آشنایی با دنیای گیاهان
طبیعت، شادابی و رنگ سبز خود را مدیون جانداران با ارزش و جالب توجه است، جاندارانی که اکثر آنها نه تنها برای تغذیه به موجودی وابسته نیستند بلکه غذای سایر موجودات را هم تهیه می کنند. به همین دلیل زندگی بخش همه موجودات زنده محسوب می شوند. گیاهان که به دلیل انجام واکنش های پیچیده و حیاتی فتوسنتز در برگ هایشان، به عنوان کارخانه های غذاسازی در طبیعت شناخته می شوند و در همه جنبه های زندگی ما نقش دارند. از نقش اساسی تامین غذا که بگذریم، کاربردهای مهم دیگری را نیز می توان برای گیاهان متصور بود. به عنوان مثال نقش گیاهان دارویی، که مواد موثر برای درمان برخی بیماری ها را در اختیارمان می گذارند یا چوب درختان که در ساختن کاغذ، مداد و… کاربرد دارد. اما از این بهره های اقتصادی هم گذشته، نقش حیاتی جنگل ها در تولید اکسیژن و تصفیه هوا و تامین زیستگاه برای حیات وحش، اهمیت بسیاری دارد.
اگر از نگاه زیبایی شناسی به جایگاه این موجودات بنگریم، می توانیم آنها را در فضای سبز شهرها و چشم اندازهای طبیعی ببینیم که مناظر زیبای بصری آفریده اند و با تشکیل سایه، به خنک شدن هوای شهر کمک می کنند و نیز هوای آلوده شهرها را می پالایند.
دنیای گیاهان به واقع از آنچه فکر می کنید، شگفت انگیزتر است. گیاهان حتی می توانند با هم حرف بزنند! شاید برایتان جالب باشد که بگوییم ارتباط گیاهان با یکدیگر در کشتزارها، ثابت شده است و اکنون می توان با قاطعیت از صحبت کردن گیاهان با هم نوعانشان در طبیعت سخن گفت. در این مقاله شما می توانید با ساختار زندگی گیاهان آشنا شوید.
گیاهان شامل گروه بزرگی از گونه های موجودات زنده مانند درختان، درختچه ها، بوته ها، علف ها، سرخس ها و خزه گیان هستند. تعریف دقیق گیاه دشوار است. اگرچه گیاه شناسان محدوده رده بندی گیاهان را تعریف کرده اند اما مرزهای تعیین کننده اعضاء گیاهان بسیار اختصاصی تر از تعریف های رایج گیاه است. بیشتر گیاهانی که ما هر روز با آنها سر و کار داریم، معمولاً متعلق به گروه گیاهان آوندی می باشند.
ما گیاه را به عنوان یک موجود زنده پُر سلولی تعریف می کنیم که عموماً فاقد اندام های حسی یا حرکت ارادی بوده و در صورت رشد کامل، دارای ریشه، ساقه و برگ باشند. اما اِشکال این تعریف این است که از نظر گیاه شناسی فقط گیاهان آوندی، دارای اندام فوق هستند. تعریف دیگری از گیاه که فراگیرتر است: «هر موجود زنده که فتواتوتروف باشد، یعنی با دریافت آب و مواد معدنی و به کمک نور خورشید، غذایش را خود تولید کند.» این تعریف نیز نمی تواند خیلی دقیق باشد چرا که جلبک ها نیز (که در سلسله گیاهان قرار ندارند)، می توانند شامل این تعریف شوند. در نتیجه می توان گفت تعریف جامع برای گیاه نمی توان بیان کرد!
تاریخچه پیدایش گیاهان
تاریخ پیدایش گیاهان در زمین، از نظر انقراض ها و جانشینی ها، مشابه مهره داران است. در دوره دونین، زمانی که جنگل های اولیه پدید آمدند، ابتدا گیاهان دم اسبی، پنجه گرگی ها و سرخس ها گسترش یافتند و فلور غالب زمین را شکل دادند. این گیاهان بوسیله هاگ تولید مثل می کردند و آب و هوای مرطوب را ترجیح می دادند. گیاهان اولیه از مرداب ها و باتلاق ها به مناطق خشک واقع در زمین های کوهپایه ای گسترش یافتند.
