من زنابق الماء إلى أشجار التفاح ، فإن معظم النباتات التي تراها من حولك اليوم هي كاسيات البذور.
يمكنك تصنيف الحياة النباتية إلى مجموعات فرعية بناءً على التكاثر ، وتشمل إحدى هذه الفئات كاسيات البذور. إنها نباتات مزهرة تصنع البذور والفواكه لتتكاثر.
كاسيات البذور: التعريف في علم الأحياء
كاسيات البذور النباتات الوعائية بالزهور التي تصنع البذور من أجل التكاثر. يمكن لهذه النباتات البرية أيضًا تنتج الفاكهةمثل التفاح والجوز والقمح والذرة والطماطم. مقارنة ب عاريات البذور التي تحتوي على بذور عارية بدون أزهار أو ثمار حولها ، تحمي كاسيات البذور بذورها.
غالبية الأنواع النباتية اليوم هي كاسيات البذور. ألقِ نظرة على ما حولك ، وسترى في الغالب كاسيات البذور ، مثل الزهور والأشجار المزهرة.
هناك أكثر 300000 نوع كاسيات البذور ، وتشكل 80 في المائة من جميع أنواع النباتات على الأرض. نباتات البذور هذه قادرة على الازدهار في مجموعة متنوعة من البيئات التي تتراوح من الغابات إلى البراري.
تطور كاسيات البذور
تتبع العلماء أصل كاسيات البذور إلى العصر الطباشيري المبكر من خلال دراسة السجل الأحفوري. تطورت هذه المجموعة النباتية حول
125 مليون سنةمنذ، ولكن ليس من الواضح أي نبات يحمل البذور كان سلفًا. خلال العصر الطباشيري ، زاد تنوع كاسيات البذور.إذا نظرت إلى كاسيات البذور الحفريات من أواخر العصر الطباشيري ، قد تلاحظ بعض أوجه التشابه مع النباتات المزهرة الحديثة. مع بداية عصر حقب الحياة الحديثة (وبالتالي بداية العصر الثالث) ، أصبح التعرف على النباتات الحديثة أسهل.
يعتقد العلماء أن ثمار وأزهار كاسيات البذور المبكرة هي تكيف تطوري. سمحت لهم الزهور والفواكه بجذب الملقحات ، لذلك تكاثروا بنجاح وانتشروا على نطاق أوسع. زودتهم الأزهار بميزة تطورية تفسر سبب تحولهم إلى الأنواع النباتية السائدة.
الهياكل التناسلية ودورة حياة كاسيات البذور
يمكنك فحص الأعضاء التناسلية في كاسيات البذور للحصول على فهم أفضل لدورة حياتها. هياكلها التناسلية هي الزهور.
يمكن أن تحتوي الأزهار على الأعضاء التناسلية للذكور والإناث ، ولكنها لا تحتوي دائمًا على كليهما. يمكن لبعض الأنواع تخصيب نفسها ؛ تحتاج الأنواع الأخرى إلى نبات آخر لتخصيبها من خلال طرق تلقيح معينة مثل الرياح أو الماء أو الحيوانات أو الحشرات.
تنتج النباتات المزهرة بويضات في أماكن مغلقة تسمى الكاربيل، مما يعني أن الأعضاء التناسلية الأنثوية موجودة في الكاربيل أيضًا. يحتوي الكاربيل على مادة لاصقة وصمه عار، وهي فتحة يتم فيها إيداع حبوب اللقاح ، وتقع في نهاية ملف نمط، وهو أنبوب يؤدي إلى مبيض النبات. المبيض لديه البويضة أو أنثى مشيج.
القصبة سداة هو العضو التناسلي الذكري في النباتات المزهرة. عادة ما يتم ترتيب الأسدية حول الكربلة. ان مئبر، الذي يشبه الكيس ، يقع في نهاية خيوط السداة وينتج حبوب اللقاح التي تخصب بيض كاسيات البذور. حبوب اللقاح هي مشيج ذكري. بعد الإخصاب ، تتحول البويضة إلى بذرة بينما يتحول المبيض إلى ثمرة.
