گل ایجاد می‌کنند که به میوه تبدیل شده و درون میوه بذرها برای ایجاد یک گیاه جدید تشکیل می‌شوند. نام علمی گیاهان گل‌دار آنژیوسپرم است.  چرخه زندگی یک گیاه گل‌دار از روند خاصی پیروی می‌کند که در ادامه مراحل مختلف زندگی یک گیاه گلدار از بذر تا گلدهی مجدد را توضیح داده‌ایم.

  • بذر: گیاهان زندگی خود را به صورت بذر آغاز می‌کنند. آن‌ها پوسته بیرونی سختی دارند که از جنین دانه در داخل محافظت می‌کند.
  • جوانه‌زنی: دانه‌ها از سطح زمین جوانه می‌زنند و به سطم زمین می‌رسند چون برای ادامه رشد به اکسیژن، رطوبت و نور خورشید نیاز دارند. به شروع رشد بذر جوانه‌زنی می‌گویند. اولین رشد معمولاً به صورت ریشه‌های کوچک خواهد بود. سپس ساقه‌ها و بعد برگ‌ها شروع به رشد می‌کنند.
  • جوانه: وقتی اولین نشانه حیات بذر در بالای خاک ظاهر می‌شود، جوانه یا نهال تشکیل شده است.
  • گیاه بالغ: رشد گیاهچه به یک گیاه کامل بالغ با برگ، ریشه و ساقه ادامه خواهد داد.
  • گل‌دهی: گیاه بالغ گل می‌دهد و از طریق گرده‌افشانی، این گل‌ها بذر تولید می‌کنند. قرارگیری بذرها روی خاک چرخه زندگی گیاه دوباره شروع می‌شود. گل در واقع اندام تولید مثل گیاه گل‌دار است.

گیاه گل دار

گیاهان تک لپه ای و دو لپه ای

تک لپه‌ای‌ها، همانطور که از نام آن‌ها پیداست، یک لپه یا برگ جنینی در دانه خود دارند. از لحاظ تاریخی، این ویژگی در مقابل دو لپه‌ای‌ها به کار برده می‌شود. تک لپه‌ای‌ها از نظر تنوع از سایر آنژیوسپرم‌ها قابل تشخیص هستند. شاخه‌ها، ساختار برگ و پیکربندی گل در آن‌ها مشابهت دارد اما در عین حال تنوع بسیار بالایی دارند که نشان‌دهنده درجه بالای تکاملی آن‌ها است. گیاهان گلدار دولپه‌ای به سه گروه بی‌گلبرگان، جداگلبرگان و پیوسته‌گلبرگان تقسیم می‌شوند. در تصویر زیر می‌توانید برخی تفاوت‌های بین این دو گروه از گیاهان گلدار را مشاهده کنید.

گیاه تک لپه ای
مقایسه ساختارهای مختلف گیاهان تک لپه‌ای و دولپه‌ای

ساختار گل چگونه است؟

ساختار گل در گونه‌های گیاهی تنوع زیادی نشان می‌دهند. هدف اصلی گل تولید مثل است. همه گیاهان گلدار هتروسپور هستند، یعنی هر گیاه جداگانه دو نوع هاگ تولید می‌کند. میکرو هاگ‌ها توسط میوز در داخل بساک و مگاهاگ در تخمک درون تخمدان، تولید می‌شوند. بساک به طور معمول از چهار میکروسپورانژیم تشکیل شده و یک تخمک یک مگاسپورانژیم یکپارچه است. هر دو نوع هاگ در داخل مگااسپور به گامتوفیت تبدیل می‌شوند. مانند تمام گیاهان هتروسپور، گامتوفیت‌ها نیز در داخل هاگها رشد می‌کنند.

در اکثر گونه‌های گیاهی، گل‌های منفرد دارای هر دو ماهی مؤلفه عملکردی و پرچم هستند. گیاه‌شناسان این گل‌ها را کامل یا دوجنسی و گونه‌های تک جنسی را هرمافرودیت می‌نامند. در برخی گونه‌های گیاهی، گل فاقد اندام‌های دیگر تولید مثل هستند و تک جنسی توصیف می‌شوند.

