في هذا الدرس – الأهداف

في هذا الدرس – الأهداف

• تحدد الخصائص العامة لجميع النباتات.
• تقارن بين النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية.
• تميّز خصائص كل من النباتات اللاوعائية اللابذرية والنباتات الوعائية اللابذرية.
• تحدد أهمية بعض النباتات اللاوعائية والوعائية.

الأهمية
هيأ الله النباتات لإنتاج الأكسجين والغذاء الضروريين لبقاء المخلوقات الحية الأخرى.
النباتات اللابذرية من أوائل النباتات التي تنمو في البيئة المدمرة، وتساعد على بناء التربة لنمو النباتات الأخرى.

مراجعة المفردات
النوع: مجموعة من الأفراد لها صفات مشتركة وتنتج فيما بينها أفرادًا جديدة.

المفردات الجديدة
النباتات الوعائية – النباتات اللاوعائية – أشباه الجذور – الأنواع الرائدة.

ما النباتات؟
قال الله تعالى:
(وَهُوَ الَّذِي أَنزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجْنَا بِهِ نَبَاتَ كُلِّ شَيْءٍ ... انظُرُوا إِلَىٰ ثَمَرِهِ إِذَا أَثْمَرَ وَيَنْعِهِ ۚ إِنَّ فِي ذَٰلِكُمْ لَآيَاتٍ لِقَوْمٍ يُؤْمِنُونَ) الأنعام: 99.

لعل الحدائق والغابات من أكثر الأماكن المحببة إلى النفس بما تحفل به من النضارة والجمال الذي حبا الله – سبحانه وتعالى – الطبيعة به.
إذا طُلب منك كتابة قائمة بأسماء جميع النباتات التي تعرفها فإنها قد تتضمن الأشجار والأزهار والخضراوات والفاكهة والمحاصيل الزراعية ومنها القمح والأرز والذرة.
تتراوح أنواع النباتات التي تم اكتشافها تقريبًا بين (260000 إلى 300000) نوع، ويعتقد العلماء أنه ما زال هناك العديد من الأنواع التي لم يتم اكتشافها، وخصوصًا في الغابات المطيرة.
تعد النباتات مصدرًا رئيسًا لغذاء الإنسان والمستهلكات الأخرى، ولولا أن الله خلقها لكانت الحياة على الأرض مستحيلة.

خصائص النباتات
تختلف النباتات في أحجامها؛ إذ تتراوح بين نباتات مجهرية ومنها السرخسيات المائية، إلى أشجار عملاقة ومنها شجرة الخشب الأحمر (السكويا العملاقة) التي قد يزيد طولها على 100م.
ولجميع النباتات جذور أو أشباه جذور تعمل على تثبيتها في الأرض أو الصخور، وربما تثبيتها على النباتات الأخرى.
وقد وهب الله عز وجل للنباتات تكيفات للعيش في جميع البيئات الموجودة في الأرض تقريبًا؛ حيث ينمو بعضها في المناطق القطبية المتجمدة، في حين تنمو أنواع أخرى في الصحراء الجافة الحارة.
وتحتاج جميع النباتات إلى الماء…
قال الله تعالى: (وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ) الأنبياء: 30.

الشكل 1
تتكون جميع النباتات من خلايا عديدة، ويحتوي معظمها على الكلوروفيل. إن الأعشاب والأشجار والشجيرات والحزازيات والسرخسيات كلها نباتات.

ص89

تصنيف النباتات
تُصنف المملكة النباتية إلى مجموعات رئيسة تُسمى أقسامًا، ويقابل القسم في المملكة النباتية الشعبة في الممالك الأخرى.
ويصنف العلماء النباتات في مجموعتين رئيسيتين: النباتات الوعائية، والنباتات اللاوعائية.
تحتوي النباتات الوعائية على تراكيب أنبوبية الشكل تنقل الماء والمواد المغذية والمواد الأخرى داخل النبات.
أما النباتات اللاوعائية فتفتقر إلى مثل هذه التراكيب، وتستخدم طرائق أخرى لنقل الماء والمواد داخلها.