تلقيح كاسيات البذور
يحدث التلقيح عادةً بطريقتين: التلقيح الذاتي أو التلقيح المتبادل. في التلقيح الذاتي ، تقوم حبوب اللقاح من أنثرات النبات نفسها بتخصيب البويضات. حبوب اللقاح ببساطة تهبط على وصمة العار من نفس الزهرة. هذا يخلق نسلًا متطابقًا مع الوالدين.
في الإخصاب المتبادل ، تقوم حبوب اللقاح من نبات مختلف بتخصيب البويضات. يجب أن ينتقل حبوب اللقاح من نبات إلى آخر ، ويتم ذلك عن طريق ركوب حشرة أو حيوان أو الريح. على سبيل المثال ، يمكن للنحلة نقل حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى. تدعو الأزهار هذه الملقحات من خلال تقديم الرحيق.
كاسيات البذور وعاريات البذور
كلاهما كاسيات البذور وعاريات البذور نكون النباتات الوعائية بالبذور ، لكن لديهم بعض الاختلافات الجوهرية. تحتوي كاسيات البذور على أزهار تفتقر إليها عاريات البذور.
بالإضافة إلى ذلك ، كاسيات البذور هي مجموعة أكبر من النباتات. تعتبر عاريات البذور أكبر سناً ، وهي تصنع بذورًا عارية دون أي حماية من الفاكهة أو الزهور.
تحتوي كاسيات البذور وعاريات البذور على اختلافات تناسلية كبيرة. في كاسيات البذور ، تتشكل البذور في مبيض الزهرة. في عاريات البذور ، تتشكل البذور في أقماع بدون أزهار. على الرغم من أن كلا المجموعتين من النباتات تتطلب التلقيح من أجل الإخصاب ، فإن كاسيات البذور لديها المزيد من الخيارات.
كاسيات البذور لها ميزة الإنجاب. تعتمد عاريات البذور على التلقيح الطبيعي مثل العواصف أو الرياح أو الماء ، بينما تستخدم كاسيات البذور أزهارها وثمارها لجذب الكائنات الحية لتلقيح البذور وتوزيعها. نظرًا لأن لديهم مجموعة أكبر من الملقحات المحتملة مثل الحيوانات والحشرات ، فقد حققوا نجاحًا أكبر في السيطرة على الأرض.
فوائد الفاكهة
تخيل أنك اشتريت أفوكادو. بعد تناول الجزء الداخلي الأخضر اللذيذ ، تقذف البذرة الكبيرة. إذا هبطت في البيئة المناسبة ، يمكن أن تتطور البذرة إلى شجرة أفوكادو جديدة. الأفوكادو من كاسيات البذور ، لذا فأنت تأكل أجزاء الفاكهة الناضجة عند تناولها.
تحتوي كاسيات البذور على ثمار تفتقر إليها عاريات البذور ، مما يمنحها ميزة كبيرة. توفر الفاكهة تغذية وحماية إضافية للبذور. كما أنه يساعد في التلقيح وتشتيت البذور. نظرًا لأن البذور تنجو من عملية الهضم عندما تأكلها الحيوانات ، فإنها يمكن أن تنتشر بسهولة.
أنواع كاسيات البذور
يمكنك تقسيم كاسيات البذور إلى فئتين عامتين مع استثناءات قليلة: أحادي الفلقة (monocots) و ذوات الفلقتين (ثنائيات). الفلقات هي أجزاء البذور التي ستتحول إلى أوراق. أنها توفر طريقة مفيدة لتصنيف النباتات.
أحادي لديك فلقة واحدة في الجنين. لديهم أيضا حبوب اللقاح مع ثلم واحد أو مسام. أجزاء أزهارهم في مضاعفات ثلاثة. عروق أوراقها متوازية مع بعضها البعض. لديهم شبكة من الجذور وأنظمة الأنسجة الوعائية المتناثرة. بعض الأحاديات المألوفة هي بساتين الفاكهة والأعشاب والزنابق.
