گیاهان





گیاه (Plant) در زیست شناسی معمولا" به یک موجود زنده درحوزه رده بندی گیاهان اطلاق می شود. شاید در کاربردهای روزمره این واژه آنچنانکه درذیل تعریف شده بکار نرود.

تعریف دیگر گیاه که گسترده تر (فراگیرتر) می باشد، عبارت است از هرچیزی که فتواتوتروف می باشد- یعنی غذای خودش را از مواد خام غیر آلی و نور خورشید تولید کند. برای فردی که بر نقش خاصی که گیاهان در یک اکوسیستم بازی می کنند متمرکزشود این تعریف غیر منطقی نیست .اما در بین فتواتوتروپها ، پروکاریوتهایی ( پیش هسته) مخصوصا" باکتریهای فتواتوتروپ و سیانوفیتها وجود دارند. سیانوفیتها را گاهی اوقات ( به دلایل خوبی) جلبکهای سبز– آبی می نامند.در اینجا این مشکل بوجود می آید که بیشتر مردم از جمله گیاه شناسان قارچ خوراکی را گیاه می نامند اگرچه قارچ خوراکی اندام باردهی قارچ می باشد ( حوزه قارچها)، و اصلا" فتواتوتروپ نبوده، بلکه گندخوار( saprophytic) می باشد. و بیش از چند گونه گیاهان گل دار، قارچها و باکتریها وجود دارند که انگلی هستند.

ما قادر به ارائه پاسخی مطمئن نیستیم. فهرست خصوصیاتی که حوزه رده بندی گیاهان را از سایر حوزه های زیست شناسی جدا می کند حد اقل یک تعریف فنی ارائه می کند اما این تعریف مورد پسند همگان قرار نمی گیرد. بنابراین تعریف اصطلاح گیاه همیشه به معنی بیشتر موجودات زنده طبقه بندی شده در محدوده رده بندی گیاهان می باشد. مثلا" اگر جلبکهای سبز به وضوح گیاهانی جزورده بندی گیاهان هستند، پس بیشترمردم اکثرخزه های دریایی را هم که جزئی از( حوزه آغازیان (هستند، جزو جلبک های سبز در نظر می گیرند. مشکل عدم وجود دقت یا توافق که در تعریف گیاه وجود دارد یکی از گفته های مورد تفاهم است که اغلب در مقالات با آن مواجه هستیم از این قبیل : ... آوند چوبی یکی از دو بافت انتقال در گیاه است . بطور کلی تصور نمی شود این جمله به معنی تمامی گیاهان ، جلبکها با گیاهان گلدار باشد. به احتمال بسیار زیاد باکتریها یا قارچها را به حساب نمی آورد. در واقع معمولا" بهتر است اینگونه تصور شود که این بحث فقط به گیاهان آوندی مربوط می شود ( ضرورتا" سرخسها ، مخروط زاها، گیاهان گلدار و تعدادی دیگر) مگر اینکه به صورتی متفاوت بیان شود( مثلا" ... در گیاهان آوندی و غیر آوندی اینگونه است ). The system of classification (see
درسیستم طبقه بندی ( به طبقه بندی علمی مراجعه کنید) که توسط گیاه شناسان برای فهرست کردن موجودات زنده زمین بکار رفته، هزاران دانشمند روزانه ساعات بسیار زیادی وقت صرف کرده اند. درابداع این سیستم تلاش شده تا سیستمی طبیعی بوجود آید در حالیکه ارتباطات تکاملی بین کلیه گونه های مختلف را توصیف نماید ( از جمله مواردیکه فقط در فسیلها شناخته شده اند). گیاهان یکی از بخشهای این طبقه بندی هستند ودرتعریف گیاهان چه بصورت کلی وچه بصورت جزئی ، باید تعدادی منبع را درکلیه فعالیتهای علمی که برای تهیه یا ارائه اطلاعات درباره آنها انجام می شود، در این سیستم طبقه بندی لحاظ کنیم.

برای گیاهان آنگونه که در حوزه رده بندی گیاهان تعریف شده اند به قسمت زیر نگاه کنید.


