اندام‌های رویا؛ اندام‌های رویشی گیاهان

---

از مجموع چند بافت یک اندام پدید می‌آید. در نهانزادان آوندی و گیاهان دانه‌دار اندام‌های رؤیا و زایا وجود دارند. اندام‌های رؤیا شامل ریشه، ساقه و برگ و اندام‌های زایا شامل گل، میوه و دانه است. ریشه، ساقه و برگ را از آن جهت اندام‌های رؤیا می‌نامیم که با جذب آب و نمک‌ها و انجام فتوسنتز سبب ماده‌سازی و رشد و رویش گیاه می‌شوند. محصول فعالیت اندام‌های زایا تشکیل سلول تخم و سپس دانه است. وقتی دانه‌ای را می‌کاریم گیاهی تقریباً مانند گیاه مولد آن دانه، رویش خواهد کرد. بنابراین دانه در گیاهان دانه‌دار (پیدازا) وسیله تکثیر آن‌هاست.

گیاهان» بدون آوند و بدون دانه» خزه‌ها» ریشه، ساقه و برگ واقعی ندارند. 

گیاهان» آونددار» بدون دانه» سرخس‌ها» ریشه، ساقه و برگ دارند اما گل ندارند. 

گیاهان» آونددار» دانه دار» مخروط‌دار» (باز دانه) دانه‌ها روی پولک مخروط قرار دارند

گیاهان» آونددار» دانه دار» گل‌دار» (نهان دانه) دانه‌ها داخل میوه پنهان است

شکل ۱- شماتیک گیاهان

ساختمان دانه در نهاندانگان

پوسته، اندوخته و رویان سه بخش اصلی سازنده هر دانه به شمار می‌آیند. مهم‌ترین بخش دانه رویان یا گیاهک است. رویان به طور معمول شامل محوری است که یک انتهای آن جوانه اولیه (ژمول) و انتهای دیگرش ریشه چه نام دارد. این محور به نام محور زیرلپه- ریشه چه نامیده می‌شود. اجزای دیگر رویان لپه‌ها هستند که به تعداد یک یا دو عدد به محور آن چسبیده‌اند.

اندوخته‌ی دانه آلبومن نام دارد. در برخی از دانه‌ها مانند دانه‌های لوبیا، نخود و عدس رویان به کمک آنزیم‌های خود آلبومن را هضم کرده و به وسیله لپه‌های خود جذب می‌کند. در این صورت لپه‌ها بزرگ شده و تمامی فضای دانه را اشغال می‌کنند. به این قبیل دانه‌ها، بدون آلبومن می گویند. در گروه دیگری از دانه‌ها، لپه‌ها کوچکند و آلبومن فضای داخل دانه را پر می‌کند. این‌ها را دانه‌های آلبومن-دار می‌گویند. کرچک، ذرت و گندم از این نوع هستند. اجزای دانه لوبیا و اجزای دانه ذرت را نشان می‌دهند.

پوسته‌ی دانه خارجی‌ترین بخش آن است. پوسته‌ی دانه ممکن است کرک، خار یا بال داشته باشد. این اجزا انتشار دانه را آسان می‌سازند.

شکل ۲- ساختمان دانه‌ها، دانه لوبیا (الف) و دانه ذرت (ب)

مراحل رویش دانه

وقتی همه شرایط مهیا باشد، دانه‌ی کاشته شده رویش خود را آغاز می‌کند. در این هنگام هر بخش از رویان دانه، اندام معینی از گیاه جدید را پدید می‌آورد و اندوخته‌ی دانه صرف تأمین غذای دانه در حال رویش می‌شود.

رویش دانه در دو لپه‌ای‌ها: دانه دولپه‌ای مانند لوبیا ابتدا آب جذب می‌کند و متورم می‌شود. بعد از سه تا چهار روز، ریشه چه پوسته دانه را پاره و با رشد خود به درون ذرات خاک و ماسه نفوذ می‌کند. نوک ریشه‌ی گیاه نورسته کلاهک نام دارد که از بافت چوب پنبه‌ای است و نقش حفاظتی دارد. از اطراف ریشه اصلی، انشعاباتی به نام ریشه‌های فرعی خارج شده و به نگهداری گیاه در زمین کمک می‌کنند. کمی بالاتر از کلاهک در روی ریشه‌ی اصلی و ریشه‌های فرعی زوائد ظریفی به نام تارهای کشنده به وجود می‌آیند این تارها با ذرات خاک تماس نزدیک داشته و آب را از فضاهای بین آن‌ها جذب می‌کنند. سپس محور زیر لپه‌ای که در بالای ریشه چه قرار دارد، رویش خود را آغاز می‌کند. این محور ممکن است رشد سریعی داشته و با رشد خود لپه‌ها را از خاک بیرون آورد. چنین رویشی را رویش رو زمینی می‌نامند. در خارج از زمین اندوخته لپه‌ها تدریجاً به مصرف می‌رسد و همزمان با آن برگ‌های اولیه بزرگ و ژمول فعالیت خود را آغاز می‌کند. از فعالیت سلول‌های ژمول محور روی لپه‌ای به وجود می‌آید که خود بعدها حامل شاخه‌ها و برگ‌های گیاه می‌شود.

شکل ۳- مراحل رویش دانه لوبیا

برخلاف دانه‌های رو زمینی، در عده‌ای از دولپه‌ای‌ها، مانند نخود، ساقه چه رشد سریع ندارد و در نتیجه قادر نیست دانه را از خاک خارج سازد. بنابراین رویش دانه‌هایی مانند نخود زیر زمینی نام دارد.

شکل ۴- مراحل رویش دانه‌ی نخود

رویش دانه در تک لپه‌ای‌ها: لپه در این گیاهان به شکل‌های مختلف در می‌آید اما نقش آن در همه حال رساندن مواد غذایی دانه به رویان است. شکل ۵- ۲ مراحل رویش در یک دانه تک لپه‌ای (ذرت) را نشان می‌دهد. دانه ذرت دارای نیام‌هایی است که در ابتدای مرحله‌ی رویش، ریشه و ساقه‌ی جوان را در خود محفوظ نگه می‌دارند. نیامی که ساقه و برگ اولیه را در خارج از خاک دربر می‌گیرد، کولئوپتیل و نیامی که ریشه نورسته را در خود نگه می‌دارد کولئوریز نام دارد. این نیام‌ها چندان رشدی ندارند و در مراحل اولیه‌ی رشد گیاه نورسته پاره شده، ریشه و ساقه از آن‌ها خارج می‌شود.