در دوره پرمین گروهی از گیاهان به نام مخروط داران (کاج ها) شروع به گسترش کردند و در دوران مزوزوئیک گیاهان غالب خشکی شدند. غلبه این گیاهان با پیدایش آب و هوای خشک همراه بود. دانشمندان معتقدند اولین گیاهان گلدار یا نهاندانگان در دوره کرتاسه (حدود 127 میلیون سال پیش)، پدیدار شدند. گسترش ناگهانی گیاهان گلدار در خشکی، تحولی بود که در اواخر دوره کرتاسه روی داد، بطوریکه امروز حدود 250 هزار گونه گیاه گلدار وجود دارد.
به نظر می رسد اولین گیاهان گلدار گونه های خودرو و فرصت طلبی بوده اند که برای تولید مثل سریع، سازگاری یافتند. به تدریج، اختصاصی شدن روش های تولید مثل (از جمله سازگاری هایی که گل ها برای انجام گرده افشانی توسط حشرات از خود نشان دادند)، به گیاهان گلدار در مقابل مخروط داران برتری هایی در جهت پراکنش سریع داده است.
جالب است بدانید که اولین گیاهان حقیقی، دوزیست بوده اند. این گیاهان اولیه، مانند دوزیستان جهان جانوری، می توانستند روی خشکی ادامه حیات دهند، اما برای باروری به روش جنسی، به آب نیاز داشتند. هر چند آنها بوسیله هاگ و به شیوه غیر جنسی هم تولید مثل می کردند. امروزه انواع باقی مانده از این گروه باستانی، گروهی فراوان از گیاهان کوچک جثه یعنی خزه ها هستند. این گروه شامل خزه های معروف، علف جگری ها و علف شاخی ها است. این گیاهان، فاقد ریشه، ساقه و برگ حقیقی هستند. تنها تعداد انگشت شماری از خزه ای ها هستند که بلندی شان از چند سانتیمتر بیشتر می شود و اکثر آنها در محل های مرطوب روی زمین می خزند.
اولین گیاهان آوندی در سنگواره هایی به قدمت حدود 405 میلیون تا 410 میلیون سال پیش، دیده شده اند. بافت آوندی در این گروه از گیاهان، شامل یک مجرای مرکزی است که آب و عناصر معدنی ضروری را درون گیاه منتقل می کند و در ضمن گیاه را افراشته نگه می دارد و نیز لوله های دیگری که سلول های زنده آنها را ساخته اند. در واقع، آب و مواد معدنی (شیره خام) از میان یک مجرای چوبی (که از سلول های مرده ساخته شده و به آن آوند چوبی گفته می شود)، به برگ ها و اندام های فتوسنتز کننده می رسد، در حالی که غذای ساخته شده (شیره پرورده) از میان گروهی از سلول های زنده که آوند آبکش را می سازند، عبور می کند.
گیاهان آوندی برای تثبیت خود در خاک و گرفتن آب و عناصر معدنی از آن، به ریشه نیاز دارند. یک یا چند ساقه، اندام های فتوسنتزی اصلی، یعنی برگ ها را حمایت می کنند. یک لایه مومی به نام کوتیکول سطح خارجی سلول های سطحی برگ (اپیدرم) را می پوشاند تا به محافظت از گیاه در برابر از دست دادن آب کمک کند. البته این پوشش ضخیم می تواند از تبادل گازها بین برگ های گیاه و هوای اطراف آن نیز جلوگیری کند. برای حل این مسئله، روزنه هایی در سطوح رویی و زیرین برگ ها به وجود آمده است. این روزنه ها، منفذهای کوچکی هستند که توسط یک جفت سلول نگهبان که می توانند آنها را باز و بسته کنند، احاطه شده اند. در واقع باز و بسته شدن روزنه ها به گیاه کمک می کند تا بین نیاز به ذخیره آب و نیاز به دریافت اکسیژن و کربن دی اکسید موجود در هوا، تعادل برقرار شود. تعداد روزنه ها، به دلایل مختلف (از جمله جلوگیری از هدر رفت آب از راه تبخیر از سطح برگ)، در سطح زیرین برگ بیشتر از سطح رویی است.