چهار قسمت اصلی یک گل توسط موقعیت و نه عملکرد آن‌ها، تعریف می‌شوند. بسیاری از گل‌ها فاقد برخی قسمت‌ها هستند و یا قسمت‌هایی ممکن است به عملکردهای دیگری تغییر یافته باشند یا شبیه به ساختارهای دیگر به نظر برسند. ساختارهای اصلی گل شامل موارد زیر هستند:

  • کاسبرگ (Sepal): ساختاری برای پشتیبانی از گلبرگ است. به طور معمول سبز است و به محافظت و نگه داشتن گلبرگ کمک می‌کند.
  • گلبرگ: گلبرگ‌ها اغلب به منظور جلب حشرات گرده افشان، درخشان و رنگارنگ هستند. همه گلبرگ‌ها با هم تاج گل نامیده می‌شوند.
  • پرچم (Stamen): بخشی از گل است که گرده تولید می‌کند. دو قسمت اصلی پرچم وجود دارد: رشته و بساک.
    • رشته: رشته‌ای است که شاخ را در خود نگه می‌دارد.
    • بساک: بساک از لوب‌هایی تشکیل شده است که به رشته متصل می‌شوند. این لوب‌ها کیسه‌های حاوی گرده دارند.
  • مادگی (Pistil): پیاز ماده گل است که می‌تواند حاوی یک یا مجموعه‌ای از برچه‌های (Carpel) به هم پیوسته باشد که به ترتیب به این دو نوع، مادگی ساده و مادگی مرکب گفته می‌شور.
    • کلاله: کلاله ناحیه‌ای است که در آن گرده گل دریافت می‌شود. کلاله ممکن است در انتهای ساقه‌ای به نام سبک قرار داشته باشد.
  • برچه: بخشی حاوی تخمدان، خامه (Stigma) و کلاله است و ساختاری شبیه به برگ دارد.
گل
ساختار گل

بسیاری از گل‌ها دارای تقارن هستند. به عنوان مثال گل رز یا تریلیوم نمونه‌ای از تقارن شعاعی را نشان می‌دهند. هنگامی که گل‌ها دو نیم شده و فقط یک خط تولید می‌کند مانند بیشتر انواع ارکیده، نیمه متقارن هستند و به چنین گل‌هایی نامنظم یا زیگومورف گفته می‌شود. گل ممکن است به طور مستقیم به پایه خود روی گیاه متصل باشد یا به ساقه فرعی که دمبرگ نامیده می‌شود.

دو نوع تقارن، سمت راست تقارن دو طرفه و سمت چپ تقارن شعاعی

ساختار میوه چیست؟

قسمتی از گل به نام تخمدان، درون ساختار میوه رشد می‌کند و از دانه‌ها محافظت می‌کند تا باعث ادامه چرخه تولید گیاه جدید شوند. در واقع رسیدن میوه‌ها راهی است که بسیاری از گیاهان از آن طریق بذرهای خود را پراکنده می‌کنند. میوه‌ها پس از بارور شدن گل با گرده تشکیل خواهند شد. تخمک‌های موجود در مادگی به بذر و گل به میوه تبدیل می‌شود.

ساختار دانه گیاه چیست؟

دانه، جنین یک گیاه است. بذرها بسته به نوع گیاه در هر اندازه و شکل و رنگی وجود دارند. درون بذر یک جنین گیاهی، مواد غذایی برای جنین و یک پوسته دانه برای محافظت از آن وجود دارد. بذور ممکن است با روش‌های مختلفی از جمله هوا، آب و حیوانات پراکنده شوند. بعضی از دانه‌ها سبک و دارای مو یا بال هستند که به آن‌ها کمک می‌کند تا در هوا شناور شوند. بذرهای دیگر می‌توانند روی آب شناور شوند و با سوار شدن بر رودخانه‌ها و نهرها پراکنده شوند. راه دیگر برای انتشار بذرها حیواناتی هستند که از میوه گیاه تغذیه می‌کنند و سپس بذر از طریق دفع در مدفوع حیوانات پراکنده می‌شود.