النباتات اللاوعائية اللابذرية
إذا طلب منك ذكر أجزاء النبات فمن المؤكد أنك ستذكر الجذور والأوراق والأزهار، وقد تتذكر أن النباتات تنمو من البذور. غير أن بعض النباتات – وتسمى النباتات اللاوعائية – لا تنمو من البذور وليس لها تلك الأجزاء التي ذكرتها.
سُمك النباتات اللاوعائية عادة لا يتجاوز عددًا قليلًا من الخلايا، ويتراوح طولها بين 2 و5 سم.
ولهذه النباتات أشباه سيقان وأشباه أوراق خضراء اللون، ولها بدلًا من الجذور الحقيقية جذور ليفية تسمى أشباه الجذور تعمل على تثبيت النبات في مكانه.
وتنمو معظم النباتات اللاوعائية في مناطق رطبة، وتمتص الماء مباشرة عبر غشاء الخلية والجدار الخلوي.
وليس للنباتات اللاوعائية أزهار أو مخاريط لإنتاج البذور، بل تتكاثر بواسطة الأبواغ.
ومن النباتات اللاوعائية: الحزازيات، والحشائش الكبدية، والحشائش البوقية.

الحزازيات
تُصنف معظم النباتات اللاوعائية إلى حزازيات. وتمتاز بوجود أشباه أوراق تنمو بشكل منظم حول أشباه السيقان، وتكون أشباه الجذور فيها مكونة من الكثير من الخلايا.
وتنمو أحيانًا أشباه سيقان تحمل تراكيب كأسية الشكل توجد داخلها خلايا تكاثرية تسمى الأبواغ.
وتوجد الحزازيات دائمًا على جذوع الأشجار أو الصخور أو الأرض، ورغم أنها تنمو في المناطق الرطبة إلا أن بعضها تكيف للعيش في الصحراء.

تجربة: قياس كمية الماء الذي تمتصه الحزازيات
الخطوات:

• ضع عدة ملاعق صغيرة من نبات حزازي على قطعة من القماش الرقيق، ثم اربطها على هيئة كرة.
• قِس كتلة كرة القماش التي تحتوي على النبات الحزازي.
• ضع 200 مل من الماء في وعاء، ثم ضع فيه الكرة.
• ارفع الكرة بعد 15 دقيقة وجففها من الماء.
• قِس كتلة الكرة مرة أخرى، وقِس حجم الماء المتبقي في الوعاء.
• اغسل يديك بعد لمس الحزازيات.

التحليل: احسب كمية الماء التي امتصتها الحزازيات، ثم سجلها في دفتر العلوم.

الشكل 2
تشمل النباتات اللاوعائية اللابذرية الحزازيات والحشائش الكبدية والعشبة ذات القرون.
(صور مقرّبة: عشبة ذات القرون – حشيشة الكبد – نبات حزازي)

ص90

الشكل 3
تستطيع الحزازيات النمو على طبقة رقيقة من التربة التي تغطي الصخور.

الحشائش الكبدية
كان الناس في القرن التاسع يعتقدون أن هذا النبات مفيد في علاج أمراض الكبد، ولهذا سمي بهذا الاسم.
وتمتاز هذه النباتات بأنها لا جذور لها، وجسمها مسطح يشبه الأوراق، ولها عادة أشباه جذور تتكون من خلية واحدة.

الحشائش البوقية
قطرها أقل من 2.5 سم، مثل نبات العشبة ذات القرون، ولها جسم مسطح كما في حشيشة الكبد.
وعلى عكس بقية النباتات اللاوعائية فهي تحتوي على بلاستيدة خضراء واحدة فقط في كل خلية من خلاياها.
وقد أخذت هذه النباتات اسمها من شكل التراكيب التي تنتج البوغ الذي يشبه البوق (قرن الماشية).

النباتات اللاوعائية والبيئة (الربط مع البيئة)
الحزازيات وحشيشة الكبد ضروريتان للبيئة في العديد من المناطق.
ومع أنها تحتاج إلى مناطق رطبة لتنمو وتتكاثر إلا أن الكثير منها يستطيع المقاومة طويلًا في فترات الجفاف.
كما تمتاز بقدرتها على النمو في التربة القليلة السمك التي لا تستطيع النباتات الأخرى النمو فيها، كما في الشكل 3.
تُحمل أبواغ الحزازيات وحشيشة الكبد بواسطة الرياح، وتستطيع النمو لتصبح نباتات جديدة إذا توافرت الظروف المناسبة.
فالحزازيات من أوائل النباتات التي تنمو في البيئات الجديدة أو غير المستقرة كسهول الصهارة (اللابة) التي تنتج من البراكين أو أراضي الغابة التي تعرضت للاحتراق.
وتسمى المخلوقات التي تنمو أولًا في البيئات الجديدة أو غير المستقرة الأنواع الرائدة (Pioneer Species).
وبنمو النباتات الرائدة وموتها تتجمع المواد المتحللة، وقد وهب الله عز وجل لها القدرة على تحطيم الصخور بشكل بطيء مما يؤدي إلى تكوين تربة جديدة، وعندما تتكون كمية كافية من التربة تستطيع مخلوقات حية أخرى الانتقال إلى المنطقة.

