لماذا الخلايا النباتية تشبه الصناديق
تقترب جميع الخلايا النباتية من بعضها البعض في الشكل بشكل كبير، ولفهم ذلك يجب أولا أن نعرف ما هي الخلية النباتية. إنها خلية حقيقية لها نواة وخصائص مميزة تميزها، وتشمل هذه المكونات الجدار الخلوي والفجوة العصارية والبلاستيدات المعروفة أيضا بالصانعات الخضراء التي تقوم بعملية البناء الضوئي. تعد الخلية النباتية وحدة البناء الأساسية للطحالب البحرية والأشجار وجميع أنواع النباتات.
في الحقيقة، الخلية النباتية تكاد تكون مشابهة للصناديق في المظهر، وهذا يظهر عادة عند رؤيتها تحت المجهر، حيث تكون ذات شكل مستطيل. وبشكل خاص، تتواجد الخلايا النسيجية الغروية، والتي تؤدي دورا في دعم وتعزيز نمو النباتات في الاتجاه الطولي. تعتبر هذه الخلايا جزءا من الأنسجة الأرضية المكونة للنبات، إلى جانب الأنسجة الوعائية والأنسجة الجلدية وغيرها من مكونات النبات.
مكونات الخلية النباتية
من خلال دراسة علم زراعة الأنسجة النباتية تم اكتشاف أن خلايا النباتات تشبه الصناديق وتحتوي على العديد من العضيات التي تنقسم وفقا للوظائف الحيوية والبنية إلى المكونات التالية:
- الميتوكوندريا: تعرف الميتوكوندريا أيضا بالمتقدرات، وتعمل على إنتاج جزيئات الطاقة للخلية من خلال تحويل الناتج من عملية التمثيل الضوئي من الأكسجين مع الجلوكوز إلى جزيئات الطاقة ثلاثية الفوسفات الأدينوزين (ATP)، وهي المسؤولة عن حدوث عملية التنفس الخلوي، بالإضافة إلى توفير الطاقة اللازمة لعمل الخلايا ونموها.
- البلاستيدات: وتعرف أيضا باسم النباتات الخضراء، وهي عبارة عن عضيات مستطيلة الشكل تحتوي على صبغة الكلوروفيل التي تمنح النبات لونه الأخضر، وتساعد في امتصاص الطاقة الضوئية وتحويلها إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي.
- النواة: هي المركز الذي يحتوي على المادة الوراثية للخلية، وتعرف باسم الحمض النووي في النواة.
- السيتوبلازم: هو المادة الهلامية الموجودة داخل غشاء الخلية والتي تطفو فيها بقية الأجزاء الخلوية.
- غشاء الخلية: يعرف أيضا باسم غشاء البلازما، وهو الطبقة الخارجية للخلية، ويحتوي على العضيات بالخلية والسيتوبلازم (الهيولى)، وهو غشاء نافذ يسمح بدخول مواد معينة إلى الخلية وخروجها منها.
- جدار الخلية: هي الغلاف الصلب الخارجي الذي يدعم الهيكل الخلوي في الخلية النباتية، ويتكون من الجليكوبروتينات والبكتين والسليلوز، ويتكون من ثلاث طبقات وهي الصفيحة المتوسطة وجدار الخلية وجدار الخلية الثانوي.
- الريبوسومات: يتمثل دور هذا الجزء في تجميع البروتين داخل الخلية، ويمكن أن يكون متصلا بالشبكة البلازمية الحرة في السيتوبلازم أو الداخلية الخشنة.
- الليسوزوم: يعرف الجسيم الحال أيضا باسم مركز الخلية النباتية الهضمي، حيث يقوم بإنتاج الإنزيمات المسؤولة عن تفكيك جزيئات الطعام وإعادة تدوير مكونات الخلية التالفة مرة أخرى.
- جهاز جولجي: يقوم بتوزيع المنتجات الكيميائية الخلوية داخل الخلية النباتية.
- الهيكل الخلوي: الهيكل الداعم للخلية” هو عبارة عن شبكة من الخيوط الدقيقة والألياف.
- الشبكة الأندوبلازمية: تعتبر هذه العضيات غشائية مقعرة، وهي المسئولة عن إنتاج الدهون والبروتينات في النبات.