گیاهان تقریباٌ در همه جای گیتی می رویند گلها علفها و درختان را تقریباٌ هر روزه می بینیم. گیاهان همچنین بر فراز کوههای بلند در اقیانوس ها در بسیاری از بیابانها و در نواحی قطبی می رویند. بدون گیاهان، آدمیان و جانوران نمی توانستند در کره زمین زندگی کنند. آدمی بدون هوا یا خوراک نمی تواند زندگی کند و همچنین بدون گیاهان نمی تواند زنده بماند. اکسیژن موجود در هوا که تنفس می کنیم از گیاهان فراهم می آید. خوراکی که می خوریم نیز از گیاهان یا از جانوران گیاه خوار بدست می آید.
در خانه سازی و بسیاری از چیزهای سودمند را از کنده و تخته و الوار درختان و خیلی از پوشاکهای ما از الیاف گیاهی از قبیل پنبه فراهم می گردد.

دانشمندان عقیده دارند که بیش از 350000 گونه و نوع گیاه شناخته شده اما هنوز بسیاری از گیاهان ناشناخته مانده است. کوچکترین گیاه دیاتوم می باشد که تنها با میکروسکوپ می توان آن را دید حتی ممکن است یک قطره آب بیش از 500 دیاتوم در خود شناور داشته باشد.

بزرگترین گیاه زنده دنیا درخت سکویا در کالیفرنیا می باشد که بیش از 90 متر بلندی و بیش از 9 متر پهنا دارد.

برخی از درختان در کالیفرنیا هستند که عمر 4000 تا 5000 ساله دارند. دانشمندان همه موجودات زنده را به دو گروه اصلی و عمده تقسیم کرده اند.

به بیان دیگر می توان گفت که فرق عمده میان گیاهان و جانوران آن است که گیاهان در جایی ثابت هستند در حالی که تقریباٌ همه جانوران با نیرو و اراده خود حرکت می کنند.

بیشتر گیاهان خوراک خود را از هوا نور خورشید و آب می گیرند. جانوران نمی توانند برای خود خوراک بسازند. از این رو گیاهان یا جانوران گیاهخوار را می خورند. پایه و اساس واحد اصلی و آجر ساختمان موجود زنده یاخته یا سلول می باشد و از این جهت گیاه و جانور با هم تفاوت دارند زیرا بیشتر گیاهان سلول های دیواره ای کلفت حاوی ماده ای بنام سلولز دارند یاخته های جانوری ماده سلولز ندارد.
برخی چیزهای زنده که به نظر می رسد به خانواده و قلمرو گیاهان و جانوران وابسته نیستند. و این موجود تک یاخته ارگانیزم های شامل باکتری و اشکال دیگر زندگی است که تنها با میکروسکوپ قابل دیدن است. بیشتر دانشمندان عقیده دارند که به خانواده خود وابسته هستند یعنی موجودی که نه گیاه است و نه جانور.

از گیاهان برای آدمی خوراک، پوشاک، پناهگاه یعنی مهمترین نیازهایشان فراهم می شود. بسیاری از ما ازداروهایی که از گیاهان ساخته می شود یا مستقیماٌ از خود گیاهان دارویی است سود می جوییم. بعلاوه از گیاهان در مصارف زیبا سازی و لذت بخش کردن زندگی سود جسته می شود.

طبقه بندی حوزه رده بندی گیاهان


منشاء کلیه موجودات زنده متعلق به حــــــــــوزه گیاهان ، گروهی به نام جلبک سبز است که اشکـــال باقی مانده آن (paraphyletic) بوده وبصورت انواع گوناگونی در این قسمت یا درمیان آغازیان وجود دارند.جلبکهای سبز دارای کلروپلاستهایی هستند که در بر گیرنده کلروفیل a و b می باشند که بوسیله غشاهای دولایه به هم متصل هستند و دارای انواع گوناگونی تاژکدار، انبوه زی ، میله ای و حتی چند سلولی ابتدایی می باشند .بسیاری از آنها عمدتا" هاپلوئید ( تک لاد) هستند اما بقیه ، بین گونه های هاپلوئید و دیپلوئید ( دولاد) که گامتوفیت و اسپروفیت نامیده می شوند دارای تناوب نسل می باشند.
در مرحله ای از دوران پالئوزوئیک گیاهان پیچیده و چند سلولی(رویان رستها ) بر روی زمین نمایان شدند. در این گونه های اولیه جدید ، گامتوفیت و اسپروفیت از نظر شکل و عملکرد بسیار متفاوت بودند ، اسپروفیت کوچک باقی ماند و در کل زندگی کوتاه خود وابسته به والد خود بود. گروههای موجود در این ساختار مشترکا" خزه ها نامیده می شوند. از جمله:
  • دسته Bryophyta( خزه ها)
  • دسته Anthocerotophyta ( علف شاخی)
  • دسته Hepaticophyta( هپاتیکها)