ماذا قرأت؟
لماذا تعد النباتات الرائدة مهمة في البيئات غير المستقرة؟

ص91

النباتات الوعائية اللابذرية
تنمو النباتات الوعائية اللابذرية، ومنها السرخسيات بالقرب من بعض الحزازيات، كما في الشكل 4، وهما يتشابهان في شيء واحد: فكلتاهما تتكاثر بالأبواغ لا بالبذور.
بينما تختلف السرخسيات عن الحزازيات في احتوائها على أنسجة وعائية.
ويتكون النسيج الوعائي في النباتات الوعائية اللابذرية – ومنها السرخسيات – من خلايا طويلة أنبوبية الشكل تحمل الماء والأملاح المعدنية والغذاء داخل خلايا النبات.
ولكن هل فكرت في أهمية النسيج الوعائي وفائدته للنبات؟
يبلغ سُمك النباتات اللاوعائية كالحزازيات عددًا قليلًا من الخلايا لذا تمتص كل خلية الماء مباشرة من البيئة، وبذلك لا تستطيع أن تنمو إلى طول كبير.
أما النباتات الوعائية فتستطيع النمو إلى طول أكبر وسمك أكثر؛ لأن النسيج الوعائي يوزع الماء والمواد المغذية فيها إلى جميع الخلايا.

العلم عبر المواقع الإلكترونية: النباتات الطبية
ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت للحصول على معلومات عن النباتات المستخدمة في علاج الأمراض.
نشاط: اكتب في دفتر العلوم أربعة نباتات طبية واستخداماتها.

تطبيق العلوم: ما أهمية الغابات المطيرة؟
استخدمت الحضارات المختلفة عبر التاريخ النباتات لصنع الدواء… ومنها نبات الصفصاف الذي استخدم لعلاج الصداع، وهو يحتوي على مادة الساليسيلات (المكون الرئيس للأسبرين). وقد عولجت مشكلات القلب كذلك بنبتة كف الثعلب… فهل تعرّف العلماء جميع النباتات الطبية؟

تحديد المشكلة: تحتوي الغابات المطيرة الاستوائية على أكبر تنوع من المخلوقات الحية على سطح الأرض… وما زال الكثير من أنواع النباتات غير معروف إلى الآن، وللأسف فقد بدأ تدمير هذه الغابات سريعًا… ويتوقع بعض العلماء أن معظم الغابات المطيرة سوف تدمر خلال الثلاثين سنة القادمة.

حل المشكلة:

• ما الدولة التي نسبة دمار الغابات المطيرة فيها أكبر؟
• أين يستطيع العلماء الذهاب لدراسة النباتات في الغابات المطيرة قبل تدميرها؟
• توقع كيف يمكن أن يؤثر تدمير الغابات المطيرة في عملية البحث عن أدوية جديدة من النباتات؟

(الخريطة: غابات مدمرة سنويًا)

ص92

الشكل 4
الحزازيات والسرخسيات الواضحة في الصورة أعلاه نباتات لا بذرية.

وضّح
لماذا تستطيع السرخسيات النمو أطول من الحزازيات؟

أنواع النباتات الوعائية اللابذرية
تضم النباتات الوعائية اللابذرية – بالإضافة إلى السرخسيات – الصنوبريات الأرضية، والحزازيات المسمارية، وذيل الحصان.
وقد عرف حتى الآن نحو 1000 نوع من الصنوبريات الأرضية والحزازيات المسمارية وذيل الحصان.
أما السرخسيات فهي أكثر توافرًا؛ إذ يعرف منها على الأقل 12000 نوع.
وبالإضافة إلى هذه الأعداد فإن العديد من النباتات الوعائية اللابذرية لم تعرف إلا من خلال سجل الأحافير؛ فقد ازدهرت قبل 286–360 مليون عام حيث كانت تلك الفترة تمتاز بالدفء والرطوبة.
وكما يظهر سجل الأحافير فإن بعض أنواع نبات ذيل الحصان نمت ليصل طولها إلى 15 مترًا، على عكس الأنواع الحديثة التي يتراوح طولها بين متر إلى مترين تقريبًا.

