حل كتاب الأحياء ثاني ثانوي الفصل الأول ف1 1446
1- 1 خصائص شوكيات الجلد
الفكرة الرئيسة : شوكيات الجلد حيوانات بحرية لها هيكل داخلي بأشواك وجهاز الفكرة وعائي مائي وأقدام أنبوبية ، ولأفرادها البالغة تناظر شعاعي. الربط مع الحياة لقياس ضغط الدم يمر الهواء في جهاز قياس ضغط الدم عبر أنبوب يوصله إلى رباط يُلف حول الذراع ويبقى مشدودا حتى تحرير الهواء منه وطرده إلى الخارج تستعمل بعض الحيوانات- شوكيات الجلد المبدأ نفسه
التحرك وتحصل على غذائها.
شوكيات الجلد ثانوية الفم Echinoderms are Deuterostomes
الرخويات والديدان الحلقية والمفصليات التي درستها في الفصول السابقة حيوانات بدائية القم.
شوكيات الجلد حيوانات ثانوية الفم ، وهذا تحول أساسي في العلاقات بين الحيوانات لاحظ تفرع المخطط عند نقطة ثانوية الفم ، الشكل 1-1. يتكون الفم في بدائية الفم من فتحة الجاسترولا ، في حين يتكون الفم في ثانوية الفم من مكان آخر في الجاسترولا ، كما في شوكيات الجلد والحبليات. جميع شوكيات الجلد حيوانات بحرية ، وهي تضم 6000 نوع ، منها نجم البحر وقنفذ البحر وخيار البحر ر ونجم البحر الهش وزنابق البحر ونجم البحر الريشي واللؤلثية البحرية
2- 1 اللافقاريات الحبلية
الفكرة الرئيسة : اللافقاريات الحبلية لها صفات تربطها مع الفقاريات الحبلية.
الربط مع الحياة : الديدان والقواقع والنحل والأسماك والطيور والأسود كلها حيوانات تشترك في صفات عامة فكر في الصفات المشتركة بين هذه الحيوانات ، والصفات التي تختلف فيها الحيوانات التي تشترك في أغلب الصفات تكون أكثر تقاربا من تلك التي تشترك في صفات قليلة.
صفات اللافقاريات الحبلية
يظهر مخطط العلاقات التركيبية في الشكل 15- 1 أن اللافقاريات الحبلية- ومنها السهيم والكيسيات- ثانوية الفم ، وهي تشبه في ذلك شوكيات الجلد ، ولها صفات أخرى لا توجد في شوكيات الجلد سوف تتعلمها لاحقا. ومن أكثر الحيوانات شهرة عند علماء الحيوان الشكل 15 – 1 ، حيوان صغير ثعباني الشكل يسمى السهيم ( الرميح) ، وهو يقضي معظم حياته مدفونا في الرمل. لذا من الصعب عليك أن تجد السهيم ، فهو مخلوق متخفّ ، له غطاء شفاف ، يشبه جسمه السمكة ، طوله نحو cm 5 نصف جسمه يكون مدفونا عادة في الرمل ، يرشح غذاءه ، ولا يدرك الكثيرون أهميته.
1 - 2 الأسماك
الفكرة الرئيسة : الأسماك فقاريات لها خصائص تسمح لها بالعيش والتكاثر في الماء. الربط مع الحياة لعلك رأيت حوض ماء ملينا بأسماك ملونة تشبه تلك التي في الصورة في بداية الفصل.
ما التكيفات التي تمكن الأسماك من العيش في الماء ؟ للأسماك خصائص فريدة تسمح لها بالعيش والتكاثر في الماء.
خصائص الفقاريات Characteristics of Vertebrates
درست حتى الآن الإسفنجيات واللاسعات والرخويات والديدان والحشرات وشوكيات الجلد ، وكلها لافقاريات. تذكر أن أهم أربع خصائص للحبليات هي أن لها حبلاً عصيبا ظهريًا ، وحبلا ظهريًا ، وجيوبًا بلعومية ، وذيلا خلف شرجي. فالحيوانات التي تندرج تحت شعبة الفقاريات تسمى فقاريات. ولهذه الفقاريات عمود فقري وخلايا متخصصة تنمو من الحبل العصبي. ويعد العمود الفقري – الذي يُسمى أيضًا الحبل الشوكي- سمة أساسية للفقاريات.
تضم طوائف الفقاريات الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات. العمود الفقري Vertebral column في معظم الفقاريات يحل العمود الفقري- الذي يحيط بالحبل العصبي ويحميه- محل الحبل الظهري. ويحدث استبدال الحبل الظهري خلال النمو الجنيني. فالغضروف أو العظم هما المادتان المكونتان للهياكل الداخلية لمعظم الفقاريات. ويُعرف الغضروف cartilage بأنه مادة قاسية مرنة تكون هياكل أو أجزاء من هياكل الفقاريات...