شکل ۵- مقایسه رویش دانه در تک لپه‌ای‌ها و دو لپه‌ای‌ها «شکل را کامل کنید»

ریشه

به استثنای خزگیان و چند گونه از نهانزادان آوندی که فاقد ریشه‌اند، در بقیه گیاهان، این اندام به شکل‌های مختلف وجود دارد. در اینجا، به بررسی ساختار ریشه‌ی گیاهان نهاندانه که فراوان‌ترین گیاهان روی زمین را تشکیل می‌دهند می‌پردازیم.

در ریشه و ساقه نهاندانگان 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 پدید می‌آیند. در واقع ضمن رشد و نمو قطری بافت‌های جدیدی در گیاه ساخته و به بافت‌های قبلی ضمیمه می‌شود.

ساختمان نخستین ریشه

برای مشاهده‌ی ساختمان نخستین ریشه برش‌های عرضی نازکی از منطقه‌ی تارهای کشنده یک ریشه نورسته آماده کرده و پس از رنگ آمیزی در زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کنیم. شما ضمن کارهای آزمایشگاهی با این روش‌ها به طور عملی آشنا خواهید شد. در این مشاهدات بخش‌های زیر را به ترتیب از بیرون به درون تشخیص خواهیم داد.

لایه تارهای کشنده: از یک لایه سلول به وجود آمده است. عده‌ای از سلول‌های این لایه دارای زائده‌های تار مانندی به نام تارهای کشنده هستند.

این تارها سطح تماس ریشه را با خاک برای جذب آب و یون‌های نمک‌های کانی افزایش می‌دهند. تارهای کشنده در جوانی فعال و در پیری از میان می‌روند و به جای آن‌ها تارهای جدیدی از سمت پایین‌تر ریشه به وجود می‌آیند، بنابراین ریزش آن‌ها از بالا و پیدایش آن‌ها از پایین محور ریشه است.

پوست: این بخش، از لایه‌های سلول‌های پارانشیمی تشکیل شده است و به طور معمول بیشترین حجم ریشه جوان را تشکیل می‌دهد. درونی‌ترین لایه پوست، درون پوست یا آندو درم نام دارد. آندودرم به طور معمول شامل یک لایه سلول به شکل مکعب مستطیل بوده و استوانه‌ی مرکزی را احاطه می‌کند. در دو لبه‌ای‌ها یک قاب چوب پنبه‌ای به نام نوار کاسپاری سطوح جانبی هر سلول آندودرمی را فرا می‌گیرد. در این سلول‌ها دو سطحی که یکی رو به پوست و دیگری رو به استوانه مرکزی قرار دارند، سلولزی هستند و عبور مواد محلول از پوست به استوانه مرکزی از خلال آن‌ها انجام می‌شود. در تک لپه‌ای‌ها نوار کاسپاری رشد بیشتری دارد و اغلب به شکل نعل اسب بوده و مانع جریان شیره‌ی خام از تارهای کشنده به سمت آوندها می‌شوند. سازگاری جالبی که در این قبیل گیاهان پدید آمده تشکیل سلول‌های معبر در بین سلول‌های آندودرمی است. این سلول‌ها که در مجاور رأس آوندهای چوبی پدید می‌آیند، دارای دیوارهای سلولزی نازک بوده و عبور شیره‌ی خام را از پوست به آوندها مقدور می‌سازند.

شکل ۶- الف- برش عرضی ریشه که در آن بافت‌های نخستین نشان داده شده است؛ ب – مراحل رشد یک تار کشنده.

استوانه مرکزی: این بخش، از لایه ریشه‌زا که مجاور آندودرم است شروع می‌شود. در استوانه مرکزی دسته‌های آوندهای چوبی و آبکشی به صورت یک در میان قرار گرفته‌اند. در هر دسته آوندهای چوبی، عناصر چوبی قطورتر به سمت مرکز و عناصر چوبی باریک‌تر به سمت خارج قرار دارند. در تک لپه‌ای‌ها تعداد دسته‌های آوندی به نسبت دولپه‌ای‌ها فراوان‌ترند. بخش دیگری از استوانه مرکزی را پارانشیم‌های مغزی اشغال کرده است که معمولاً بخش مرکزی و فضای بین دسته‌های آوندی را پر می‌کنند.

شکل ۷- حلقه‌ی کاسپاری

شکل ۸- نوار کاسپاری

رشد و نمو ریشه

فرایند رشد و نمو شامل همه رویدادهایی می‌شود که به ساخته شدن یک جاندار کامل با همه اجزای پیکرش می‌انجامد. بر این اساس رشد و نمو هم جنبه‌ی کمی دارد و هم جنبه‌ی کیفی. جنبه کمی این فرایند را رشد (growth) و جنبه‌ی کیفی آن را نمو (development) گویند. رشد شامل بزرگ شدن بخش‌های تشکیل دهنده‌ی یک موجود زنده است. این بزرگ شدن برگشت ناپذیر است. بنابراین بزرگ شدن سلول‌ها در اثر پدیده‌ی تورژسانس رشد به شمار نمی‌آید، زیرا سلول با از دست دادن آب دوباره به اندازه اولیه خود بر می‌گردد. بنابراین رشد شامل بزرگ شدن موجود زنده است که با افزایش تعداد سلول‌های بدن و یا با افزایش برگشت ناپذیر ابعاد آن‌ها صورت می‌گیرد.