السرخسيات
السرخسيات أكبر مجموعات النباتات الوعائية اللابذرية، وتمتاز بأشكالها المختلفة، ولها سيقان وأوراق وجذور.
تسمى أوراق السرخسيات بالسعف، وهي تتكاثر بالأبواغ التي توجد في تراكيب خاصة على السطح السفلي لأوراقها.
وتشير الدلائل التي استنتجها العلماء من خلال طبقات الصخور إلى أن معظم اليابسة قبل 360 مليون عام كانت تقع في المنطقة الاستوائية، وقد غطت المستنقعات مساحات شاسعة من الأرض، وكانت تنمو فيها أشجار السرخسيات الطويلة…

الشكل 5 (صور السرخسيات)

• تنمو السرخسيات الشجرية في المناطق الاستوائية.
• تنمو هذه السرخسيات على النباتات وليس في التربة.
• تصنع السرخسيات السعفية الأبواغ في تراكيب خاصة توجد على السطح السفلي من الورقة.

سؤال: لماذا تسمى هذه السرخسيات سرخسيات قرن الغزال؟

ص93

حزازيات قدم الذئب
تُصنف الصنوبريات الأرضية والحزازيات المسمارية إلى مجموعة من النباتات تسمى حزازيات قدم الذئب.
ورغم أنها أقرب إلى السرخسيات منها إلى الحزازيات إلا أن لهذه النباتات الوعائية اللابذرية أوراقًا إبرية الشكل.
وتحمل الأبواغ في تركيب صغير يشبه مخاريط الصنوبر يوجد في نهاية الساق.
وتعيش الصنوبريات الأرضية في المناطق القطبية امتدادًا إلى المناطق المدارية، ولكنها نادرًا ما تتوافر بأعداد كبيرة، كما أنها مهددة بالانقراض في بعض المناطق بسبب استخدامها في تصنيع أكاليل الورد وأغراض الزينة الأخرى.

ماذا قرأت؟
أين تتكون الأبواغ في حزازيات قدم الذئب؟

تشبه الحزازيات المسمارية الصنوبريات الأرضية، وقد تكيّف نوع واحد منها للعيش في الصحراء؛ حيث يجف النبات عندما يشح الماء ويبدو ميتًا، وعندما يتوافر الماء تنمو الأوراق الخضراء مرة أخرى ويبدأ في تصنيع الغذاء، ويستطيع النبات تكرار ذلك عدة مرات إذا مر بالظروف نفسها.

ذيل الحصان
يمتاز نبات ذيل الحصان بتركيب الساق الفريد من نوعه بين جميع النباتات الوعائية؛ فهو مجوف ومحاط بنسيج وعائي حلقي، ويمتاز باحتوائه على عقد.
تنمو في كل عقدة أوراق حول الساق، وتستطيع رؤية هذه العقد في الشكل 7.
أما إذا سُحبت ساق أحد أنواع نباتات ذيل الحصان فسوف يتفتت إلى أجزاء.
تتكون الأبواغ في هذه النباتات من تراكيب تشبه المخاريط توجد في قمة الساق.
ويحتوي ساق ذيل الحصان على مادة السليكا الموجودة أيضًا في الرمل، لذا فقد استخدمت هذه النباتات على مر العصور في تلميع الأشياء وشحذها وتنظيف أدوات الطبخ.

أهمية النباتات اللابذرية
عندما مات الكثير من النباتات اللابذرية في العصور القديمة، دُفنت بالماء والطين قبل أن تتحلل. ومع تراكم هذه النباتات وتعرضها للضغط والحرارة تحولت إلى فحم حجري في عملية استغرقت ملايين السنين.
وفي أيامنا هذه تحدث العملية نفسها في المستنقعات وهي مناطق فقيرة في تصريف المياه؛ فالنباتات في هذه المستنقعات غالبًا ما تكون لابذرية كالسرخسيات والحزازيات.
الخث: عندما تموت نباتات المستنقعات يقلل التراب المشبع بالماء من سرعة تحللها. ومع مرور الزمن تتعرض بقايا النباتات هذه لضغط شديد وتتحول إلى مادة تسمى الخث، حيث يتخذ في المناطق الفقيرة وقودًا لرخص ثمنه كما في الشكل 8. ويعتقد العلماء أن الخث إذا تعرض لضغط أكبر وطمر فإنه يتحول إلى فحم حجري.

