الأزهار

3-1 الأزهار

Flowers

الفكرة الرئيسة

الأزهار هي التراكيب التكاثرية في النباتات الزهرية.

الأهداف

تحدد أجزاء الزهرة ووظائفها.
تصف الأزهار الكاملة والناقصة، والأحادية الجنس، والثنائية الجنس.
تميز بين أزهار ذوات الفلقة الواحدة وأزهار ذوات الفلقتين.
تربط بين آلية تلقيح الزهرة وتركيبها.
توضح الفترة الضوئية.

مراجعة المفردات

ليلي Nocturnal: نشط في الليل فقط.

المفردات الجديدة

السبلة.
البتلة.
السداة.
الكربلة، المتاع.
الفترة الضوئية.
نباتات النهار القصير.
نباتات النهار الطويل.
نباتات النهار المتوسط.
نباتات النهار المحايد.

الربط مع الحياة

هل سبق أن ارتديت طوقًا مزينًا بالأزهار؟ أو لعلك أعطيت والدتك زهرة لتشعرها بمدى تقديرك لها. ربما تستطيع أن تتذكر العديد من المواقف التي كانت الأزهار تعني لك شيئًا مهمًا. إن الدور الأهم للأزهار في النباتات الزهرية من وجهة النظر العلمية هو التكاثر الجنسي.

أعضاء الزهرة

Flower Organs

تستعمل تعابير عديدة لوصف الأزهار، منها البرتقالي والأرجواني الداكن والأبيض وذات الرائحة المنعشة أو العفنة وغيرها. إن لون الأزهار وشكلها وحجمها يحدده التكوين الوراثي لكل نوع. ومن المهم أن تتذكر أن الأزهار تختلف في الشكل والتركيب من نوع إلى آخر.

وللأزهار عدة أجزاء؛ فبعض الأجزاء تقدم الدعامة أو الحماية، ولبعضها الآخر علاقة مباشرة بعملية التكاثر. وللزهرة عموماً أربعة أعضاء، هي السبلات والبتلات والأسدية وكربلة واحدة أو أكثر، الشكل 3-1.

تحمي السبلات sepals براعم الأزهار، وقد تبدو في صورة أوراق خضراء، أو تشبه أوراق البتلات. وتتكون البتلات petals ملونة عادة، ويمكن أن تجذب الملقحات، وتوفر لها موضعًا للوقوف على الزهرة. وإذا وجدت السبلات والبتلات فإنها تكون عادة متصلة بعنق الزهرة.

الشكل 3-1

للزهرة النموذجية أربعة أعضاء وهي: السبلات والبتلات والأسدية وكربلة واحدة أو أكثر.

بيانات الشكل

السبلة.
المبيض.
السداة.
الكربلة.
الميسم.
القلم.
الخيط.
المتك.
البتلة.

--

معظم الأزهار لها مجموعة أسدية stamens أي تراكيب تكاثر ذكرية. وتتكون السداة من جزأين، هما: الخيط filament والمتك anther. والخيط هو الذي يحمل المتك ويدعمه، ويحيط داخل المتك خلايا تنقسم انقسامًا منصفًا، ثم تنقسم انقسامات متساوية لتكون حبوب اللقاح pollen grains. وتكون في النهاية مشيجان مذكران داخل كل حبة لقاح.

الكربلة pistil هي عضو التكاثر الأنثوي، ويوجد كربلة واحدة أو أكثر في مركز الزهرة، وتتكون من ثلاثة أجزاء، هي: الميسم stigma والقلم style والمبيض ovary. ويتشكل الميسم قمة الكربلة، وهو المكان الذي يحدث فيه التلقيح. أما القلم فهو الجزء الذي يربط الميسم بالمبيض. ويتكون داخل كل نبات مشيجي مؤنث بويضة ناضجة.

المفردات

الاستعمال العلمي مقابل الاستعمال الشائع

Stigma

الاستعمال العلمي: هو قمة الكربلة في الزهرة حيث يحدث الإخصاب.
أما الاستعمال الشائع: فيشير إلى الحس بالخجل.

تكيفات الزهرة

Flower Adaptations

إن أعضاء الزهرة التي وصفت في الفقرة السابقة توجد في معظم الأزهار. لكن العديد من الأزهار لها تكيفات في عضو أو أكثر من هذه الأعضاء. وصنف العلماء الأزهار في ضوء هذه التكيفات.

الفروق التركيبية

Structural differences

تسمى الأزهار التي لها سبلات وبتلات وأسدية وكربلة واحدة أو أكثر أزهارًا كاملة complete. أما الأزهار التي تفتقر إلى واحد أو أكثر من هذه الأعضاء فهي أزهار ناقصة incomplete. فأزهار الزنجبيل البرية مثلًا أزهار ناقصة؛ لأنها ليس لها بتلات.