نمو شامل گذشتن از مراحل مختلف است که هر مرحله ویژگی‌های خاص خود را دارد و با مراحل دیگر از لحاظ کیفی متفاوت است. برای مثال در زندگی یک گیاه مراحل مختلفی را مشاهده می‌کنیم: پس از طی مرحله‌ی رویانی، گیاهک به طور غیر فعال در داخل دانه مستقر است، در مرحله رویش دانه، فعالیت‌های حیاتی شدید می‌شوند و اندام‌های مختلف گیاه پدید می‌آیند، آنگاه مرحله گل دادن فرا می‌رسد که ضمن آن بعضی از جوانه‌ها به گل تبدیل می‌شوند و سرانجام پس از گرده افشانی در گل، میوه و دانه به وجود می‌آیند. باید توجه داشت که رشد و نمو اغلب همراه یکدیگرند و به طور هماهنگ با هم انجام می‌گیرند. در زندگی جانوران نیز مانند گیاهان مراحل گوناگونی وجود دارد که شامل رشد و نمو است. آیا می‌توانید آن‌ها را توضیح دهید؟

مراحل رشد و نمو

در گیاهان، رشد در همه مناطق گیاه انجام نمی‌گیرد، بلکه مخصوص بخش‌هایی به نام مناطق مریستمی است. مناطق مریستمی عبارتند از: نوک ساقه، نزدیک نوک ریشه، جوانه‌های جانبی و حلقه‌های زاینده. در هر منطقه مریستمی رشد و تمایز طی مراحل زیر انجام می‌شود:

الف- مرحله تکثیر: در این مرحله سلول‌های مریستمی به سرعت تقسیم می‌شوند و بر تعداد خود می‌افزایند.

ب- مرحله‌ی بزرگ شدن: به دنبال مرحله اول انجام می‌گیرد. در این مرحله سلول‌ها توانایی تقسیم را از دست می‌دهند. ولی بر ابعاد آن‌ها افزوده می‌شود و این بزرگ شدن تا آنجا ادامه می‌یابد تا سلول‌ها به حداکثر اندازه خود برسند.

ج- مرحله‌ی تمایز: در این مرحله، هر دسته از سلول‌ها به تناسب کاری که انجام خواهند داد از هم متمایز می‌شوند و بافت‌های گوناگون را پدید می‌آورند.

رشد نخستین و رشد پسین

رشد نخستین شامل رشد طولی ریشه و ساقه و پیدایش شاخه‌ها و ریشه‌های فرعی است. با این توصیف رشد نخستین در همه گیاهان عمومیت دارد. رشد پسین همان طور که قبلاً هم اشاره کردیم شامل افزایش قطر اندام‌ها است. نهانزادان آوندی و اغلب نهاندانگان تک لپه‌ای رشد قطری ندارند و در آن‌ها ساختمان پسین به وجود نمی‌آید. بنابراین رشد پسین مخصوص نهاندانگان دولپه‌ای و بازدانگان است.

رشد طولی ریشه

در برش طولی و میکروسکوپی نوک یک ریشه‌ی نورسته به ترتیب از پایین به بالا کلاهک، منطقه تقسیم سلولی، منطقه رشد طولی سلول‌ها، منطقه تمایز یا منطقه تارهای کشنده مشاهده می‌شوند. سلول‌های مریستمی در منطقه تقسیم واقعند. این سلول‌ها به وسیله‌ی سلول‌های اولیه‌ای به نام سلول‌های بنیادی تولید می‌شوند. در نهانزادان آوندی یک سلول بنیادی، در اغلب بازدانگان دو ردیف و نهاندانگان چند ردیف سلول بنیادی وجود دارند.

شکل ۹- گیاهک تربچه. الف – رشد تارهای کشنده‌ی ریشه؛ ب و ج – طرحی که مناطق مختلف رشد ریشه را نشان می‌دهد.

سلول‌های بنیادی خاستگاه کلاهک، پیش پوست، مریستم زمینه‌ای و پیش کامبیوم هستند. از تمایز و تغییر شکل پیش پوست، روپوست ریشه، از مریستم زمینهای پوست و از پیش کامبیوم استوانه مرکزی حاصل می‌شود.

شکل ۱۰- الف- برش طولی منطقه‌ی میانی ریشه‌ی پیاز؛ ب- ساختار بافت شناختی

پیدایش ریشه‌های فرعی

در برش عرضی ریشه دیدیم که خارجی‌ترین لایه‌ی استوانه‌ی مرکزی لایه‌ی ریشه زاست. علت نامگذاری این لایه بدین مناسبت است که سلول‌های آن پس از تقسیم‌های متوالی خاستگاه ریشه‌های فرعی می‌شوند؛ به این ترتیب که از تقسیم سلول‌های لایه‌ی ریشه زا که در مقابل پیش آوندهای چوبی قرار دارند سلولهای بنیادی شبیه آنچه نزدیک به انتهای ریشه است به وجود می‌آیند. در اثر فعالیت سلول‌های بنیادی ریشه‌ی فرعی، سلول‌های پوست ریشه‌ی اصلی هضم شده و ریشه فرعی از آن خارج می‌شود. این ریشه‌ها خود خاستگاهی برای ریشه‌های فرعی دیگرند.

شکل ۱۱- پیدایش ریشه‌های فرعی

شکل‌شناسی ریشه

ریشه اولین عضوی است که از دانه خارج می‌شود و دارای زمین گرایی (Geotropism) مثبت است. این عضو که قسمت پایین رونده محور اولیه گیاه است، از ساقه کاملاً متمایز می‌باشد؛ زیرا معمولاً انشعابات آن برخلاف ساقه منظم نیست و به علاوه بند بند هم نمی‌باشد. ریشه برخلاف ساقه دارای اعضایی به اسم برگ نیست و بنابراین معمولاً جوانه بر روی آن جایی ندارد. انشعابات ریشه برخلاف ساقه منشأ درونی (Endo Gen) می‌باشند یعنی پوست و اپیدرم را سوراخ کرده از آن خارج می‌گردند.

ریشه را به روش‌های مختلف تقسیم بندی نموده‌اند. جنبه‌های مختلف، عبارتند از طول عمر، مبدأ تشکیل، محیط مناسب جهت رشد (اکولوژی) و شکل ریشه.

تقسیم‌بندی ریشه از نظر طول عمر

۱- ریشه‌های یکساله: بسیاری از نباتات در مدت یک فصل رویش، در صورت مساعد بودن شرایط محیط، حداقل یک بار دوره رشد خود را شروع و کامل می‌نمایند و پس از آن ریشه و ساقه آن‌ها از بین می‌رود و بذر تولید شده آن‌ها تا فرارسیدن فصل آینده به حال رکود باقی می‌ماند؛ بدین معنی که جوانه‌ای در ریشه از فصلی برای فصل رویش دیگر محفوظ نمی‌ماند که رشد مجدد را شروع کند. مانند گندم و جو که گیاهان یکساله هستند و در اصطلاح به نام تروفیتا (Therophyta) نامیده می‌شوند.