تعلم الأعمدة الفقرية المبينة في الشكل ( 21) تراكيلب مهمة للفقاريات. ويعمل العمود الفقري عمل عصا قوية ومرنة ؛ حيث تستند عليه العضلات في أثناء السباحة أو الركض. وتساعد الفقرات المنفصلة الحيوان على التحرك بسرعة وسهولة. كما تساعد العظام على انقباض العضلات بقوة ، فتزيد من قوة الحيوان.
2-2 البرمائيات
الفكرة الرئيسة : المعظم البرمائيات تكيفات تؤهلها للعيش جزءا من حياتها في الماء والجزء الآخر على اليابسة.
الربط مع الحياة : إذا فكرت في السباحة فستجد أنَّ التَّحرُّك في الماء يختلف عن التحرك على اليابسة. وكما أن للأسماك تكيفات تمكنها من العيش في الماء فإن للبرمائيات البالغة أيضاً تكيفات للعيش على اليابسة.
الانتقال إلى اليابسة The move to land
واجهت بعض المخلوقات الحية تحديات فيزيائية كثيرة في الانتقال من الماء إلى اليابسة. ويُبين الجدول 1-2 بعض اختلافات ظروف الحياة في الماء عنها على اليابسة. وتشمل هذه الاختلافات الطفو ، وتركيز الأكسجين ، ودرجة الحرارة. ويوضح الجدول أيضا أمثلة على تكيفات الفقاريات البرية للحياة على اليابسة ، كما يوضح الشكل 17-2 تكيف البرمائيات للحياة البرية.
1 - 3 الزواحف
الدوران Circulation :
يدخل الأكسجين في معظم الزواحف من الرئتين إلى الجهاز الدوراني الذي يشبه جهاز الدوران في البرمائيات. ولمعظم الزواحف أذينان منفصلان وبطين واحد مفصول جزئياً بحاجز غير كامل ، كما في الشكل 4-3. أما في التماسيح فيكون الحاجز في البطين كاملا ، لذلك فإن له قلبا ذا أربع حجرات منفصلة يُبقي الدم الغني بالأكسجين بعيدا عن الدم القليل الأكسجين داخل القلب. ولأن الزواحف أكبر حجما من البرمائيات فإنها تحتاج إلى ضخ الدم بقوة كافية ليصل إلى أجزاء الجسم البعيدة عن القلب. فعلى سبيل المثال ، كان على الديناصور Brachiosurus ضخ الدم إلى أكثر من 6m من القلب إلى الرأس!
التغذية والهضم Feeding and digestion
تشبه أعضاء الجهاز الهضمي في الزواحف- المبينة في الشكل-4-3- مثيلتها في البرمائيات والأسماك. وللزواحف طرائق تغد متنواعة وأغذية مختلفة ومعظم الزواحف من أكلات اللحوم ، وإن كان بعضها يتغذى على النباتات ، ومنها الإجوانا Iguana والسلاحف. وبعض السلاحف حيوانات قارتة ، أي أكلات لحوم ونباتات في الوقت نفسه. وللسلاحف والتماسيح السنة تُساعدها على الابتلاع ، في حين أن لبعض السحالي ومنها الحرباء- ألسنة طويلة لزجة ؛ للإمساك بالحشرات. وللأفاعي قدرة على ابتلاع فريسة أكبر كثيرًا من حجمها. فعظام الجمجمة في الأفاعي- وكذلك فكوكها- مرتبط بعضها مع بعض بأربطة مرنة ، بحيث تمكنها من الابتعاد بعضها عن بعض عند ابتلاع فرائس كبيرة الحجم ، كما في الشكل 5-3 وحتى تبتلع الفريسة فإن الجهتين المتقابلتين من الفكين ( العلوي والسفلي) تندفعان إلى الأمام بالتبادل ، ثم تعودان لتسحبا الطعام. ولبعض الأفاعي ســــم يستطيع شل حركة الفريسة وتحليلها ، ثم تبدأ عملية هضمها.
2 - 3 الطيور
الفكرة الرئيسة : وهب الخالق جل وعلا للطيور ريشًا وأجنحة وعظاما خفيفة الوزن وتكيفات أخرى تسمح لها بالطيران.