ديكوت لها فلقتين ، وحبوب اللقاح بها ثلاثة مسام أو أخاديد. لديهم عروق أوراق شبيهة بالشبكة ، ونظام وعائي في حلقة ، وجذر أساسي وأجزاء زهرة في مضاعفات أربعة أو خمسة. غالبًا ما يكون للديدان نمو ثانوي وسيقان خشبية. بعض الديكات المألوفة هي الورود والأقحوان والبازلاء.
كاسيات البذور: أمثلة في العالم الحديث
الفاكهة والحبوب والخضروات والأشجار والشجيرات والأعشاب والزهور هي كاسيات البذور. معظم النباتات التي يأكلها الناس اليوم هي كاسيات البذور. من القمح الذي يستخدمه الخبازون لصنع الخبز إلى الطماطم في سلطتك المفضلة ، كل هذه النباتات هي أمثلة على كاسيات البذور.
تأتي الحبوب التي تحبها ، مثل الذرة والقمح والشعير والجاودار والشوفان من النباتات المزهرة. الفاصوليا والبطاطس هي أيضًا كاسيات البذور المهمة في صناعة الأغذية العالمية.
لا يعتمد الناس فقط على نباتات مزدهرة للطعام ، لكنهم يستخدمونها أيضًا لعناصر أخرى مثل الملابس. يأتي القطن والكتان من كاسيات البذور. بالإضافة إلى ذلك ، توفر الأزهار الأصباغ والعطور. يمكن استخدام الأشجار التي يقطعها الناس كخشب ومصدر للوقود.
حتى الصناعات الطبية والعلمية تعتمد على كاسيات البذور. على سبيل المثال ، يعد الأسبرين أحد أكثر الأدوية شيوعًا في العالم ، وقد جاء في الأصل من لحاء شجرة الصفصاف.
الديجيتال هو دواء للقلب يساعد الأشخاص الذين يعانون من قصور القلب الاحتقاني. إنها تأتي من زهرة قفاز الثعلب. في بعض الحالات، يمكن أن توفر زهرة واحدة العديد من الأدوية، مثل الزهرة الوردية (كاثارانثوس روزوس) ، التي تحتوي على قلويدات مختلفة تستخدم كأدوية للعلاج الكيميائي.
تطور مشترك من كاسيات البذور
التطور المشترك هو العملية التي من خلالها يتكيف نوعان مع بعضهما البعض بمرور الوقت ، لذلك يؤثر كل منهما على الآخر. يوجد أنواع مختلفة من التطور المشترك، بما فيها:
- المفترس والفريسة.
- الطفيلي والمضيف.
- مسابقة.
- التبادلية.
تعرض النباتات والحشرات العديد من الأمثلة على التطور المشترك بسبب التلقيح. مع تطور النباتات المزهرة ، يتعين على الحشرات مواكبة ذلك والعكس صحيح.
المفترس والفريسة
لا يفكر معظم الناس في النباتات المزهرة كفريسة ، ولكن هناك أمثلة متعددة على المفترس وعلاقة الفريسة في الطبيعة التي تشمل النباتات. في هذه الحالات ، تكون الحيوانات المفترسة عادةً حيوانات.
على سبيل المثال ، تريد النباتات نثر البذور دون التضحية بجميع أوراقها وسيقانها وجذورها وأزهارها. إنهم لا يريدون أن يأكل الأرنب النبات بأكمله.
طورت النباتات آليات مختلفة ل إبعاد الحيوانات المفترسةمثل الروائح القوية والسموم والأشواك. القطيفة لها رائحة قوية لا تحبها الأرانب والغزلان. كما أن طعمها مرير ليس لطيفًا أو جذابًا للحيوانات ، مما يقلل من احتمالية رغبة أيل أو أرنب في مضغها.