۲- ریشه‌های دو ساله: در صورتی که بذر نباتاتی از قبیل چغندر را اوایل فصل بهار که شدت سرمای زمستان از بین رفته است بکارند، دوره زندگی این گیاه ناقص می‌ماند و در سال اول به هیچ وجه ساقه و یا بذری تولید نمی‌شود بلکه ریشه‌های غده‌ی بزرگی که محل ذخیره ماده غذایی است، در زیرزمین تولید می‌گردد. حال اگر این ریشه‌ها را دوباره با قسمتی از طوقه، قبل از پایان فصل سرمای سال آینده، بکارند در فصل بهار سال دوم ساقه ظاهر شده گل و بذر بر روی آن می‌روید. گیاهانی از این قبیل، که از کشت بذر آنها تا حصول نتیجه و جمع آوری بذر، دو فصل رویش لازم داشته باشند، گیاهان دو ساله و ریشه آن‌ها را هم به همین نام می‌خوانند.

۳- ریشه‌های چند ساله: عمر چنین ریشه‌هایی، به طوری که از اسم آن‌ها مشهود است، از دو فصل رویش تجاوز می‌نماید. نقطه‌ی رشد جوانه این گیاهان، از سالی به سال دیگر، در محل‌های مختلف گیاه محفوظ می‌ماند و به رشد خود ادامه می‌دهد و به همان نسبت که قسمت‌های هوایی گیاه فعالیت نماید، امکانات این فعالیت را بدون شک ریشه بایستی فراهم نموده باشد.

تقسیم‌بندی ریشه از نظر مبدأ تشکیل

۱- ریشه‌های اولیه یا اصلی: در گیاهان دو لپه، ریشه اولیه که از گیاهک منشعب می‌گردد، به نمو خود ادامه می‌دهد. وقتی که طول آن به چند سانتیمتر رسید انشعاباتی از آن جدا می‌شود که مبدأ آنها استوانه مرکزی است. ریشه اصلی یا ریشه‌ی اولیه را در بیشتر گیاهان می‌توان از انشعابات آن تشخیص داد. ریشه‌ی اصلی اغلب به طور قائم وارد خاک می‌شود، یعنی اثر تکثیر در ناحیه‌ی روینده ریشه طوری است که ریشه را به طور قائم در خاک وارد می‌نماید. ریشه‌ی اصلی در بسیاری از گیاهان مانند چنار و خیار، خشبی است. در عده محدودی مانند چغندر و هویج غده‌ای است و در کوکب و سریش لعاب در خود ذخیره می‌نماید.

۲- ریشه‌های ثانویه یا فرعی یا جانبی: ریشه‌های ثانویه یا فرعی ریشه‌هایی هستند که از نظر زمان پس از ریشه اصلی یا اولیه گیاه رشد و نمو می‌نمایند و مبدأ تشکیل آن‌ها متفاوت است. دسته اول ریشه‌های ثانویه‌ی دو لپه‌ای‌ها هستند که از استوانه مرکزی ریشه‌ی اصلی سرچشمه می‌گیرند و می‌توان گفت که در ابتدا به موازات سطح خاک یعنی عمود بر ریشه اصلی نمو می‌نمایند؛ ولی پس از مدتی ممکن است متوجه پایین گردند و در نتیجه حجم بزرگی از خاک را پر از ریشه بنمایند.

دسته دوم ریشه‌های ثانویه بعضی از گیاهان تک لپه از جمله خانواده‌ی گندمیان را می‌توان به شمار آورد. در این گیاهان ریشه اصلی فقط مدت کوتاهی نمو می‌کند و دیری نمی‌گذرد که از نمو باز مانده ریشه‌های ثانوی شروع به نمو می‌نمایند. این ریشه‌ها، به جای آن که مانند ریشه ثانویه دو لپه‌ای‌ها از ریشه اصلی منشعب گردند، مستقیماً از ساقه سرچشمه می‌گیرند.

۳- ریشه‌های نابجا: ریشه معمولاً در داخل خاک رشد نموده از گیاهک سرچشمه می‌گیرد؛ معهذا در تحت بعضی از شرایط، ریشه بر روی اعضای دیگر گیاه به خصوص ساقه‌های هوایی و زیرزمینی و همچنین برگها ظاهر می‌گردد که به آن‌ها ریشه-نایی می‌گویند. در بعضی از گیاهان مانند دار دوست، ریشه‌های نابجا در سرتاسر ساقه می‌روید و در نتیجه آن را به قیم یا درختی که تکیه گاه داردوست است ثابت نگه می‌دارد. بر روی ساقه‌های خزنده توت فرنگی نیز چنین ریشه‌های نابجایی رشد و نمو می‌کند، با این تفاوت که در توت فرنگی در مقابل جوانه‌های مولد ساقه هوایی، ریشه نابجا روییده و داخل خاک می‌گردد.

تقسیم بندی ریشه از نظر محیط مناسب رشد

۱- ریشه‌های خاکزی: قسمت عمده ریشه‌ها خاکزی هستند و از آب و املاح و اکسیژن موجود در فضای بین ذرات خاک استفاده می‌نمایند. شکل و طول و سایر اختصاصات ریشه‌های دو گونه گیاهی ممکن است با یکدیگر اختلافات بسیار بارزی داشته باشند. گیاهانی که دارای ریشه‌های عمیق هستند طبعاً از آب و املاح عمق بیشتری استفاده می‌کنند، در صورتی که نباتات ریشه سطحی، مخصوص نواحی مرطوب بوده از رطوبت سطحی برخوردار هستند، چنان که در کشت‌های مخلوط دو گونه ریشه عمیق و ریشه سطحی به کار می‌برند تا عمق کم و زیاد خاک هر دو مورد استفاده قرار گیرد.

ریشه بعضی از گیاهان خیلی عظیم می‌باشد به طوری که گسترش آن ممکن است از بزرگترین شاخه‌ها بیشتر باشد. برای مثال ریشه گندم ذکر می‌گردد، چون دیده شده است ریشه‌های آن تا ده متر در خاک نفوذ می‌نماید.

۲- ریشه‌های آبزی: گیاهان آبزی که در مرداب‌ها به سر می‌برند دارای ریشه‌های آبزی هستند و اکسیژن لازم جهت تنفس خود را از هوای محلول در آب می‌گیرند.