تمامی این گونه ها کوچک بوده و محدود به محیطهای مرطوب می باشند و برای تولید هاگ وابسته به آب هستند. در دوران سیلورین ، رویان رستهای جدیدی نمایان شدند که در اثر سازگاری امکان غلبه بر این موانع را که در دوران دونین دستخوش پرتوش سازگاری گسترده ای شدند پیدا کردند. این گروهها معمولا" دارای کوتیکول هستند که در برابرخشکیدگی مقاوم می باشند و بافت آوندی که آب را سرتاسرگیاه منتقل می کند که به همین علت آنها را گیاهان آوندی می نامند.
  • دسته Lycophyta ( گرگ پاها)
  • دسته Sphenophyta( دم اسبی)
  • دسته Psilophyta (سرخسهای ماهوتی)
  • دسته Ophioglossophyta ( لاله آلپی و سرخسهای تاکی)
  • دستهPterophyta ( سرخسها)

گیاهان آوندی هم زیر گروهی ازاسپرماتوفیتها یا گیاهان دانه دار هستند که تا آخردوران پالئوزوئیک متنوع شدند. دراین گونـــــه ها گامتوفیت کاملا" کاهش یافت و اسپروفیت درون پوششی به نام دانه که در والد آنها بوجود می آید شروع به زیستن نمودند. اسپرماتوفیتها عبارتند از:
این دسته ها به دو گروه بازدانگان ( بی دانه ها ؛ چهار دسته اول) و گیاهان گلدار یا angiosperms تقسیم می شوند. پنجمین دسته فوق آخرین گروه عمده گیاهان است که در دوران ژوراسیک بوجود آمده و به سرعت در بیشتر زیبومه ها گسترده شدند.

رده های گیاهان


ممکن است بخواهیم علاوه بر طبقه بندی علمی گیاهان یا روشهای مردم پسند تر براساس این سیستم ، به طبقه بندی گیاهان با روشهای متفاوت دیگری بپردازیم که در ذیل به بررسی برخی از آنها می پردازیم:
ممکن است گیاهان بر مبنای الگوهای رشد فصلی اشان مرتب شوند. البته گیاهان ساده مثل جلبکها دوران زندگی کوتاهی دارند و اصطلاحهای زیر در مورد آنها بکار نمی رود اما جمعیت جلبکها عموما" فصلی هستند.
  • سالانه : زندگی و تولید مثل در یک فصل رشد و نمو.
  • دوسالانه : زندگی در دو فصل رشد و نمو ؛ تولید مثل معمولا" در سال دوم
  • چند ساله : زندگی در سالهای رشد نمو طولانی ؛ ادامه به تولید مثل در یک مرحله
گیاهان آوندی یا herbaceous ( غیر چوبی ) هستند ویا چوبی. گیاه چوبی ممکن است درختانی باشند با یک یا چند تنه و شاخه که روی زمین بوجود می آیند ویا درختچه هایی باشند بدون تنه ، با شاخه هایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند.
همچنین ممکن است گیاهان بر اساس چگونگی کاربردشان طبقه بندی شوند.گیاهان غذایی از جمله میوه ها ، سبزیجات ، گیاهان دارویی و ادویه ها می باشند.

ساختمان گیاه

از مجموع چند بافت یک اندام پدید می‌آید. در گیاهان دانه‌دار اندامهای رویشی و زایشی وجود دارند. اندامهای رویشی شامل ریشه ، ساقه ، برگ و اندامهای زایشی شامل گل ، میوه و دانه است. ریشه و ساقه را از آن جهت اندامهای رویا می‌نامیم که با جذب آب و نمکها و انجام فتوسنتز سبب ماده سازی ، رشد و رویش گیاه می‌شود. در گیاهان دانه‌دار محصول فعالیت اندامهای زایا تشکیل سلول تخم و سپس دانه است.