ومن الصفات الأخرى للأزهار أنها: ثنائية الجنس perfect، ومنها نبات تباع الشمس، أو أحادية الجنس imperfect، ومنها نبات النخيل. فالأزهار التي لها أسدية وكربلة تسمى ثنائية الجنس، ولبعض النباتات ومنها الخيار والقرع أزهار أحادية الجنس؛ إذ إن لها إما أسدية أو كرابل نشطة تؤدي وظائفها.

وتطلق الأزهار الذكرية، أي التي تحتوي أسدية، حبوب اللقاح، وتشكل الثمار بعد الإخصاب في الأزهار الأنثوية، والمحتوية على الكرابل.

ويختلف عدد أجزاء الزهرة من نوع إلى آخر. لكن عدد أجزاء الزهرة يعصم العلماء على العدد للتمييز بين كل من ذوات الفلقتين وذوات الفلقة الواحدة. فعندما يكون عدد البتلات أربعًا أو خمسًا أو مضاعفاتها يكون النبات عادة من ذوات الفلقتين. وعادة يكون عدد الأعضاء الأخرى كالسبلات والكرابل والأسدية أربعة أو خمسة أو مضاعفاتها أيضًا.

صندوق جانبي

هل تتعرق النباتات؟
ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.

--

الشكل 3-2

يمكن تعرف بعض النباتات على أنها ذوات فلقة أو ذوات فلقتين بواسطة أزهارها.

بيانات الشكل

ذوات الفلقتين.
ذوات الفلقة الواحدة.

فلأفراد العائلة الخردلية مثلًا أزهار لها أربع سبلات وأربع بتلات، الشكل 3-2. أما ذوات الفلقة الواحدة فلها أعضاء زهرية عددها ثلاث أو مضاعفاتها، كما في الشكل 3-2. فمثلًا زنباق النهار لها ثلاث سبلات وثلاث بتلات وست أسدية.

آليات التلقيح

Pollination mechanisms

لأنواع النباتات الزهرية المختلفة أزهار متميزة في الحجم والشكل واللون وترتيب البتلات. وترتبط العديد من هذه التكيفات التي أبدعها الخالق عز وجل مع التلقيح.

التلقيح بوساطة الحيوانات

Animal pollination

للعديد من الأزهار التي تُلقح بوساطة الحيوانات ألوان زاهية، الشكل 3-3، ولها رائحة قوية، أو تنتج سائلًا حلو المذاق يسمى الرحيق. وعندما تنتقل الحشرات والحيوانات الصغيرة الأخرى من زهرة إلى أخرى باحثة عن الرحيق فإنها تحمل معها حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى. كما تجمع حشرات أخرى حبوب اللقاح غذاءً لها.

فالألوان الناصعة والرائحة اللطيفة لأزهار التفاح والورد والليلك lilacs تجذب حشرات، ومنها النحل والفراش والخنافس والذباب. والأزهار البيضاء أو الصفراء الفاتحة أكثر وضوحًا عند الغسق وفي الليل، وتجذب الحيوانات ليلية المعيشة، ومنها العث والخفافيش. وتجذب الرائحة التي تشبه رائحة الفاكهة لبعض الأزهار الخفاش الذي يتغذى على الفواكه، ويساعد في تلقيح أزهارها.

وتجذب زهرة رافليسيا Rafflesia، التي لها رائحة اللحم الفاسد، إليها الذباب الملقح. ولا تفرز الأزهار التي تلقح بوساطة الطيور الكثير من الروائح عادة؛ لأن للطيور لها إحساس محدود بالروائح عادة، وهي غالبًا تحدد موقع الأزهار بالنظر.

التلقيح بوساطة الرياح

Wind pollination

الأزهار التي تفتقر إلى الأجزاء الزهرية ذات المظهر الواضح أو التي تفرز الروائح القوية تُلقح عادة بفعل الرياح، الشكل 3-3. وتنتج هذه الأزهار كميات كبيرة من حبوب اللقاح الخفيفة الوزن، مما يساعد على ضمان سقوط بعض حبوب اللقاح على مياسم أزهار من النوع نفسه. وتقع أسدية الأزهار التي تلقحها الرياح غالبًا تحت مستوى البتلات، مما يعرضها للرياح، وتكون مياسم هذه الأزهار عادة كبيرة وواسعة، مما يضمن سقوط حبوب اللقاح عليها واستقرارها. وتلقح أزهار معظم الأشجار والحشائش بوساطة الرياح.