۳- ریشه‌های هوایی: ریشه‌های هوایی در قسمت اعظم عمر خود با هوا تماس دارند و نسبت به عمل اصلی که انجام می‌دهند می‌توان آن‌ها را به ریشه‌های تنفس کننده، ریشه‌های گیاهان اپی فیت، ریشه‌های مکینه، ریشه‌های شمعکی، ریشه‌های گیاهان انگلی و ریشه‌های گیاهان گندرو تقسیم نمود.

۴- ریشه‌های تنفس کننده: بعضی از گیاهان باتلاقی مناطق حاره و مدیترانه‌ای دارای ریشه‌های تنفس کننده می‌باشند. این اعضا مشابه ساقه از زمین خارج می‌شوند و بنابراین ژئوتروپیسم منفی دارند و به نظر می‌رسد که تبادلات گازی را انجام می‌دهند.

۵- ریشه‌های گیاهان اپی فیت (Epiphytes: epi, phytos): چون «اپی» یعنی روی و «فیت» به معنای گیاه، اصطلاح ایی فیت به گیاهانی اطلاق می‌شود که بر روی گیاهان دیگر زندگی می‌کنند. تعداد زیادی از گیاهان پیچنده و بالا رونده جزو این دسته محسوب شده برای نگهداشتن خود بر روی گیاه قیم یا میزبان از ریشه‌های نابجا استفاده می‌کنند مانند داردوست.

۶- ریشه‌های مکینه (E. Haustoria, F.Racines sucoires): در بعضی از نباتات پیدازاد که به صورت انگلی یا نیمه انگلی به سر می‌برند و فاقد کلروفیل می‌باشند، ریشه‌های مکینه رشد می‌نمایند. این ریشه‌ها داخل پوست ساقه یا ریشه گیاه میزبان شده از مواد غذایی آن تغذیه می‌کنند. گل جالیز که انگل شدید صیفی جات در کشور ما می‌باشد، انگل ریشه بوده ولی سس انگل ساقه است.

۷- ریشه‌های شمعکی: در بعضی از گیاهان نواحی حاره و مدیترانه این نوع ریشه‌ها ظاهر می‌گردند و به نظر می‌رسد که برای مزید استقامت ساقه‌های عظیم آن مورد استفاده قرار می‌گیرند ولی در حقیقت در جذب مواد غذایی مؤثر می‌باشند، مانند درخت انجیر معابد.

تقسیم بندی ریشه از نظر شکل خارجی

ریشه‌های افشان: ریشه‌هایی که تفاوت مشخصی بین ریشه اصلی و ریشه‌های فرعی آن‌ها وجود ندارد ریشه افشان نام دارند که به دو نوع تقسیم می‌گردند:

در مورد ریشه‌های ثانویه یا فرعی ذکر گردید که در بسیاری از گیاهان به خصوص تک لپه‌ای‌ها، رشد ریشه اصلی پس از مدت کوتاهی متوقف می‌شود و ریشه‌های ثانوی (نابجا) بر روی بندهای ساقه رشد و نمو می‌کنند.

نوع دوم مانند ریشه‌های پامچال و کرچک که در آن‌ها رشد ریشه‌های فرعی از ریشه اصلی زیادتر است. به بیان دیگر محدودیت رشد ریشه اصلی و رشد زیاد ریشه‌های فرعی تمایز آن‌ها را مشکل می‌سازد.

چغندر قند، شلغم، هویج و یونجه (چهار نمونه ریشه راست)

کوکب گندم کرچک (سه نمونه ریشه افشان)

شکل ۱۲- ریشه‌ها

۲- ریشه‌های غده‌ای: اغلب ریشه‌های اولیه دارای ذخایر غذایی هستند و هر چه ذخیره بیشتر شود طبعأ بر قطر آن‌ها می‌افزاید و به همین جهت این نوع ریشه‌ها را غده‌ای نامیده‌اند مانند چغندر، هویج و شلغم.

بر حسب شکل غده، این ریشه‌ها را به دوکی شکل (EF. Napiform/e) مخروطی (E. Conic, F. Conique) و شلجمی (EF. Fusiform/e) و مرکب تقسیم می‌نمایند. ریشه‌های دوکی شکل در قسمت میان قطورتر از دو انتها می‌باشند، در صورتی که ریشه‌های مخروطی از سطح خاک به پایین باریک می‌گردند و بالاخره ریشه‌های شلجمی که قطر دایره عظیمه آن‌ها به مراتب بیش از قطر غده می‌باشد و در حقیقت با ریشه‌های دوکی تشابه دارند، منتهی بسیار کوتاه هستند مانند شلغم.

در ریشه‌های غده‌ای مرکب، ممکن است هر یک از اشکال فوق به صورت مرکب و کنار هم در آیند. کلیه ریشه‌های غده‌ای از رشد قسمتی از ساقه گیاهک (EF. Hypocotyl/e) (ساقه زیر لپه) و قسمت فوقانی ریشه تشکیل شده است؛ در صورتی که قسمت بالای غده بریده شود، کاشتن غده به امید تولید ساقه هوایی و بذر بیهوده خواهد بود.

فعالیت عملی ۱

هنرجویان گرامی ریشه‌های گیاهان مختلف موجود در منطقه را جمع آوری و شناسایی نمایید.

ساقه

در قلمرو گیاهان تنها خزگیان ساقه‌ی حقیقی ندارند. ساقه‌ی هوایی گیاهان حامل جوانه‌ی انتهایی، جوانه‌های کناری، برگ‌ها، گل‌ها و میوه‌هاست. این اندام انتقال شیره‌های گیاهی را نیز به عهده دارند.

مشخصات ظاهری یک ساقه: در روی ساقه، برگ‌ها، جوانه‌ها و برآمدگی‌هایی به نام گره دیده می‌شود. گره به محلی گفته می‌شود که برگ یا برگ‌ها به ساقه متصل می‌شوند. فاصله دو گره متوالی را میانگره می گویند.

در روی ساقه دو نوع جوانه دیده می‌شود: جوانه‌های جانبی و جوانه انتهایی. جوانه‌های جانبی در محل زاویه‌ای که دمبرگ با ساقه می‌سازد قرار دارند. این جوانه‌ها ممکن است خاستگاه محورهای فرعی یا گل باشند. هر جوانه به وسیله پولک‌هایی که همان برگ‌های تغییر شکل یافته‌اند، حفاظت می‌شود.