تعتبر الأشواك والأشواك من أكثر الطرق فعالية للنباتات لوقف الحيوانات المفترسة. من الورود إلى الصبار ، توفر الهياكل الدفاعية للحيوانات درسًا سريعًا حول سبب عدم محاولة أكل هذه النباتات. تعمل شعيرات نبات القراص الشائك بمثابة تذكير للأشخاص بعدم الاقتراب كثيرًا من النبات.
الطفيلي والمضيف
في بعض الأحيان تصبح كاسيات البذور مضيفة لها الطفيليات. قد يضطرون إلى التعامل مع هجمات الحشرات أو الأمراض أو أشياء أخرى. من ناحية أخرى ، هناك أمثلة في طبيعة كاسيات البذور كونها طفيليات. تقريبا كل من نباتات طفيلية التي هي على قيد الحياة اليوم كاسيات البذور.
بعض الأمثلة الشائعة للنباتات الطفيلية تشمل النباتات الهوائية والكروم. الهدال هو نبات طفيلي شهير ينمو فوق الأشجار والشجيرات. إنه يعلق على نظام الأوعية الدموية للمضيف لاستخراج العناصر الغذائية والنمو. هذا يضر بصحة الشجرة لأنها تفقد الماء والمواد الغذائية باستمرار إلى الهدال. على الرغم من أنها لا تقتل الشجرة عادةً ، إلا أن النباتات الطفيلية يمكن أن تجعلها أضعف.
الحامول هو مثال آخر على نبات كاسيات البذور وهو نبات طفيلي. يمكن للكرمة أن تستولي بسرعة على حديقة بأكملها. لقد أصبحت غازية في أجزاء كثيرة من البلاد ويصعب القضاء عليها. عادة ما يجعل الحامول النباتات الخشبية الصغيرة هي المضيف.
أولاً ، تلتف الكرمة حول العائل وتنقر في نظام الأوعية الدموية عن طريق إدخال جذورها في السيقان. ثم تتغذى على الماء والعناصر الغذائية للمضيف. يحتوي نبات الحامول على زهور بيضاء صغيرة ويمكنه إنتاج عدد كبير من البذور.
المنافسة بين كاسيات البذور
يمكنك العثور على أمثلة من المنافسة بين كاسيات البذور في كل مرة تخرج فيها وتواجه الطبيعة. تنشر الأشجار فروعها لامتصاص أشعة الشمس ومنع الأشعة من الوصول إلى النباتات السفلية.
تحاول الأزهار الحصول على البتلات الملونة لجذب الملقحات. بعض النباتات تزاحم بعضها البعض وتحاول السيطرة على كل المساحة المتاحة.
نظرًا لأن كاسيات البذور تتطلب التلقيح ، فقد تطورت لجذب الملقحات مثل النحل والطيور. يرغب كل نوع في استقبال أكبر عدد ممكن من الزوار ، لذلك قاموا بتطوير عطور وأشكال وألوان مذهلة لجذبهم.
تتنافس النباتات المزهرة مع بعضها البعض وجميع النباتات الأخرى للبقاء على قيد الحياة.
التبادلية بين كاسيات البذور
العديد من العلاقات مع الحشرات والنباتات هي أمثلة على التبادلية. على سبيل المثال ، تحتوي بعض أشجار الأكاسيا في أمريكا الجنوبية على امتداد علاقة متبادلة مع النمل. تصنع الأشجار الرحيق ، وهو غذاء للنمل. في المقابل ، يقوم النمل بحماية الأشجار من الحشرات والحيوانات المفترسة الأخرى.
إنهم يدافعون عن الأشجار من الحشرات التي قد تأكلها. توفر أشجار الأكاسيا أيضًا للنمل منزلًا آمنًا في أشواكهم المجوفة. ينظر العلماء إلى هذه العلاقة على أنها حالة من التطور المشترك: يستفيد كل من النمل والأشجار من العيش معًا.
محتوى ذو صلة:المواد الكيميائية المستخدمة في الكيمياء في المدرسة الثانوية