مهن مرتبطة مع علم الأحياء

مهجن النباتات

Plant Breeder

إن معرفة تركيب الزهرة وآليات التلقيح والوراثة ضروري لهذه المهنة، حيث يجري مهجن النباتات تهجينًا انتقائيًا، بأن يختار نباتات ذات صفات مرغوب فيها ويزاوج بينها، ثم يسجل النتائج.

--

التلقيح

Pollination

الشكل 3-3

للأزهار عدة تكيفات لضمان التلقيح. فحبوب اللقاح يمكن أن تحملها الرياح أو الحيوانات. وعند تناول الحيوان غذاءه يمكن أن تلتصق به حبوب اللقاح، فينقلها إلى الزهرة التي ينتقل إليها بعد ذلك.

بيانات الشكل

تبعثر الرياح حبوب لقاح البلوط الخفيفة الوزن التي يمكن أن تسبب الحساسية للعديد من البشر. فالأزهار المتدلية تتدلى نحو الأسفل، وتتأرجح مع الرياح.

ينجذب الطائر الطنان إلى الأزهار الحمراء، ويصل منقاره الطويل إلى الرحيق في قاعدة الأزهار. بعض أصباغ الأزهار الصفراء والبرتقالية تعكس ضوءًا غير مرئي لعين الإنسان. ولكن النحل وحشرات أخرى تميزه.

عندما يحل الظلام تجعل الرائحة والألوان الفاتحة العث أكثر قدرة على تحديد موقع بعض الأزهار.

نبتة الجيفة رائحة منتنة تجذب إليها الذباب والخنافس الملقحة.

تجذب الأزهار التي تنتج الرحيق الحشرات الملقحة في أثناء بحثها عن الغذاء غالبًا.

--

الشكل 3-4

ينقل النحل والحشرات الأخرى حبوب اللقاح من زهرة ذكرية إلى زهرة أنثوية، أثناء تنقلها بينها، فيتم التلقيح وتتكون اللاقحة.

حدد: هل زهرة نبات القرع أحادية أم ثنائية الجنس؟

التلقيح الذاتي والخلطي

self and cross pollination

إن الأزهار الذاتية التلقيح يمكن أن تلقح نفسها، كما يمكن أن تلقح زهرة أخرى على النبات نفسه. وبعض الأزهار يجب أن تلقح خلطيًا، حيث تستقبل الأزهار حبوب اللقاح من نبات آخر.

ويعد هذا واحدًا من الأسباب التي تجعل الملقحات تؤدي دورًا مهمًا في تكاثر النباتات الزهرية. وتقدم الملقحات طريقة لنقل حبوب اللقاح إلى الأزهار التي يجب أن تلقح خلطيًا، كما تضمن أيضًا هذه الملقحات تكاثر الأزهار الأحادية الجنس، ومنها القرع، الشكل 3-4.

الفترة الضوئية

Photoperiodism

لاحظ علماء النبات أن بعض النباتات تزهر في أوقات معينة من السنة فقط. لذا فقد أجروا التجارب لتفسير هذه الظاهرة. وقد انصب اهتمام الباحثين على عدد ساعات ضوء النهار التي تتعرض لها النباتات. لكن الباحثين اكتشفوا لاحقًا أن العامل الحاسم الذي يؤثر في الإزهار كان عدد ساعات الظلام المتواصلة التي يتعرض لها النبات، لا عدد ساعات الضوء التي يتعرض لها.

ويسمى هذا العامل بعامل الفترة الضوئية photoperiodism. كما عرف العلماء أيضًا أن بداية نمو الزهرة في كل نوع من النبات هو استجابة لعدد من ساعات الظلام، وتسمى الفترة الحرجة للنبات. وتصنف النباتات الزهرية في واحدة من المجموعات الأربع الآتية: نباتات النهار القصير، ونباتات النهار الطويل، ونباتات النهار المتوسط، والنباتات المحايدة لطول النهار. ويعتمد هذا التصنيف على الفترة الحرجة. ويعكس الاسم هنا التركيز الأصلي للباحثين، أي عدد ساعات ضوء النهار. ومن المهم أن تتذكر أن المصطلح الأكثر دقة لنباتات النهار القصير مثلًا هو نباتات الليل الطويل. انظر الشكل 3-5 في أثناء قراءتك لوصف هذه النباتات.