جوانه انتهایی اغلب در نوک ساقه‌ی اصلی یا شاخه‌ها پدید می‌آید و به جوانه‌های جانبی شباهت دارد ولی کمی بزرگتر است. همان طور که خواهید خواند، جوانه انتهایی با تولید بافت‌های جدید موجب افزایش طول ساقه می‌شود. پولک‌های حفاظتی اطراف جوانه انتهایی در فصل بهار می افتند ولی اثرات آن‌ها در پایین این جوانه باقی می‌ماند. از روی این اثرات می‌توان عمر یک شاخه را تعیین کرد.

ساختار نخستین ساقه: برای مشاهده ساختمان نخستین ساقه دولپه‌ای، برشی عرضی از منطقه‌ی نزدیک به رأس شاخه‌ی جوان تهیه و در زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کنیم. ساختار نخستین ساقه تا حدود زیادی با ساختار نخستین ریشه شباهت دارد. در اینجا نیز بخش‌های سازنده از خارج به داخل شامل رو پوست، پوست و استوانه‌ی مرکزی است.

شکل ۱۳- الف- شکل ظاهری یک شاخه؛ ب – شکل میکروسکوپی ساختمان ساقه

روپوست یا اپیدرم، این لایه که ساقه جوان را از خارج پوشانده، به طور معمول شامل یک ردیف سلول زنده است که سطح خارج آن‌ها کو تینی شده‌اند.

پوست مانند پوست ریشه به طور معمول شامل بافت پارانشیم است. در ساقه‌های علفی سبز رنگ سلول‌های این بافت کلروپلاست دارند. داخلی‌ترین لایه پوست را آندو درم می‌نامند که استوانه مرکزی را در بر می‌گیرد. سلول‌های آندودرم ساقه برخلاف آندودرم ریشه چندان تمایز حاصل نکرده‌اند.

استوانه‌ی مرکزی ساقه به نسبت بزرگتر از ریشه است ولی در اصول ساختمانی با آن شباهت دارد. بیرونی‌ترین لایه استوانه مرکزی، لایه ریشه‌زاست. این لایه پس از آندودرم قرار دارد و معمولاً از چند لایه سلول درست شده‌اند. دسته‌های آوند چویی و آبکشی ساقه در دولپه‌ای‌ها بر روی یک دایره طوری قرار گرفته‌اند که هر دسته آوند آبکش به سمت خارج و روی قاعده‌ی دسته آوندهای چوبی قرار می‌گیرند. در اینجا آوندهای چوبی قطورتر نسبت به آوندهای چوبی باریک-تر خارجی‌ترند و این درست خلاف وضع قرار گرفتن آوندهای چوبی در ریشه است. بقیه فضای استوانه مرکزی را بافت پارانشیم مغزی پر می‌کند.

ساختمان ساقه تک لپه‌ای‌ها نسبت به دولپه‌ای‌ها تفاوت‌هایی دارد. بعضی از این تفاوت‌ها از این قرار هستند:

– تعداد دسته‌های آوندی در ساقه تک لپه‌ای‌ها فراوانتر بوده و در روی دایره‌های هم مرکز قرار دارند. همان طور که در شکل ۱۴- ۲ مشاهده می‌کنید، به طور معمول تعداد دسته‌های آوندی در سمت خارج بیشتر و اندازه آن‌ها کوچک‌تر است.

– نازک بودن پوست و گاهی غیرمشخص بودن مرز بین پوست و استوانه مرکزی در تک لپه‌ای‌ها از تفاوت‌های دیگر بین ساقه تک لپه‌ای و دولپه‌ای است.

شکل ۱۴- مقایسه کلی اندام‌های تک لپه‌ای و دو لپه‌ای

رشد طولی ساقه

برای مشاهده رشد طولی در ساقه، ساقه‌ی نورسته‌ای را در روی گیاه مطابق شکل ۱۵ آماده کرده و طول آن را برحسب میلی متر اندازه می‌گیریم. آنگاه آن را به حال خود می‌گذاریم و در فواصل زمانی معین مجدداً طول آن را می‌سنجیم. مشاهده می‌شود که رشد طولی در نوک ساقه و در منطقه‌ی وسیع‌تری به طول چند ده سانتی متر انجام می‌شود.

شکل ۱۵- رشد طولی ساقه در منطقه نسبتاً وسیعی در نوک ساقه صورت می‌گیرد.

در برش طولی محور جوانه‌ی انتهایی نیز سلول‌های مریستمی وجود دارند. سلول‌های این منطقه ابتدا با تقسیمات مکرر خود افزایش می‌یابند و سپس با رشد و تمایز خود بافت‌های گوناگون ساقه را پدید می‌آورند.

نوک ساقه مریستم های گوناگونی دارد که از تحول آن‌ها برگ‌ها، گل‌ها و شاخه‌ها پدید می‌آیند.

 رشد پسین

رشد پسین مربوط به فعالیت مریستم های پسین است. فعالیت این مریستم ها موجب رشد قطری ساقه و ریشه می‌شود. این مریستم ها به صورت دایره (در مقطع عرضی) و استوانه (در شمای فضایی) در استوانه مرکزی و به صورت نیم حلقه‌هایی در پوست ریشه و ساقه وجود دارند. مریستم پوست را لایه زاینده‌ی چوب پنبه- پوست و مریستم پسین استوانه مرکزی را لایه زاینده چوب- آبکش یا کامبیوم می‌نامند.

لایه‌ی زاینده‌ی استوانه مرکزی (کامبیوم): شکل ۱۶ موقعیت لایه‌ی زاینده‌ی استوانه‌ی مرکزی و عملکرد آن را پس از دو دوره فعالیت، در ریشه و ساقه نشان می‌دهد. همان طور که در شکل مشاهده می‌کنید سلول‌های این لایه در سمت خارج بافت‌های آبکشی پسین و در سمت داخل بافت‌های چوبی پسین را به وجود می‌آورند و با این عمل بر قطر استوانه مرکزی می‌افزایند.