گیاهان آوندی اولیه همانند خزه ای ها، بی دانه بوده و برای باروری به آب نیاز حتمی داشتند. از جمله نمونه های امروزی این گروه، سنگواره های زنده ای چون دم اسبیان، پنجه گرگیان و سرخس ها هستند.
خزه ها، دم اسبیان و سرخس های عظیم حدود 350 میلیون سال پیش، شاهد پیدایش اولین جانوران مهره دار روی خشکی بودند. حدود 100 میلیون سال بعد، دایناسورها در جنگل های سرخس های نخلی و مخروط داران ابتدایی (اولین گیاهان دانه دار جهان) یکه تازی می کردند.
نهاندانگان اولیه شامل درختان راش، انجیر و ماگنولیا و نیز بسیاری گونه های دیگر بودند که طی سال ها از بین رفته اند. همانطور که گفته شد، اوج پیدایش نهاندانگان حدود 100 میلیون سال پیش رخ داده است. طبیعی است که گونه های فراوانی از حشرات هم در همان زمان به وجود آمده باشند. در آن هنگام نیز مانند امروز، اکثر گیاهان گلدار برای باروری گل هایشان به حشرات نیاز داشتند. به همین دلیل نهاندانگان با نمایش گل هایی با رنگ های جذاب، عطرهایی شامه نواز و شهدهایی شیرین، حشرات را به سوی خود می کشاندند.
طبقه بندی گیاهان
گیاهان بر اساس دیدگاه های مختلفی مثل گیاه شناسی، کشاورزی، کاربرد، دوره رشد و عکس العمل به طول روز، تقسیم بندی های متنوعی دارند. در طبقه بندی گیاهی که توسط لینه انجام گرفته است، سلسله گیاهان در چهار شاخه تالوفیت ها یا ریشه داران، خزه ای، نهانزادان آوندی و گیاهان دانه دار قرار می گیرند.
ارسطو گیاهان را بر اساس نوع ساقه به سه دسته تقسیم بندی کرده است: درخت ها (گیاهانی که یک ساقه چوبی دارند)، درختچه ها (گیاهانی که چند ساقه چوبی دارند) و علف ها (گیاهانی که ساقه نرم دارند).
در یک شیوه دیگر طبقه بندی، طول دوره معمول رشد گیاه بر حسب سال زراعی برای تولید محصول مورد توجه قرار می گیرد. در گروه بندی بر اساس طول رشد، گیاهان در گروه های یکساله، دو ساله و چند ساله قرار می گیرند. حداکثر طول رشد گیاهان یکساله کمتر از یکسال زراعی، دو ساله بیش از یکسال زراعی و معمولاً سه فصل زراعی و چند ساله پیش از دو و غالباً چند سال زراعی طول می کشد. در گیاهان یکساله، رشد رویشی و زایشی، هر دو در یک سال اتفاق می افتند. در دو ساله ها، سال اول، رشد رویشی و سال دوم رشد زایشی رخ می دهد و در چند ساله ها، از زمان بالغ شدن گیاه، هر ساله رشد رویشی و زایشی را شاهد خواهیم بود.
در سلسله گیاهان، تنوع بسیاری وجود دارد و گیاهان را می توان متفاوت ترین نوع زندگی روی زمین دانست.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «آشنایی با دنیای گیاهان»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مهدی میرزائی در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