الربط مع الحياة : قد تكون الطيور من أكثر الفقاريات الشائعة التي تراها. وربما سمعت أقوالا مشهورة منها:" حر مثل الطائر" ، أو" الطيور على أشكالها تقع" ، أو" خفيف كالريشة". عند قراءتك لهذا القسم انظر هل تشير هذه الأقوال إلى معنى علمي دقيق ؟
خصائص الطيور Characteristics of Birds
عندما يطلب المعلم منك وصف طائر ، ما ، فقد تجيب بأن له ريشا ويطير. و هاتان سمتان تميز الطيور عن الفقاريات الأخرى ؛ إذ تنتمي الطيور إلى رتبة ور Aves التي تضم نحو 8600 نوع ، مما يجعلها أكثر الفقاريات البرية تنوعًا. و تتباين الطيور في حجومها ، فمنها طائر الطنان الصغير الحجم الذي يحوم حول الأزهار ، والنعام الذي لا يطير ، بل يركض عبر سهول إفريقيا. وتعيش الطيور في الصحراء والغابات والجبال والبراري وتطير فوق كل البحار. ويوضح. مخطط العلاقات التركيبية في الشكل ، أن ما يميز الطيور والزواحف هو السائل الرهلي ( الأمنيون). فالطيور تضع بيضا أمنيونيا ( رهليا). ومن الصفات المشتركة بينهما أيضًا أن أرجل الطيور مغطاة بحراشف تشبه تلك التي تغطي أجسام الزواحف. فقد خلق الله سبحانه وتعالى للطيور مجموعة من التكيفات- ومنها الطيران- لتستطيع العيش في البيئات المتنوعة ، ومن هذه التكيفات أيضا قدرتها على إنتاج العيش الحرارة الداخلية في أجسامها ( ثابتة درجة الحرارة) ، ووجود الريش ، وعظامها خفيفة الوزن. وقد تكيف جهازا الدوران والتنفس أيضًا ليزوّدا العضلات بأكسجين أكثر للطيران.
ثابتة درجة الحرارة Endotherms : على العكس من الزواحف ، تولد الطيور حرارتها داخليا. الثابتة درجة الحرارة endotherm مخلوقات تولد حرارة جسمها داخليا عن طريق العمليات الأيضية الخاصة بها. ويرتبط معدل الأيض العالي بالحرارة الداخلية للجسم ، مما يؤدي إلى توليد وإنتاج كميات كبيرة من الطاقة ( ATP) يمكن استعمالها لتوفير طاقة العضلات أو حاجات أخرى.
وتبلغ درجة حرارة جسم الطائر 41 ° C تقريباً. أما درجة حرارة جسم الإنسان فهي.37. وتُمكن درجة حرارة الجسم العالية خلايا العضلات الخاصة بالطيران من استهلاك كميات كبيرة من ATP اللازمة لانقباض العضلات المصريع خلال الطيران.
1 - 4 خصائص الثدييات
الفكرة الرئيسة : للتدبيات خاصيتان مميزتان ، هما: الشعر ، والغدد اللبنية.
الربط مع الحياة : فكر في الخصائص المميزة لطوائف الفقاريات الأخرى التي سبق أن درستها. بين كيف تختلف الثدييات عن مخلوقات الطوائف الأخرى ؛ فخصائص الثدييات تساعدها على أداء نشاطاتها اليومية المختلفة.
الشعر والغدد اللبنية hair and Mammary Glands
تتميز أفراد طائفة الثَّدييات عن الفقاريات الأخرى بخاصيتين مهمتين ، هما الشعر والغدد اللبنية. تنتج الغدد اللبنية mammary glands الحليب ، وتفرزه ليُغذّي الصغير النامي. أما الشعر فهو يغطي أجسام الثدييات ، وكما ترى في مخطط العلاقات التركيبية ، المبين في الشكل ، 41 ، فإن للثدييات تفرعًا خاصا بها يسمى تفرع الشعر والغدد اللبنية.
وظائف الشعر Functions of hair يؤدي شعر الثدييات عدة وظائف ، هي:
1. العزل: العزل ضد البرودة من أهم وظائف الشعر ؛ حيث تستفيد الثدييات من فرائها أو أشعارها في المحافظة على حرارة أجسامها ، ومنع فقدانها.
2. التخفي: تسمح فراء الثدييات أو أشعارها بالانسجام مع تنوع بيئاتها.
3. الإحساس: في بعض الحالات يتحور الشعر إلى شاربين. الفقمة مثلا تستعمل شواربها الموجودة على أنفها لتتبع الفريسة في ظلمة الماء من خلال الإحساس بتغيرات الماء التي تحدث عندما تمر سمكة بالقرب منها.
4. مقاومة الماء : لعلك تعرف مدى البرودة التي تشعر بها عندما تخرج من بركة السباحة في يوم حار. فعندما يتبخر الماء عن جلدك يفقد جسمك الحرارة. العديد من المخلوقات المائية- ومنها ثعلب الماء المبين في الشكل 2-4- لها شعر يمنع وصول الماء إلى جلدها ، وهذا يُساعدها على المحافظة على درجة حرارة أجسامها.