تجربة استهلالية

مراجعة بناءً على ما قرأت حول تلقيح النبات، كيف تجيب الآن عن أسئلة التحليل؟

الفترة الضوئية لنباتات النهار القصير

short-day plants

تزهر عندما تتعرض يوميًا لعدد معين من ساعات الظلام أكبر من الفترة الحرجة لها. فمثلًا قد يزهر نبات النهار القصير عندما يتعرض لـ 16 ساعة من الظلام. وتزهر نباتات النهار القصير في الشتاء والربيع والخريف عندما يصبح عدد ساعات الظلام أكثر من عدد ساعات الضوء. ومن نباتات النهار القصير التي قد تعرفها البنفسج والبونسيتة Poinsettia والتوليب Tulips وفم السمكة.

الفترة الضوئية لنباتات النهار الطويل

long-day plants

تزهر عندما تكون ساعات الظلام أقل من الفترة الحرجة، حيث تزهر هذه النباتات في الصيف عادة، ومنها الخس والسبانخ والبتونيا Petunias والبطاطس والنجمة Aster وغيرها.

--

الشكل 3-5

تحدد الفترة الحرجة للنبات موعد إزهاره.

بيانات الشكل

نباتات النهار الطويل:
أقصر من الفترة الحرجة.
أطول من الفترة الحرجة.

نباتات النهار القصير:
أقصر من الفترة الحرجة.
أطول من الفترة الحرجة.

النباتات المحايدة:
ليل قصير.
ليل طويل.

نباتات النهار المتوسط:
فترة حرجة متوسطة.
أطول أو أقصر من الفترة الحرجة.

الفترة الضوئية لنباتات النهار المتوسط

intermediate-day plants

العديد من نباتات المناطق الاستوائية من نباتات النهار المتوسط intermediate-day plants. وهذا يعني أنها ستزهر ما دام عدد ساعات الظلام ليس كبيرًا ولا صغيرًا. ومن أمثلة هذه النباتات قصب السكر وبعض الحشائش.

الفترة الضوئية للنباتات المحايدة

Day-neutral photoperiodism

تزهر بعض النباتات بغض النظر عن عدد ساعات الظلام ما دامت تستقبل كمية كافية من الضوء اللازم لعملية البناء الضوئي ودعم النمو. إن النبات الذي يزهر في مدى واسع من عدد ساعات الظلام هو نبات النهار المحايد day-neutral plant. ومن هذه النباتات الحنطة السوداء والذرة والقطن والطماطم والورد.

تجربة 3-1

المقارنة بين تراكيب الأزهار

كيف تختلف تراكيب الأزهار؟

إن إلقاء نظرة سريعة على حديقة أزهار أو محل بيع الأزهار يبين أن هناك تنوعًا واسعًا من الأزهار. استقص كيف تختلف هذه الأزهار من نوع إلى آخر؟

خطوات العمل

• املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية.

• اعمل جدول بيانات لتسجيل الملاحظات والقياسات المختلفة لتراكيب الأزهار.

• احصل على الأزهار المطلوبة لهذه التجربة من معلمك.

• لاحظ الفروق في التركيب واللون والحجم والرائحة، وحذار من إتلاف الأزهار بأي طريقة.

• ارسم تخطيطًا لكل زهرة، وسجل ملاحظاتك في جدول البيانات.

• أعد الأزهار إلى معلمك.

التحليل

• قارن بين تراكيب الأزهار التي درستها.

• استنتج: إذا كانت بتلات الأزهار مختلفة الألوان؟

• اقترح تفسيرًا للاختلافات جميعها بين الأزهار التي شاهدتها.

--

التقويم 3-1

الخلاصة

الزهرة الكاملة لها سبلات وبتلات وأسدية وكربلة واحدة أو أكثر.

يختلف شكل الأزهار من نوع إلى آخر.

يميز بعض تراكيب الأزهار نباتات ذوات الفلقة الواحدة عن نباتات ذوات الفلقتين.

تجذب تكيفات الأزهار الملقحات بصورة أكبر.

يمكن أن يؤثر طول الفترة الضوئية في موعد الإزهار.

فهم الأفكار الرئيسة

• الفكرة الرئيسة: قارن بين وظائف كل من الأجزاء الأربعة للزهرة.

• صف خصائص زهرة كاملة من نباتات ذوات الفلقة الواحدة وزهرة كاملة من نبات ذوات الفلقتين.

• قارن بين الأزهار الكاملة والناقصة.

• توقع نوع الفترة الضوئية التي يمكن أن تنتج أزهارًا في هذا الوقت من السنة.

التفكير الناقد

• صمم تجربة لعمل أزهار لنبات النهار الطويل في أثناء الشتاء.

• قوّم أهمية الملقحات للأزهار في الأزهار الأحادية الجنس.

• الكتابة في علم الأحياء: اكتب وصفًا من وجهة نظر إحدى الملقحات في أثناء زيارة زهرة.