شکل ۱۶- مقایسه ساختار پسین ساقه و ریشه و نمایش مراحل مختلف رشد قطرى آن‌ها

اکنون به شکل ۱۷ توجه کنید. این شکل نحوه عمل یک سلول از سلول‌های کامبیوم را نشان می‌دهد. سطح تقسیم هر سلول در صفحه‌ای قرار می‌گیرد که یا با سطح خارجی ساقه یا ریشه موازی است؛ به این ترتیب به طور متناوب سلول‌های جدیدی به سمت خارج و داخل ساخته می‌شوند. سلول‌های اولیه که در سمت خارج ساخته می‌شوند، سلول‌های مادر آبکش و سلول‌های اولیه‌ای که در سمت داخل ساخته می‌شوند، سلول‌های مادر چوب نام دارند. این سلول‌ها تا مادام که تمایز حاصل نکرده و به صورت آوند کامل در نیامده‌اند، مانند سلول‌های کامبیوم قدرت تقسیم دارند. سلول‌های کامبیوم در راستای شعاع ساقه و ریشه نیز تقسیم می‌شوند. این عمل موجب افزایش قطر حلقه زاینده شده و ضمن افزایش قطر اندام، حلقه گسیخته نمی‌گردد. البته به خاطر داشته باشید که فعالیت سلول‌های کامبیوم تنها منجر به تولید عناصر آوندی نمی‌شود، بلکه همراه آوندها، انواع سلول‌های پارانشیمی، سلول‌های همراه و بافت‌های نگهدارنده را نیز به وجود می‌آورد.

شکل ۱۷- تقسیم سلول کامبیوم و تولید سلول‌های مادر چوب (Xmc) و مادر آبکش (Pmc) همان طور که مشاهده می‌کنید سلول‌های اخیر تا تشکیل عناصر آوندی قابلیت تقسیم دارند.

ضخامت چوب پسین جز در موارد استثنا خیلی بیشتر از آبکش پسین است به طوری که چوب پسین یک درخت بخش عمده‌ی تنه اصلی گیاه را شامل می‌شود و مجموع کامبیوم، آبکش‌های پسین، پارانشیم‌های پوستی و چوب پنبه، قشر نازکی را به وجود می‌آورند که در اصطلاح همگانی پوست درخت گفته می‌شود.

در مناطق معتدل چوب‌های پسین برحسب این که در بهار یا در پاییز به وجود آیند از نظر ویژگی‌های ریختی نسبت به یکدیگر متفاوت‌اند. چوب‌های بهاری نسبت به چوب‌های پاییزی قطر بیشتری دارند و درشت‌تر و روشن‌ترند. بنابراین در این مناطق دوایر تیره و روشن مجاور هم نماینده‌ی فعالیت سالانه‌ی کامبیوم است و با شمارش دوایر تیره و روشن می‌توان سن یک گیاه را مشخص کرد.

شکل ۱۸- حلقه‌های چوب پسین در تنه درخت. هر حلقه شامل چوب بهاره و تابستانی است.

لایه زاینده‌ی چوب پنبه-پوست: چوب پنبه و پوست از لایه‌ی ویژه‌ای به وجود می‌آید که برخلاف کامبیوم جایگاه مشخصی ندارد و به صورت حلقه‌ی پیوسته نبوده و فعالیت آن همیشگی نیست. ممکن است در زیر اپیدرم یا در بخش‌هایی از پوست تشکیل شود و برای دوره‌ای فعالیت کند و سپس از عمل باز ایستاده و دوباره در بخش دیگری از ریشه یا ساقه به وجود آید. از تقسیم سلول‌های این لایه از خارج بافت چوب پنبه و از داخل پارانشیم‌های پوستی به وجود می‌آید. به علت نفوذ ناپذیر بودن بافت چوب پنبه طبقات سطحی به صورت صفحه، حلقه و نوار از تنه درخت جدا شده و می‌ریزند. در گونه‌ای بلوط فعالیت لایه‌ی زاینده‌ی پوست منتهی به تشکیل لایه‌های ستبری از بافت چوب پنبه می‌شود که آن را از سطح گیاه بریده و در صنعت مورد استفاده قرار می‌دهند. به طور کلی بافت چوب پنبه در گیاه به ویژه در بخش‌های زیرزمینی نقش حفاظت را به عهده دارد.

با پیدایش بافت‌های چوب پنبه‌ای در سطح خارجی ساقه و ریشه و نفوذ ناپذیر بودن این بافت، تبادلات گازی بین محیط و این اندام‌ها متوقف می‌شود. به همین مناسبت با پیدایش بافت‌های چوب پنبه در پوست، تشکیلاتی به نام عدسک به صورت برجستگی‌هایی در این اندام‌ها به وجود می‌آید، که با ساختار آن‌ها آشنا شده‌اید.

 

شکل ۱۹- برش عرضی بخشی از پوسته ساقه و نمایش مراحل فعالیت لایه زاینده پوست. درباره تغییرات انجام شده در پوست ساقه توضیح دهید.

شکل‌شناسی ساقه

یکی از بهترین رده بندی‌های ساقه که مخصوصاً برای نباتات نواحی معتدله مناسب می‌باشد، رده‌بندی بر مبنای فرم بیولوژیک است.

طبقه‌بندی ذیل ساقه گیاهان را از چند نقطه نظر، تقسیم بندی می‌نماید.

الف- ساقه‌های هوایی

۱- رده‌بندی ساقه از نظر طول عمر از نظر طول عمر ساقه‌های هوایی را به ساقه‌های علفی و چوبی تقسیم می‌نمایند.

– ساقه‌های چوبی هم به نوبه خود به بوته، درختچه و درخت تقسیم می‌شوند.

– ساقه‌های علفی: در ساقه‌های علفی کلیه قسمت‌های فوقانی گیاه در آخر فصل رویش خشکیده و از بین می‌رود. این ساقه‌ها نسبتاً ضعیف و نرم بوده پوست آن‌ها دارای مقدار بسیار کمی چوب پنبه است. سیستم چوبی و آبکشی آن‌ها توسعه زیادی پیدا نکرده و ساختمان ساده اولیه خود را حفظ کرده است. گیاهانی که دارای ریشه‌های چند ساله و ساقه‌های یکساله می‌باشند ریزوکارپ (Rhizocarpous plants) نام دارند. در این گیاهان ساقه هوایی هر ساله تجدید می‌گردد.