ریشه

به استثنای خزه گیان و چند گونه از نهانزادان آوندی که فاقد ریشه‌اند در بقیه گیاهان این اندام به شکلهای مختلف وجود دارد. در ریشه و ساقه نهاندانگان دولپه‌ای دو نوع ساختار ممکن است وجود داشته باشد. ساختار نخستین و ساختار پسین. ساختار نخستین ، ساختمانی است که در ابتدا در ریشه و ساقه وجود دارد و ساختار پسین ، ساختاری است که در نتیجه رشد قطری ساقه و یا ریشه در این اندامها بوجود می‌آید. در واقع در گیاهان چوبی (غیر علفی) در نتیجه رشد و نمو قطری ، بافتهای جدیدی ساخته و به بافتهای قبلی ضمیمه می‌شود. این بافتهای جدید در مجموع ساختار پسین نامیده می‌شود. رشد پسین ریشه مربوط به فعالیت دو لایه زاینده کامبیوم و فلوژن است.

نقش ریشه

نقش اصلی ریشه در زندگی گیاه ، جذب آب و نکهای کانی و نگاهداری گیاه در خاک است.

انواع ریشه

بر حسب منشا تشکیل ریشه دو نوع ریشه راست و افشان تشخیص داده می‌شود. اگر منشا ریشه ، ریشه‌چه گیاه نباشد، چنین ریشه‌ای را نابجا گویند. ساختار ریشه در ارتباط با نقش آن تغییر می‌کند و در نتیجه انواع ریشه ایجاد می‌شوند که عبارتند از: ریشه‌های ذخیره‌ای یا غده‌ای، ریشه‌های هوایی (مانند ریشه‌های نگاهدارنده ، ریشه‌های بالارونده یا چسبنده) ، ریشه‌های انگلی و ریشه‌های تنفسی.

آناتومی ریشه

ساختار بیرونی ریشه در پایین بخش تارهای کشنده به‌ ترتیب از بالا به پایین عبارتند از: منطقه نمو ، منطقه مریستمی و کلاهک . در دو‌لپه‌ایها ، بافتهای مختلف ریشه از تکثیر سه یاخته بنیادی تشکیل می‌شوند. در بازدانگان ، بافتها از تکثیر دو یاخته بنیادی و در تک‌لپه‌ایها از تکثیر پنج گروه یاخته بوجود می‌آیند.

ساقه

وظیفه ساقه

ساقه بخشی از محور اصلی گیاه است که نقشهای نگهداری ، هدایت ، تولید بافتهای جدید ، اندوختن مواد و فتوسنتز را به عهده دارد.

انواع ساقه

ساقه را از نظر محیط زندگی به سه گروه: ساقه‌های آبی ، ساقه‌های هوایی و ساقه‌های زیرزمینی تقسیم می‌کنند. ساقه‌های هوایی و زیرزمینی را به حسب طول عمر ، نوع گیاه و نحوه رشد به چهار گروه: ساقه‌های بازدانگان و دولپه‌ایهای چوبی ، ساقه‌های گیاهان دولپه‌ای علفی ، ساقه‌های گیاهان تک‌لپه‌ای و ساقه‌های تغییر شکل یافته تقسیم می‌کنند.

بخشهای مختلف ساقه

در روی ساقه بخشهایی دیده می‌شوند که عبارتند: جوانه انتهایی ، جوانه‌های جانبی مولد برگ و گل ، اثر برگ ، اثر دسته آوند ، گره ، میانگره و عدسک (در شاخه‌های مسن) . جوانه‌ها را بر حسب محل استقرار آنها بر روی ساقه به جوانه‌های انتهایی ، جانبی ، فرعی و نابجا تقسیم می‌کنند.

تغییر شکل ساقه

تغییر شکل ساقه اغلب با تغییر نقش آن همراه است. مهمترین ساقه‌های تغییر شکل یافته عبارتند از: ساقه‌های خزنده ، ساقه‌های زیرزمینی ، ساقه پیچنده ، ساقه‌های برگ نما ، ساقه‌های گوشتی و ساقه خارنما.

رشد ساقه

رشد ساقه به دو صورت طولی و قطری است. در قسمت انتهایی هر ساقه مریستم انتهایی قرار دارد که در اثر تقسیم و تمایز یاخته‌های آن سه نوع بافت مریستم نخستین به نامهای پروتودرم ، مریستم زمینه‌ای و پروکامبیوم بوجود می‌آیند. پروتودرم بشره را تولید می‌‌کند. بافتهای نخستین پوست مغز و گاهی اشعه مغزی از مریستم زمینه‌ای بوجود می‌آیند. پروکامبیوم از خارج آوندهای آبکش و از داخل آوندهای چوبی را ایجاد می‌کند.