تنوع الثدييات
الفكرة الرئيسة : تقسم طائفة الشَّديبات إلى ثلاث تحت طوائف ، بناءً على طرائق تكاثرها.
الربط مع الحياة فكر في الثدييات التي تراها كل يوم ، ومنها الأغنام أو الجمال. إنها جزء صغير من 4500 نوع من الثدييات. وقد طور العلماء حدائق ومحميات للمخلوقات البريَّة ؛ لتقدم فرصا لدراسة التنوع الكبير لأنواع الثدييات الموجودة حاليا.
تصنيف الثدييات Mammals Classification
تقسم طائفة الثدييات إلى ثلاث تحت طوائف اعتمادًا على طريقة تكاثرها ، وهي: الثدييات الأولية ، والثدييات الكيسية ، والثدييات المشيمية.
الثدييات الأولية Monotremes للمخلوق المبين في الشكل 10-4 منقار يشبه منقار البطة ، وأقدام ذات أغشية ، وهو لا يشبه أي ثديي شاهدته من قبل. ومع ذلك ، فإن له شعرا وغددًا البنية ، مما يجعله أحد الثدييات. ومنقار البط من الثدييات الأولية ، يضع بيضا كالبيض الذي تضعه الزواحف ، والثديبات الأولية monotremes ثدييات تتكاثر بوضع البيض. ومن الثدييات الأولية التي تعيش حاليا أكل النمل الشوكي ومنقار البط. ويبين الشكل 10-4 آكل نمل شوكيا بالغا. ويعيش منقار البط وآكل النمل الشوكي في أستراليا وتسمانيا وغينيا الجديدة فقط. و للثدييات الأولية بعض خصائص الزواحف ؛ فبالإضافة إلى وضع البيوض ، تتشابه معها في تركيب العظم في منطقة الكتف ، وكذلك درجة حرارة جسمها أقل من أغلب الثدييات الأخرى ، ولها خليط فريد من الكروموسومات الطبيعية الحجم ؛ كروموسومات بحجم تلك التي لدى التقنيات ، وكروم تلك التي لدى التدبيات ، وكروموسومات صغيرة مثل التي لدى الزواحف
الثدييات الكيسية Marsupials : تُسمى الثدييات التي لها كيس ( جراب) ، وفترة حمل قصيرة جدا الثدييات الكيسية marsupials ؛ حيث يزحف الصغير بعد الولادة مباشرة نحو الجراب المكون من الجلد والشعر على جسم الأم الخارجي. ويستمر نمو الصغير داخل الجراب ، في حين يغذى بالحليب الذي تفرزه الغدد اللبنية للأم. وفي بعض أنواع الثدييات الكيسية يُولد الصغير ويزحف داخل جراب أمه بعد ثمانية أيام فقط من حدوث الإخصاب ؛ حيث يبقى هناك فترة حتى يكتمل نموه
إثراء علمي : علم الأحياء و المجتمع
الكلاب المدربة المساعدة كان رجل يعيش وحده ، وفجأة أصيب بجلطة دماغية ، ولم يستطع الحراك ، بدأ كلبه ينبح بشدة ، فنبه الناس ، فجاؤوا ورأوا أن صاحب المزرعة بحاجة إلى مساعدة طبية ، فأنقذوا حياته.
حاسة الشم : حاسة الشم لدى الكلب أكثر حدة من حاسة الشم لدى الإنسان. ويوجد لدى الكلب 200 مليون مستقبل رائحة ، في حين يوجد لدى الإنسان 5 ملايين مستقبل رائحة فقط. وتستعمل الكلاب مستقبلاتها الشمية بشكل اعتيادي للمساعدة على الكشف عن المخدرات والمتفجرات والأشخاص الضائعين ، وتستطيع الكلاب المدربة أن تساعد علي الكشف عن الأشخاص المدفونين تحت الانهيارات الثلجية ؛ إذ يمكن للكلاب أن تجد أشخاصا مدفونين على عمق 5m من الثلج. ويمكن لكلب مدرب أن يمسح منطقة بحجم ملعب كرة القدم على عمق أكثر من 36m من الثلج في 30 دقيقة. بينما يتطلب البحث في المساحة نفسها 5 أشخاص بمجسات إلكترونية حساسة مدة 15 ساعة.
الكشف عن السرطان : تُستعمل الكلاب أيضا للكشف عن وجود الأورام السرطانية ، ففي دراسة بحثية حديثة تمكنت الكلاب من تمييز وجود سرطان المثانة. عن شم بول المريض. وفي هذه التجربة ، دربت الكلاب على الاستلقاء أرضًا عندما تكتشف خلايا سرطانية في عينة البول.