تخمدان
ساختار مادگی یک گیاه که محل تولید دانه یا بذر است.

گرده افشانی چیست؟

گرده افشانی عبارت است از انتقال گرده از قسمت نر گیاه به قسمت ماده یک گیاه که امکان باروری و تولید بذر را فراهم می‌کند. گرده‌ افشانی که اغلب توسط حیوانات یا باد صورت می‌گیرد. به طور کلی پستانداران به عنوان گرده افشان تصور نمی‌شوند اما برخی از جوندگان، خفاش‌ها و گیاهان دارویی گرده افشان قابل توجهی هستند و حتی برخی از آن‌ها در چنین فعالیت‌هایی تخصص دارند. عوامل گرده افشانی حیواناتی مانند حشرات، پرندگان و خفاش‌ها هستند. در گیاهانی با گل‌های بسته، گرده افشانی در خود گیاه اتفاق می‌افتد. گرده افشانی غالباً درون گونه‌ای رخ می‌دهد. وقتی گرده افشانی بین گونه‌ها رخ می‌دهد، می‌تواند در طبیعت و در اصلاح نباتات گیاهان ترکیبی ایجاد کند.

در آنژیوسپرم‌ها، بعد از اینکه دانه گرده (گامتوفیت) روی کلاله قرار گرفت، جوانه می‌زند و یک لوله گرده ایجاد می‌کند که تا رسیدن به تخمدان از سبک رشد می‌کند. دو گامت آن به لوله منتقل می‌شوند و در آنجا گامتوفیت‌ها حاوی گامت‌های ماده در داخل برچه نگه داشته می‌شوند. پس از ورود به سلول تخمک از طریق میکروپایل، یک هسته نر با اجسام قطبی ترکیب شده و بافت‌های آندوسپرم را تولید می‌کند، در حالی که دیگری با تخمک جوش می‌خورد و رویان را تولید می‌کند. از این رو اصطلاح لقاح مضاعف است.

این فرآیند منجر به تولید بذری می‌شود که هم از بافت مغذی و هم از جنین ساخته شده باشد. در ژیمناپرم‌ها، تخمک در یک مادگی وجود ندارد، بلکه در سطح اندام حمایتی اختصاصی مانند فلس یک مخروط قرار می‌گیرد. جزئیات روند لقاح با توجه به تقسیمات ژیمناپرم‌های مورد نظر متفاوت است. دو حالت اصلی لقاح در ژیمناپرم‌ها یافت می‌شود. سیکاد و ژینکو دارای اسپرم متحرک هستند که به طور مستقیم به تخمک داخل تخمدان وارد می‌شوند.

در حالی که مخروطیان و ژنیتوفیت‌ها دارای اسپرم‌هایی هستند که قادر به شنا نیستند اما از طریق یک لوله گرده به تخمک منتقل می‌شوند. مطالعه گرده افشانی در بسیاری از رشته‌ها مانند گیاه شناسی، باغبانی، حشره شناسی و محیط زیست گسترش می‌یابد. فرآیند گرده افشانی به عنوان برهم‌کنش بین گل و ناقل گرده برای اولین بار در قرن هجدهم توسط کریستین کنراد اسپرنگل مطرح شد. این امر در باغداری و کشاورزی مهم است.

برای اینکه تخمدان به یک بذر تبدیل شود، باید گرده دریافت کند. حشرات و پرندگان می‌توانند نقش مهمی در گرده‌افشانی (Pollination) گیاهان داشته باشند. هنگامی که یک حشره یا پرنده با رنگ روشن به یک گل جذب می‌شود، روی آن‌ها گرده می‌گیرند. همان‌طور که از گیاهی به گیاه دیگر می‌روند، گرده‌ها را از یک گیاه به گیاه دیگر منتقل می‌کنند. این به گیاهان کمک می‌کند تا از طریق تولید مثل شوند.