برگ

بیشتر برگها دارای پهنک و دمبرگ هستند و در برخی نیام و گوشوارک نیز دیده می‌شود. نیام به بخش نسبتا پهن پایین دمبرگ گفته می‌شود که کم و بیش ساقه را دربرمی‌گیرد. گوشوارکها ضمایمی هستند که در محل اتصال دمبرگ به ساقه در بعضی گیاهان دیده می‌شوند. در ساختار پهنک سه بخش مشخص وجود دارند که عبارتند از: روپوست ، میانبرگ و دسته‌های آوندی . روپوست زبرین و زیرین پهنک را پوشانده است. این سلولها در بعضی نهانزادان آوندی مانند سرخسها دارای کلروپلاست‌ هستند و به خاطر زیستن در ناحیه مرطوب لایه کوتینی نازکی دارند.

سلولهای روپوست خاستگاه انواع کرکها هستند. میانبرگ به پارانشیمی که بین روپوست زیرین و زبرین وجود دارد گفته می‌شود. در میانبرگ اکثر برگها دو نوع پارانشیم نرده‌ای و اسفنجی وجود دارد. سلولهای میانبرگ اسفنجی بطور معمول کروی و سلولهای استوانه‌ای زیر اپیدرم و در زیر آن سلولهای اسفنجی قرار می‌گیرند. در تک‌لپه‌ایها میانبرگ معمولا اسفنجی است. دسته‌های آوندی رگبرگهای برگ را می‌سازند. هر دسته آوندی بوسیله غلاف آوندی احاطه می‌شوند. دمبرگ و نیام ساختاری مشابه پهنک برگ دارند.

گل

گل اندامی است که اعمال تولید مثلی گیاه در آن صورت می‌گیرد. هر گل از اندامهای پوششی و زایشی تشکیل شده است. کاسبرگها و گلبرگها اندامهای پوششی گل هستند که حفاظت همه بخشهای گل را بر عهده دارند. نافه و (مادگی و ساختمان آن|مادگی)) اندامهای زایشی گل‌اند. نافه گل مجموعه‌ای از پرچمهاست که هر یک از پرچمها از میله و بساک تشکیل می‌یابند.

دانه گرده در اثر تقسیم میوز بوجود می‌آید و دارای دو هسته روینده زاینده است. مادگی از سه بخش تخمدان ، خامه و کلاله تشکیل شده است گلها از نظر ساختار متنوع‌اند و به صورت کامل ، ناقص ، نر و نرماده دیده می‌شوند. طرز قرار گرفتن گلها را روی شاخه‌ها گل آذین می‌نامند تشکیل گل طی سه مرحله صورت می‌گیرد که یکی از علل تشکیل آن برداشته شدن عوامل خواب از روی مریستمهای خفته است.

میوه

فرآیند تولید مثل گیاهان گلدار با ظهور گل آغاز می‌شود و با تشکیل دانه پایان می‌یابد.پس از لقاح تخمک به دانه و دیواره‌های تخمدان به صورت میوه تغییر شکل می‌دهند. تغییر شکل تخمدان به میوه ممکن است بدون عمل لقاح نیز صورت گیرد. تخمدان رشد یافته را میوه گویند. در بسیاری از میوه‌ها بخشهای دیگر گل همراه با تخمدان رشد می‌کنند. تشکیل میوه عموما پس از گرده افشانی و لقاح آغاز می‌شود. بافت دیواره تخمدان ضمن تحولاتی فرا بر میوه را بوجود می‌آورد. که از سه لایه درون‌بر ، میان‌بر و برون‌بر تشکیل شده است. میوه گیاهان اصولا دو نوع هستند. میوه‌های ساده که از رشد یک تخمدان حاصل می‌شود و میوه‌های مرکب از رشد چند تخمدان حاصل می‌شوند.

دانه

بعد از لقاح مضاعف تخمک به دانه تبدیل می‌شود. دانه رسیده از سه بخش تشکیل شده است.
  • پوشش دانه: که از یک یا دو پوسته تخمک بوجود می‌آید.
  • آندوسپرم: که ممکن است به مقدار زیاد یا کم وجود داشته باشد.
  • جنین: که از رشد آن گیاه جوان بوجود می‌آید. دانه پس از تشکیل وارد زندگی می‌شود تا شرایط لازم برای رویش آن فراهم گردد.