مفهوم علم البيئة النباتية
يعرف علم البيئة بأنه أكثر المسؤولين عن دراسة العلاقات بين البيئة والأنظمة المحيطة بها، ويطلق عليه أيضا علم البيولوجيا الحيوية أو علم الأحياء، بالإضافة إلى علم البيئة البيولوجي. يركز علم البيئة على مشكلات انقراض النباتات والحيوانات، والتلوث البيئي، وزيادة السكان، وندرة الغذاء، بالإضافة إلى دراسة وفهم العلاقات بين الكائنات الحية والبيئة المادية التي يعيشون فيها، ويسعى لفهم الروابط الحيوية بين النباتات والحيوانات
فيما يتعلق بمجالات علم البيئة، فإنها متنوعة ومتفاوتة، حيث تشمل علم البيئة النباتية، الذي يعرف أيضا باسم علم النبات البيئي (PLANT ECOLOGY)، وقد تم تعريفه بأنه “مجموعة العوامل والظروف التي تؤثر على تكوين ونمو النباتات، ويعود معنى كلمة البيئة الأصلي إلى أنها المكان الذي يعيش فيه النبات أو ما يعرف بالمجتمع النباتي، ويختص علم البيئة النباتية بدراسة النباتات وعلاقتها بالظروف التي تعيش فيها وتنمو فيها.
علاقة علم البيئة بالعلوم الأخرى
يترابط علم البيئة بشدة مع العديد من العلوم الأخرى، بما في ذلك علم النبات الذي يشار إليه باسم البيئة النباتية.
ارتباط علم البيئة بفروع علم النبات
- ارتباطه بعلم تصنيف النبات (Plant Taxonomy): يعد فهم علم التصنيف الوسيلة الوحيدة للتعرف على الأنواع النباتية المختلفة التي توجد في البيئة النباتية التي يرغب الدراسة فيها.
- ارتباطه بعلمي الشكل الظاهري و التشريح (Morphology & Anatomy): ويعود سبب هذا الارتباط إلى تأثير قوي للعوامل البيئية على التركيب والشكل الظاهري للنباتات، والتوافق بين هذه التركيبات والتغيرات البيئية لتكون النباتات قادرة على التكيف مع ظروف حياتها.
- ارتباطه بعلم الفسيولوجي (Physiology): تؤثر الظروف البيئية التي تعيش فيها النباتات بشكل كبير على قدرتها على القيام بالوظائف الحيوية وكذلك على أداء تلك الوظائف.
ارتباط علم البيئة بالعلوم غير علم النبات
- ارتباطه بعلم الطقس Meteorology: كل منطقة في العالم لديها ظروف مناخية مختلفة عن غيرها من المناطق، وتلك الظروف تؤثر بشكل كبير على حالة النباتات. لذا، عند إجراء دراسة في منطقة ما، يجب إجراء دراسة بيئية مفصلة لرصد وتحليل العوامل الجوية بدقة، من أجل تفسير الظواهر النباتية بناء على هذه الظروف المناخية.
- ارتباطه بعلم التربة: التربة هي الطبقة التي تمتد فيها الجذور الأرضية للنباتات وتمتص من خلالها النباتات حاجتها من الأملاح والماء، وإذا كانت التربة صالحة، فإن النباتات ستكون صالحة أيضا، ومعروف أن عوامل التربة تؤثر على صلاحية ونجاح مختلف أنواع النباتات.
- ارتباطه بعلم الهيدرولوجيا (Hydrology) علم المياه: يتطلب مجال العلوم البيئية الدراسة الشاملة للبيئة المائية للنباتات، وذلك من خلال دراسة سرعة وعمق التيارات المائية وأساليب الصرف والري، ومكونات المياه الأرضية من حيث المستوى والتركيب لشرح الظروف المحيطة بالنباتات.
- ارتباط علم البيشة النباتية بعلم الجغرافيا (Geography): الربط بين علم النبات وعلم الجغرافيا يؤدي إلى إنتاج نوع ثالث من العلم وهو النبات الجغرافي (علم توزيع النبات)، ويتم في هذا العلم دراسة كيفية الحياة على الأرض وتطور النباتات، وطرق هجرتها وتحديد المواطن الأصلية للنباتات، وتوزيع النباتات على سطح الأرض وتقسيمها إلى ممالك ومقاطعات نباتية ومناطق نباتية جغرافية.
- ارتباطه بعلم الأرض (ﭼيولوجيا Geology): بما أن التكوينات الجيولوجية لها تأثير كبير على النباتات ومختلف أنواع النباتات التي يمكن أن تنمو في مناطق معينة، عند تحديد التكوينات الجيولوجية يصبح من الممكن دراسة مدى ملائمة النباتات لتلك المنطقة التي تمت دراستها.