گرده افشانی
گرده افشانی

انواع گرده افشانی چه هستند؟

گرده افشانی ممکن است بیوتیک یا غیر زنده باشد. گرده افشانی بیوتیک برای انتقال گرده از یک گل به گل دیگر به گرده افشان زنده متکی است. گرده افشانی غیرزیستی به عوامل محیطی مانند باد، آب یا حتی باران نیاز دارد. حدود 80 درصد از گیاهان گل‌دار برای تکثیر خود به گرده افشانی زیستی متکی هستند.

گرده افشانی غیر زیستی

در گرده افشانی غیرزیستی از روش‌های غیر زنده مانند باد و آب برای انتقال گرده از یک گل به گل دیگر استفاده می‌شود. این شیوه به گیاه اجازه می‌دهد تا به جای جذب گرده افشان با گل و شهد، انرژی خود را مستقیماً روی گرده خرج کند.

گرده افشانی توسط باد

در حدود 98 درصد از گرده افشانی غیر زیستی، بی نظمی و گرده افشانی توسط باد است. این احتمالاً از گرده افشانی حشرات ناشی شده است، به احتمال زیاد به دلیل تغییر در محیط و یا وجود گرده افشان‌ها. انتقال گرده از آنچه تصور می شد کارآمدتر است. گیاهان گرده‌افشانی شده با باد علاوه بر موقعیت‌های خاص گل، پرز و کلاله که باعث پراکندگی و انتقال موثر گرده می‌شوند، دارای ارتفاعات خاصی نیز هستند.

گرده افشانی توسط آب

گرده افشانی توسط آب، به صورت هیدروفیلی، از آب برای انتقال گرده استفاده می‌کند، گاهی اوقات به عنوان شاخک کامل. این‌ها می‌توانند از طریق سطح آب عبور کنند تا گرده خشک را از یک گل به گل دیگر منتقل کنند. در Vallisneria spiralis، یک گل نر گشوده، به سطح آب شناور می‌شود و با رسیدن به سطح، باز شده و شاخ‌های بارور آن به جلو پیش می‌روند. گل ماده، همچنین شناور است و کلاله خود را در برابر آب محافظت می‌کند، در حالی که کاسبرگ‌های آن کمی در آب فرو رفته و اجازه می‌دهد گل‌های نر در آن فرو بریزند.

گرده افشانی توسط باران

گرده افشانی باران توسط درصد کمی از گیاهان استفاده می‌شود. باران شدید مانع گرده افشانی حشرات و آسیب رساندن به گل‌های محافظت نشده می‌شود اما خود می‌تواند گرده گیاهان متناسب را پراکنده کند. در این گیاهان، باران اضافی باعث می‌شود که گرده شناور با کلاله تماس پیدا کند. در بعضی از ارکیده‌ها، پاشیدن آب باران باعث می‌شود تا درپوش شاخک برداشته شود و باعث می‌شود که گرده در معرض دید قرار گیرد.

پس از قرار گرفتن در معرض، قطرات باران باعث می‌شود که گرده به سمت بالا شلیک شود، هنگامی که استیپ آن‌ها را عقب بکشد و سپس در حفره کلاله قرار گیرد. بنابراین، گرده‌افشانی توسط خود گیاه انجام می‌شود. این نوع گرده افشانی هنگامی مفید است که گرده افشان‌های زیست محیطی کاهش یابد.

گیاهان دارای مخروط (Gymnosperms)

این گیاهان دانه‌دار، گل و میوه ندارند، بذر آن‌ها به صورت مخروطی نگهداری می‌شود. دانه‌های سست این گیاهان، در داخل مخروط کاج وجود دارند. مخروط‌های نر گرده ایجاد می‌کنند که توسط باد به مخروط‌های ماده منتقل می‌شود. بعد از اینکه گامت ماده توسط گامت نر از گرده بارور شد، مخروط ماده تولید بذر می‌کند که سپس توسط باد یا حیوانات از گیاه دور می‌شوند. بیشتر ژیمناپرم‌ها درخت هستند.

