كيف تحصل النباتات غير الوعائية على الماء والمغذيات؟

كان تطور أنسجة الأوعية الدموية تقدمًا تطوريًا مهمًا للمملكة النباتية. سمح للنباتات بتوصيل المياه التي تمتصها جذورها والسكريات المصنوعة في أوراقها عبر مسافات كبيرة تسمح الأنسجة الوعائية للنباتات بالنمو طويلًا ، حيث يصل ارتفاع بعض الأشجار إلى أكثر من 300 قدم. تستخدم النباتات القديمة - التي تُغفل عن القدم وغالبًا ما يتم تجاهلها - وسائل مختلفة جدًا للحصول على الماء والمغذيات عن معظم النباتات المألوفة الموجودة على الأرض اليوم.

نشأت النباتات في الماء كطحالب حرة الطافية. في البيئة المائية ، غمرت المياه والمغذيات النباتات باستمرار ، ويمكن لكل خلية ببساطة امتصاص ما تحتاجه من البيئة المحيطة. أول نباتات انتقلت إلى الأرض منذ 400 مليون إلى 450 مليون سنة - الطحالب ، والكبد ، والنباتات القرنفلية ، والمعروفة مجتمعة باسم الطحالب - تحتوي على هياكل مماثلة لتلك الأجداد المائية وكانت تتكيف بشكل أفضل مع العيش في بيئة بها الماء باستمرار متوفرة. نظرًا لأن التطور أحدث أشكالًا نباتية جديدة ، فإن القدرة على البقاء في البيئات الجافة بشكل متزايد هي الأساس للعديد من التكيفات الرئيسية. ومع ذلك ، لا تزال النباتات الطحلبية بحاجة إلى مصدر ثابت للرطوبة للبقاء على قيد الحياة.

في نباتات الأوعية الدموية ، تلعب الجذور دورًا مهمًا في امتصاص الماء - وبهذه المياه ، العناصر الغذائية المعدنية - من التربة المحيطة. من ناحية أخرى ، ليس للنباتات الطحلبية جذور. تحتوي الطحالب على ألياف صغيرة صلبة تُعرف باسم الجذور التي تشبه الجذور الصغيرة ولكنها تحافظ فقط على الطحالب ثابتة في مكانها. تثبت النباتات الزهقرنية والنباتات الكبدية نفسها أيضًا في مكانها مع الجذور ، ولكن هذه الجذور تحتوي على خلية واحدة فقط ولا يمكن الخلط بينها وبين الجذور بسهولة ، كما هو الحال في الطحالب.

لأنها تفتقر إلى الجذور ، تتطلب الطحالب ملامسة الماء حتى تتمكن من امتصاصها مباشرة في أوراقها ، تمامًا كما امتص أسلافها المائية الماء من بيئتها. يتم أيضًا امتصاص العناصر الغذائية المعدنية المذابة في الماء مباشرة في أوراق الطحالب. نظرًا لأن كل ورقة يجب أن تتلامس مع الماء ، تظل الطحالب صغيرة وتنمو بالقرب من الأرض أو على أسطح أخرى لتجميع المياه ، مثل أطراف الأشجار.

ومع ذلك ، فإن النباتات ، بما في ذلك الطحالب ، لا تمتص جميع مغذياتها من البيئة. السمة الرئيسية التي تميز النباتات عن الحيوانات هي قدرتها على تصنيع طعامها باستخدام طاقة الشمس ، وهي عملية تسمى التمثيل الضوئي. مثل جميع النباتات ، تقوم الطحالب بعملية التمثيل الضوئي لإنتاج السكريات التي تحتاجها للطاقة. على عكس النباتات الوعائية ، تفتقر الطحالب إلى أي وسيلة لنقل هذه المنتجات الضوئية في جميع أنحاء النبات.