الشكل 6
استخدم المصورون ذات يوم أبواغ حزازيات قدم الذئب الجافة القابلة للاشتعال مسحوقًا لإضاءة الفلاش؛ حيث يحترق بسرعة فيصدر الضوء الضروري لالتقاط الصورة.

الشكل 7
تنمو معظم أنواع ذيل الحصان في المناطق الرطبة، ويكون طولها أقل من متر.
حدد أين تتكون الأبواغ في هذه النباتات؟

ص94

استخدامات النباتات الوعائية اللابذرية
كثير من الناس يستخدمون السرخسيات لتزيين منازلهم، كما يقومون بزراعتها في المناطق المظللة من الحدائق المنزلية.
ويعد الخث مهمًا في تحسين نوعية التربة.
كما تستعمل بعض أنواع الحزازيات والسرخسيات في تصنيع السلال.
وعلى الرغم من عدم استخدام الحزازيات غذاءً إلا أن بعض أجزاء النباتات الوعائية اللابذرية يمكن أكلها، ومنها أشباه الجذور والأوراق الصغيرة.
كما أن السيقان الجافة في بعض أنواع ذيل الحصان تطحن وتحول إلى طحين.
وقد استخدم الإنسان النباتات اللابذرية علاجًا شعبيًا لمئات السنين، ومن ذلك استخدامه السرخسيات لعلاج الحروق واللدغات والحمى وقشرة الرأس.

الشكل 8
يستخدم الخث في بعض الدول وقودًا.

مراجعة الدرس – اختبر نفسك

• اكتب خصائص النباتات.
• قارن بين خصائص النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية.
• قارن بين خصائص الحزازيات والسرخسيات.
• حدد الظروف التي قد تشاهد فيها نمو نباتات رائدة كالحزازيات والحشائش الكبدية.
• لخص وظائف الأنسجة الوعائية.

التفكير الناقد

• إذا قمت بوضع لوح على العشب وتركته عدة أيام، فماذا تتوقع أن يحدث للعشب الذي تحته؟ ولماذا؟
• قد تُولد الكهرباء التي تستخدمها يوميًا بحرق الفحم. ما العلاقة بين توليد الكهرباء والنباتات الوعائية اللابذرية؟

تطبيق الرياضيات – استعمال الكسور
هناك حوالي 8 آلاف نوع من الحشائش الكبدية، و4 آلاف نوع من الحشائش البوقية معروفة اليوم. قدر الكسر الذي يمثل الحزازيات من النباتات اللاوعائية اللابذرية؟

الخلاصة
ما النباتات؟

• النباتات لها صفات مشتركة.
• تقسم المملكة النباتية إلى مجموعتين رئيسيتين هما: النباتات الوعائية والنباتات اللاوعائية.
• تنقل الأنسجة الوعائية المواد المغذية والماء.

النباتات اللاوعائية اللابذرية

• تشمل النباتات اللاوعائية اللابذرية الحزازيات والحشائش الكبدية والحشائش البوقية.
• تتركب هذه النباتات من طبقة غير سميكة من الخلايا لا يتجاوز طولها بضعة سنتيمترات.
• تنتج أبواغًا بدلًا من البذور.

النباتات الوعائية اللابذرية

• تشمل النباتات الوعائية اللابذرية السرخسيات وحزازيات قدم الذئب وذيل الحصان.
• تنمو النباتات الوعائية أطول، وتعيش فترة طويلة بلا ماء مقارنة بالنباتات اللاوعائية.

أهمية النباتات اللابذرية

• تساعد النباتات اللاوعائية على تكوين تربة جديدة.
• تكونت ترسبات الفحم الحجري من النباتات الوعائية القديمة التي دفنت في الماء والطين قبل أن تتحلل.

تلخيص النقاط الرئيسية

• النباتات تُقسم إلى وعائية ولاوعائية.
• اللاوعائية اللابذرية تتكاثر بالأبواغ ولها أشباه جذور.
• الوعائية اللابذرية (كالسرخسيات) تنمو أطول لوجود أنسجة وعائية.
• النباتات الرائدة تبني التربة في البيئات الجديدة.
• الخث والفحم يرتبطان بتراكم بقايا نباتات لابذرية قديمة.