مخروط گیاه
مخروط داران

گیاهان گل‌دار (Angiosperms)

آنژیوسپرم‌ها گل‌هایی تولید می‌کنند که ساختارهای خاصی برای تولید مثل هستند. بخش تولید مثلی این گیاهان حاوی قسمت‌های نر (گرده) و قسمت‌های ماده (تخمک) هستند. بعضی از گیاهان دارای این قسمت‌های نر و ماده در گل‌های مختلف هستند. گرده از طرف نر به قسمت ماده توسط باد یا حیوانات منتقل می‌شود (فرآیندی به نام گرده‌افشانی)، جایی که باعث آزاد شدن گامت‌های نر می‌شود که گامت ماده‌ها را در تخمک‌ها بارور می‌کند. تخمک‌ها به دانه‌هایی تبدیل می‌شوند که از آن‌ها گیاهان جدید رشد می‌کنند. در بیشتر آنژیوسپرم‌ها، بخشی از گل به میوه تبدیل می‌شود که از دانه‌های داخل آن‌ها محافظت می‌کند. میوه می‌تواند مانند پرتقال نرم یا مانند آجیل سخت باشد.

گیاهان بدون گل

گیاهان بدون گل (Non-Flowering Plants) از نظر روش تولید مثل به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

  • بازدانگان (Gymnosperm): گیاهانی که از طریق دانه تولید مثل می‌کنند. یکی از گروه‌های اصلی از بازدانگان، درختان سوزنی برگ مانند کاج و سرو هستند. سوزنی برگ‌ها وقتی دانه‌های یک مخروط نر به مخروط‌های ماده می‌رسند، بذر تولید می‌کنند.
  • هاگداران: از هاگ‌ برای تولید مثل استفاده می‌کنند. هاگ‌ها ذرات بسیار کوچکی هستند که از یک یا چند سلول تشکیل شده‌اند و در یک پوشش سخت قرار دارند. هنگامی که هاگ‌ها به مکان مرطوب می‌رسند، جوانه زده و رشد می‌کنند. نمونه‌هایی از گیاهان تولید کننده هاگ خزه و سرخس هستند.

گیاهان دانه دار

پیدازادان (Phanerogams) یا گیاهان دانه‌دار (Spermatophytes) حامل بذر هستند که به دو دسته‌ زیر تقسیم می‌شوند:

  • آنژیوسپرم‌ها (Angiosperms) یا گیاهان گل‌دار (Flowering Plants): آنژیوسپرم‌ها گیاهان آوندی هستند. آن‌ها ساقه، ریشه و برگ دارند. برخلاف ژیمناپرم ها مانند مخروطیان و سیکاد، بذر آنژیوسپرم در یک گل یافت می‌شود. تخم‌های آنژیوسپرم بارور شده و به یک دانه در تخمدان تبدیل می‌شوند که معمولاً در یک گل قرار دارد.
  • بازدانگان (Gymnosperm): بازدانگان به شکل‌های مختلفی دسته‌بندی می‌شوند اما رایج‌ترین نوع تقسیم‌بندی آن‌ها به صورت زیر است:
    • گنِتوم‌تباران (Gnetophyta)
    • سرخس نخلی (Cycadophyta)
    • کهن‌داران یا جینکو (Ginkgo)
    • کاجیان (Pinaceae)

مطالعات مورفولوژیک قدیمی معتقد بودند که رابطه نزدیکی بین گنوتوفیت‌ها و آنژیوسپرم‌ها به ویژه بر اساس عناصر آوندی وجود دارد. با این حال، مطالعات مولکولی به طور کلی نشان داده‌اند که کلادی از ژیمناپرم‌ها، با گنوتوفیت‌ها در مخروط‌ها یا نزدیک آن‌ها است.