وهناك بعض الأدلة تشير إلى أن الكلاب يمكنها الكشف عن سرطان الجلد من خلال اكتشاف روائح تطلقها الشامة ( ورم سرطاني حميد). وتجرى حاليا دراسات يتم فيها فحص الكلاب لمعرفة مدى استطاعتها الكشف عن سرطان الرئة وسرطان البروستاتا. ويمكن للكلاب أن توفّر نظام کشف مبكر لم يصل إليه العلم بعد..
5-1 النباتات اللاوعائية
الفكرة الرئيسة : النباتات اللاوعائية صغيرة ، وتنمو عادة في البيئات الرطبة.
الربط مع الحياة هل استعملت يوما خرطوم المياه لري نباتات الحديقة أو غسل سيارة ؟ لماذا لا تنقل الماء من الصنبور بوساطة الدلو ؟ إن استعمال الخرطوم لنقل الماء- كما ترى- طريقة أكثر فاعلية من استعمال الدلو تفتقر النباتات اللاوعائية إلى تراكيب لنقل الماء والمواد الأخرى. ومع ذلك ، فإن صغر حجم هذه النباتات يجعل نقل المواد بالانتشار والخاصية الأسموزية كافيا لسد حاجاتها.
تنوع النباتات اللاوعائية Diversity of Nonvascular Plants
تشكل النباتات اللاوعائية واحدة من أربع مجموعات من النباتات التي تشترك مع الطحالب بعدة خصائص كما في الشكل ( A) 5-1 ، ومنها: أن الجدار الخلوي في كليهما مكون من السيليلوز ، وتخزن النباتات ومعظم الطحالب الغذاء على صورة نشاء وتستخدم النباتات ومعظم أنواع الطحالب نفس النوع من الكلوروفيل في عملية البناء الضوئي. وعموما ، فإن النباتات اللاوعائية صغيرة الحجم ، مما يمكن المواد من الانتقال خلالها بسهولة. وتوجد هذه النباتات على الأغلب في المناطق الرطبة الظليلة ، وهي بيئة تزودها بالماء الذي تحتاج إليه لنقل المواد الغذائية ، وتساعدها على عملية التكاثر.
قسم الحزازيات Division Bryophyta
أكثرها شيوعًا هي الحزازيات القائمة ، انظر الشكل.2-5. وربما تكون قد شاهدت هذه النباتات اللاوعائية الصغيرة نامية على ساق شجرة ميئة أو على حافة جدول. وعلى الرغم من أن الحزازيات ليس لديها أوراق حقيقية إلا أن لها تراكيب شبيهة بالأوراق ، وهذه التراكيب التي تقوم بعملية البناء الضوئي تتكون عادة من طبقة واحدة من الخلايا تنتج الحزازيات القائمة أشباه جذور عديدة الخلايا لتثبتها في التربة أو غيرها من السطوح
5-2 النباتات الوعائية اللابذرية
الفكرة الرئيسة : النباتات الوعائية اللابذرية عموما أكبر حجما ، وأفضل تكيفا للعيش في البيئات الجافة من النباتات اللاوعائية ؛ لأنها تحوي أنسجة وعائية.
الربط مع الحياة يتدفق الماء من الصنبور عندما تفتحه ، فتستعمله للشرب أو لتنظيف الأسنان أو لغسل الأشياء. إن نظام أنابيب الماء في المنزل يحمل إليك الماء من مناطق مختلفة. ويمكن النظر إلى الأنسجة الوعائية على أنها نظام أنابيب للنبات ؛ لأنها تنقل الماء والمواد المذابة خلال جسم النبات.