گیاهان هاگ دار

هاگ‌های گیاهان آوندی همیشه هاپلوئید هستند. گیاهان آوندی یا هموسپور (یا ایزوسپور) یا هتروسپور هستند. گیاهانی که هموسپور هستند اسپورهایی یک اندازه و یک نوع تولید می‌کنند. گیاهان هتروسپور مانند گیاهان دانه دار، خوشه‌ای، قلمه‌ها و سرخس‌ها، هاگ‌هایی با دو اندازه مختلف تولید می‌کنند: اسپور بزرگتر (مگاسپور) در حقیقت به عنوان یک اسپور ماده و هاگ کوچکتر (میکرو اسپور) به عنوان نر عمل می‌کنند. چنین گیاهانی به طور معمول دو نوع اسپور را درون اسپورانژهای جداگانه به وجود می‌آورند یا یک مگاسپورانژیم که مگاسپور تولید می‌کند یا یک میکروسپورانژیم که میکرو اسپور تولید می‌کند. در گیاهان گلدار، اسپورنژیا به ترتیب در داخل برچه و بساک تولید می‌شود.

هاگ

درختان

درختان گیاهانی هستند که با شاخه‌ها و برگ‌های بزرگتر به نظر می‌رسند. هیچ تعریف علمی مناسبی در مورد درخت وجود ندارد اما، نویسندگان درختان را به روش خاص خود تعریف می‌کنند. به طور کلی، گیاه در صورتی درخت محسوب می‌شود که ارتفاع آن به بیش از 13 فوت برسد، دارای یک ساقه چوبی باشد و سال‌ها زنده بماند. انواع درختان دو نوع اصلی درخت وجود دارد. یکی همیشه سبز و دیگری برگ‌ریز است. هر دو آن‌ها کمی متفاوت هستند. گیاهان همیشه سبز، همان‌طور که از نام آن پیداست، در تمام فصول سال سبز باقی می‌مانند.

برگ‌های آن‌ها در طول پاییز کاملاً نمی ریزد. آن‌ها برگ‌های جدیدی می‌رویند که جایگزین برگ‌های قدیمی می‌شوند. نمونه‌هایی از درختان همیشه سبز درختان سوزنی برگ است که شامل چوب‌های قرمز، کاج، سرو است. درختان برگ‌ریز در طول پاییز تمام برگ‌های خود را از دست می‌دهند و در طول زمستان لخت می‌مانند. آن‌ها هر ساله برگ‌های جدیدی رشد می‌کنند، بر خلاف درختان همیشه سبز که همه برگ‌های خود را یک‌باره از دست نمی‌دهند. رنگ درختان برگ‌ریز نیز در پاییز تغییر می‌کند. نمونه‌های درختان برگ‌ریز، راش، افرا و بلوط است.

معرفی مجموعه فیلم‌های آموزش زیست شناسی

آموزش زیست شناسی

مجموعه آموزش‌های زیست‌شناسی مجله فرادرس حاوی آموز‌ش‌های متعددی در زمینه دروس مناسب برای دانشجویان سطوح مختلف تحصیلی و علاقه‌مندان به شرکت در المپیادهای زیست‌شناسی است که در ۲۷ عنوان آموزشی، مطالب تئوری در حوزه‌های ژنتیک، سلولی و مولکولی، فیزیولوژی، مباحث آزمایشگاهی، میکروبیولوژی، هماتولوژی، فیزیولوژی گیاهی و سایر گرایشات و دروس، توسط اساتید برجسته، با زبانی ساده و به صورت مقدماتی تا پیشرفته و با کمک فیلم و تصاویر گویا ارائه شده‌اند. با استفاده از این دروس آموزشی می‌توانید برای امتحانات و همچنین کنکور در پایه‌های مختلف آمادگی لازم را کسب کنید.

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

مریم بصیری (+)

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

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

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