تنوع النباتات الوعائية اللابذرية Diversity of Seedless Vascular Plants
تشكل الحزازيات الصولجانية- التي تُسمى أيضًا حزازيات السنبلة- مع السرخسيات مجموعة النباتات الوعائية اللابذرية ، وتختلف الحزازيات الصولجانية عن الحزازيات التي وردت في القسم السابق. وتشكل هذه المجموعة ، الشكل 5-5 واحدة من ثلاث مجموعات نباتية لها أنسجة وعائية. حيث تظهر النباتات الوعائية اللابذرية تنوعًا كبيرًا في الشكل والحجم ، تكون في العادة طولها أقل من cm 30 ، وفي بعض الغابات الأستوائية تستطيع السرخسيات النمو إلى cm 25. وبغض النظر عن الحجم ، فإن الطور البوغي في بعض النباتات الوعائية اللابذرية حباه الله تكيفا يُسمى حاملا بوعيا strobilus وهو تجمع متراص من التراكيب الحاملة للأبواغ. وتنتشر الأبواغ الصغيرة التي ينتجها الحامل البوغي عادة بوساطة الرياح ، وعندما يستقر البوغ ، بيئة مناسبة ، فإنه ينمو ليشكل النبات المشيجي
قسم النباتات الصولجانية Division Lycophyta : تشير الأدلة من الأحافير إلى أن النباتات الصولجانية شكلت جزءا كبيرًا من الغطاء النباتي للغابات ، فبعضها يصل طوله إلى 30m. وعندما مات هذا الغطاء النباتي تحولت بقاياه مع مرور الزمن وأصبحت في النهاية جزءاً من الفحم الحجري الذي يستخرجه الإنسان من أجل الوقود. إن الطور البوغي للنباتات الصولجانية هو السائد على عكس الحزازيات الحقيقية ، وهو يشبه الطور البوغي للحزازيات. وتراكيبها التكاثرية التي تنتج الأبواغ تكون صولجانية الشكل أو تشبه السنبلة ، الشكل 1- 5. للحزازيات الصولجانية جذور وسيقان ، ولها تراكيب حرشفية صغيرة تشبه الأوراق ( أشباه أوراق). وتسمى أيضًا الصنوبريات الأرضية لأنها تشبه أشجار صنوبر صغيرة. وتكون سيقانها إما متفرعة أو غير متفرعة ، وتنمو إما عموديا أو زاحفة على سطح التربة. وجذورها تنمو من قاعدة الساق. كما يمتد عرق من النسيج الوعائي في منتصف كل ورقة حرشفية. تنتمي معظم الحزازيات الصولجانية إلى جنسين ، هما ليكوبوديوم Lycopodium وسيلانجينيلا Selanginella ، الشكلين 5-5 5-6. ففي الجنس Solanginella يحتوي حامل الأبواغ على نوعين من الأبواغ ( الكبيرة والصغيرة) ، أما الجنس الثاني Lycopodium فالأبواغ الكبيرة والصغيرة محمولة على حوامل بوغية منفصلة. ومعظم أنواع الحزازيات الصولجانية نباتات هوائية والنبات الهوائي piphyte) نبات يعيش متعلقا بنبات آخر أو جسم آخر. وعندما تنمو النباتات الهوائية عند قمم الأشجار تصبح بيئة أخرى مناسبة للحشرات والحيوانات الصغيرة عند قمة أشجار الغابة.
5-3 النباتات الوعائية البذرية
الفكرة الرئيسة : النباتات الوعائية البذرية من أكثر النباتات انتشارًا على الأرض.
الربط مع الحياة :عندما تكتب رسالة فإنك تضعها في مغلف ؛ أملاً في حمايتها. وكذلك تحمي البذرة النبات البذري الجديد إلى أن تصبح الظروف البيئية ملائمة للنمو.
تنوع النباتات البذرية Diversity of Seed Plants
تنتج النباتات الوعائية البذرية بذورا تحتوي كل واحدة منها عادة على طور بوغي صغير يحيط به نسيج لحمايته ، وللبذور فلقة cotyledon واحدة أو أكثر. والفلقة تركيب يخزن الغذاء أو يساعد النبات البوغي الصغير على امتصاص الغذاء. وتسمى النباتات التي تشكل بذورها جزءا من الثمرة بالنباتات مغطاة البذور. وتسمى النباتات التي لا تشكل بذورها جزءا من الثمرة بالنباتات معراة البذور للنباتات البذرية مجموعة من التكيفات لانتشار البذور في البيئة كما في الشكل 10-5. وبعد الانتشار مهما ؛ لأنه يمنع التنافس بين النباتات الجديدة وآبائها ، أو بين الأبناء أنفسها. الطور البوغي هو السائد في النباتات البذرية ، وهو الذي ينتج الأبواغ التي تنقسم انقساما منصفا لتشكل النبات المشيجي المذكر ( حبوب اللقاح) والنبات المشيجي المؤنث ( البويضات). ويتكون كل نبات مشيجي مؤنث من بويضة واحدة أو أكثر تحيط بها أنسجة واقية. ويعتمد الطوران المشيجيان معا على الطور البوغي في بقائهما.
يُعد الماء ضروريًا لوصول المشيج المذكر إلى البويضة في كل من النباتات اللاوعائية والوعائية اللابذرية ، في حين لا تحتاج معظم النباتات الوعائية البذرية إلى وجود طبقة رقيقة من الماء لهذه العملية. وهذا فرق مهم بين النباتات البذرية والنباتات الأخرى. ويمكن هذا التكيف النباتات البذرية من العيش في بيئات مختلفة ، ومنها تلك المناطق التي يندر فيها وجود الماء.
قسم نباتات السيكادات Division Cycadophyta
يحتوي المخروط cone على التراكيب التكاثرية الذكرية والأنثوية لنباتات السيكادا وللنباتات المعراة البذور الأخرى الشكل 11-5. وينتج المخروط الذكري غيمة من حبوب اللقاح التي تكون النباتات المشيجية الذكرية ، في حين تحتوي المخاريط الأنثوية على النباتات المشيجية الأنثوية. فقد يصل طول مخاريط السيكادا lm ، وتزن حوالي kg 35. وتنمو المخاريط الذكرية والمخاريط الأنثوية على نباتات سيكادا منفصلة. يعتقد بعض الناس أن نباتات السيكادا قريبة من أشجار النخيل ؛ لأن لها أوراقاً كبيرة مقسمة ، وبعضها قد ينمو حتى يصل طولها إلى أكثر من 18m. لكن السيكادا لها تراكيب واستراتيجيات تكاثر مختلفة عن النخيل. فرغم أنها تشابه الأشجار الخشبية إلا أن لها ساقا طرية تتكون غالبًا من نسيج خازن ، الشكل 12-5 البيئات الطبيعية للسيكادا هي المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. انتشرت نباتات السيكادا بوفرة منذ 200 مليون سنة ، ولكن يوجد منها الآن حوالي 11 جنسا و 250 نوعاً فقط.
6-1 خلايا النبات و انسجته
الفكرة الرئيسة : تتكون أنسجة النباتات من خلايا مختلفة.
الربط مع الحياة : تتكون المباني من مواد متنوعة ، ومنها الدرج والأنابيب والأبواب وأنظمة الكهرباء التي تُبنى من مواد مختلفة ؛ ولكل منها وظيفة مختلفة. وبالطريقة نفسها فإن تراكيب النبات المختلفة لها خلايا وأنسجة تعمل بكفاءة تامة لإنجاز وظائف محددة.
خلايا النبات Plant Cells
تستطيع أن تتعرف الخلية النباتية في الشكل-1-6 بسبب وجود جدار خلوي وفجوة مركزية كبيرة لها. كما تحوي خلايا النبات بلاستيدات خضراء ، مع العلم بأن هناك أنواعا مختلفة من خلايا النبات- وكل منها له واحد أو أكثر من التكيفات التي تمكنه من إنجاز وظائف محددة. وتشكل ثلاثة أنواع من خلايا النبات معظم الأنسجة النباتية ، تؤدي وظائف التخزين وإنتاج الغذاء وتوفر قوة ودعامة ومرونة للنبات.
الخلايا البرنشيمية Parenchyma cells
خلايا رقيقة الجدران توجد بكثرة في النبات ، وتمتاز بمرونتها. وتشكل الأساس لمعظم تراكيب النبات ، وهي قادرة على إنجاز عدد كبير من الوظائف ، ومنها التخزين والبناء الضوئي وتبادل الغازات والحماية. وهذه الخلايا كروية الشكل ، ولكن جُدرها مسطحة قليلاً عندما تكون هذه الخلايا متراصة بعضها إلى بعض الجدول 61 ومن صفاتها المهمة أنها قادرة على الانقسام عندما يكتمل نموها لوجود النواة ، فعندما يتلف جزء من النبات تنقسم الخلايا البرنظيمية parenchyma cells فتساعد على إصلاح الجزء التالف.
6-2 هرمونات النباتات و استجاباتها
الهرمونات النباتية Plant hormones
الهرمونات مركبات عضوية تصنع في جزء معين من المخلوق الحي ، وتنتقل إلى جزء آخر ؛ حيث تؤثر فيه. ويحتاج المخلوق الحي إلى كمية ضئيلة من الهرمون لإحداث تغير فيه. هل يفاجئك معرفة أن النباتات تنتج هرمونات ؟
يمكن أن تؤثر هرمونات النبات في انقسام الخلايا ونموها وتمايزها. وتشير نتائج الأبحاث إلى أن هرمونات النبات تؤدي عملها بالارتباط كيميائيا مع مواقع محددة على الغشاء البلازمي تسمى المستقبلات البروتينية. ويمكن أن تؤثر هذه المستقبلات في إظهار أثر الجينات أو نشاط الإنزيمات أو نفاذية الغشاء البلازمي ، كما درست سابقا في هرمونات جسم الإنسان.
الأكسين Auxin أول هرمون نباتي تم اكتشافه وهناك أنواع عديدة منه ، غير أن إندول حمض الخليك ( الأكسين) من أكثرها دراسة ، حيث يُنتج في القمة النامية والبراعم والأوراق الصغيرة والأنسجة الأخرى السريعة النمو ، وهو ينتقل عبر النبات من خلية بر نشيمية إلى أخرى بوساطة نوع من النقل النشط. وقد قيست سرعة انتقال الأكسين auxin فوجد أنها cm/ h 1 ، وتنتقل بعض الأكسينات في اللحاء. وينتقل الأكسين في اللحاء. م اتجاه واحد فقط ، بعيدا عن مكان إنتاجه.
الربط مع الكيمياء ينبه الأكسين استطالة الخلايا. وتشير البحوث إلى أن هذه العملية غير مباشرة في الخلايا الصغيرة ، ويشجع كذلك على تدفق أيونات الهيدروجين بوساطة مضخة الهيدروجين من السيتوبلازم إلى جدار الخلية. وهذا يكون وسط أكثر حموضة ، ممّا يضعف الوصلات بين ألياف السيليلوز في الجدار. كما أنه يحفّز إنزيمات معينة تساعد على تحليل الجدار الخلوي. ونتيجة لفقدان أيونات الهيدروجين في السيتوبلازم فإن الماء يدخل الى الخلايا ، الشكل 8-6 وينجم عن ضعف جدران الخلايا وزيادة ضغطها الداخلي استطالة الخلية. يختلف تأثير الأكسين في النبات بصورة كبيرة بناءً على تركيزه وموقع عمله.
7-1 الازهار
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 يحدّده التكوين الوراثي لكل نوع ومن المهم أن نتذكر 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 عموما أربعة أعضاء ، هي السبلات والبتلات والأسدية وكربلة واحدة أو أكثر ، الشكل 71 تحمي السبلات sepals براعم الأزهار ، وقد تبدو في صورة أوراق خضراء ، أو تشبه أوراق البتلات. وتكون البتلات petals ملونة عادة ، ويمكن أن تجذب الملقحات ، وتوفر لها موضع للوقوف على الزهرة. وإذا وجدت السيلات والبتلات فإنها تكون عادة متصلة بعنق الزهرة
7-2 النباتات الزهرية
دورة الحياة Life Cycle
إن النباتات الزهرية هي الأكثر تباينا وتوزيعا بين مجموعات النبات ، وهي فريدة لأن لها أزهارا للنباتات الزهرية دورات حياة متميزة ، وهي- كغيرها من النباتات تظهر تعاقبا للأجيال ، الجيل البوغي في النباتات الزهرية هو السائد ، ويدعم الجيل المشيجي ، وهي بهذا تشبه المخروطيات. ومع ذلك فإن هناك عديد من التباينات في عمليات تكاثر النباتات الزهرية.
انتشار البذور Seed dispersal
تساعد الثمار على انتشار البذور بالإضافة إلى حمايتها ، ويزيد انتشار البذور بعيدا عن النبات الأم من معدل بقاء النسل ، فمثلاً ، عندما تنمو نباتات عديدة في بقعة واحدة سيكون هناك تنافس على الضوء والماء والمغذيات في التربة. فالبذور التي تنمو بالقرب من النبات الأم وبالقرب من نباتات النسل الأخرى تتنافس جميعها على هذه المصادر ، إن الثمار التي تجذب الحيوانات إليها تستطيع أن تنتقل بذورها مسافات بعيدة جدا عن النبات الأم. الحيوانات التي تجمع الثمار أو تدفنها أو تخزنها لا تأكلها جميعها عادة ، لذا فقد ينمو بعضها مرة أخرى. وتلتهم بعض الحيوانات ومنها الغزلان والدبية والطيور- الثمار. وتمر البذور خلال قناتها الهضمية دون أن تتلفها ثم تخرجها مع البراز. ولبعض البذور تحورات تركيبية تمكنها من الانتقال بوساطة الماء والحيوانات والرياح.
إنبات البذور Seed germination
تسمى عملية بدء نمو الجنين الإنبات germination. وهناك عوامل عدة تؤثر في الإنبات ، منها الماء والأكس السبعين ودرجة الحرارة. ولمعظم البذور درجة حرارة مثلى للإنبات. فمثلا يمكن لبعض البذور أن تنبت عندما تكون التربة باردة ، في حين تحتاج يدور أخرى إلى تربة أكثر دفئًا. ويبدأ الإنبات عندما تمتص البذرة الماء ، إما بصورته السائلة أو على هيئة بخار ماء. وعندما تمتص الخلايا الماء تنتفخ البذرة ، مما يؤدي إلى تشقق غلافها. كما ينقل الماء المواد الضرورية إلى المناطق النامية في البذرة. تساعد إنزيمات هاضمة على تحليل الغذاء المخزون داخل البذرة. ويشكل هذا الغذاء المتحلل والأكسجين المواد الخام لعملية التنفس الخلوي التي ينتج عنها تحرّر الطاقة ، واستعمالها في نمو الجنين.