– ساقه‌های چوبی: در ساقه‌های چوبی، سیستم چوبی و آبکشی توسعه پیدا کرده ساقه در آخر هر فصل رویش از بین نمی‌رود. این ساقه‌ها را می‌توان به سه دسته تقسیم نمود:

– ساقه چوبی بوته‌ها (Undershrub, suffruticose plants, subshrub, suffrutex): ساقه بوته‌ها نسبتاً کوتاه و نازک بوده و معمولاً خاصیت شاخه زایی آن بارز می‌باشد. در بیشتر موارد این شاخه زایی از نزدیک سطح زمین صورت می‌گیرد و به همین جهت شکل بوته‌ها با مقایسه با شکل تاج درختان کاملاً مشخص نمی‌باشد.

– ساقه‌های چوبی درختچه‌ها و درختان: ساقه درختچه‌ها و درختان نمو می‌نماید و مشخص می‌گردد و به صورت تنه در می‌آید و گاهی قطر آن بسیار زیاد می‌شود.

شکل ساقه بستگی کلی به عوامل محیط و اکولوژی محل رشد دارد. چنان که در تحت شرایط مناسب ساقه‌های علفی ممکن است رشد نموده به صورت ساقه‌های چند ساله چوبی در آیند. بعضی از گونه‌های چوبی در تحت شرایطی به شکل بوته در می‌آیند و در تحت شرایط دیگر تنه تشکیل می‌دهند و درختی می‌شوند.

مثلاً کرچک که در منطقه‌ی معتدله گیاهی علفی و یکساله است، در مناطق حاره به صورت گیاه بزرگ و چند ساله و چوبی در می‌آید. برعکس، گیاهانی که در نواحی کم ارتفاع درختی هستند اگر به نواحی کوهستانی مهاجرت نمایند کوتاه می‌گردند.

۲- رده بندی کلی ساقه‌ها

– ساقه‌های بی مقاومت: این ساقه‌ها به علت رشد طولی زیاد و باریکی اندام، نمی‌توانند مستقلاً برگ‌های خود را در ارتفاعات مختلف از سطح زمین در برابر عوامل محیط خارج و برای استفاده از آن‌ها نگاه دارند، بلکه به قیم احتیاج دارند.

– ساقه‌های پیچنده (E. Voluble or twining stems, twiners, F. Plantes volubiles): این ساقه‌ها معمولاً به دور شمعکی می‌پیچند. جهت پیچش در لوبیا موافق جهت حرکت عقربه‌های ساعت و در نیلوفر عکس آن است و برای کلیه این نباتات ثابت می‌باشد. برای این که ساقه نیلوفر یک دور تمام بپیچد پنج ساعت طول می‌کشد.

– ساقه‌های بالارونده: تعدادی از گیاهان که به نام گیاهان بالارونده (Scandent or climbing stems) نامیده می‌شوند، دارای اندام‌هایی می‌باشند که می‌توانند به وسیله آن‌ها بر قیم بالا بروند.

این اندام‌ها، به سه دسته تقسیم می‌شوند:

۱- در عده‌ای از ساقه‌های بالارونده (Tendril climbers) شاخه‌هایی تبدیل به پیچ (Teridril) گشته موجب بالا رفتن گیاه می‌گردند. چنین شاخه‌های کوچکی فاقد برگ سبز هستند ولی بر روی آن‌ها فلس‌هایی ممکن است دیده شود. این شاخه‌های مخصوص که در درخت مو دیده می‌شوند به محض تماس با مانع به دور آن شروع به پیچیدن می‌نمایند. گاهی هم در انتهای آن‌ها بادکش دیده می‌شود.

۲- ساقه‌هایی که (Root climbers) به کمک ریشه‌های نابجا که منظم بر روی آن می‌رویند، بالا می‌روند مانند عشقه (برای تفصیل به ریشه‌های نابجا مراجعه شود).

۳- در این دسته ساقه‌ها مسئولیت بالا رفتن با قسمتی از برگ می‌باشد (Leaf climbers). این قسمت ممکن است شامل رگبرگ اصلی یا برگچه و یا دمبرگ باشد. در نباتات تیره کدوئیان پیچ‌هایی دیده می‌شود که برگ تغییر شکل یافته هستند و پس از آن که انتهای آن به قیم برخورد کند به دور آن می‌پیچند و موجب نزدیک شدن گیاه به قیم می‌شوند. دمبرگ های تغییر شکل یافته که نبات را به قیم متصل می‌دارند در گونه‌ای از کلماتیس و لادن دیده می‌شود.

در گیاهان، نخودفرنگی و خلرها و ماش‌ها برگچه‌های انتهایی و یا بخشی از انتهای رگبرگ اصلی تبدیل به پیج شده است. در یکی از گونه‌های خلر پهنک به تمامی تبدیل به پیچ شده است و عمل کربن‌گیری را گوشوارک های درشت و پهن انجام می‌دهند.

– ساقه‌های مقاوم: این ساقه‌ها معمولاً نیازی به تکیه گاه ندارند و ذاتاً راست می‌باشند.

– ساقه‌های راست (Erect): در تحت این نام، کلیه ساقه‌هایی قرار دارند که راست و مستقیم و کم شاخه و یا پرشاخه محکم یا ترکه‌ای و یا زیگزاگ هستند.

– ساقه‌های نیم خزنده و خزنده: ساقه‌هایی که در تحت نام ساقه‌های راست تقسیم بندی نمی‌شوند در حقیقت سه نوع هستند:

١- ساقه‌هایی که خزنده نیستند ولی ممکن است به طور مورب قرار گرفته باشند.

۲- ساقه‌هایی که قسمتی از آن‌ها خزنده است و این ساقه‌ها خود بر دو نوع هستند. در یک نوع از آن‌ها: ساقه انحنا حاصل می‌نماید و متوجه زمین شده و به صورت خوابیده در می‌آید. این ساقه‌ها را در اصطلاح ریکلای نینگ (Reclining) می‌خوانند.

در نوع دیگر ساقه‌ها برعکس: ساقه راست و بالارونده ولی پایه‌ی آن خزنده است.

۳- ساقه‌های خزنده (Procumbent or prostrate) که تمام طول آنها بر روی زمین آرمیده و ریشه‌هایی هم تولید می‌کنند.

۳- رده بندی ساقه از نظر سازگاری

– ساقه‌های ماشوره ای (E. Culm, F. Chaume): این ساقه‌ها میان تهی و بند بند هستند و جدارهای عرضی در هر بند قرار می‌گیرد و محفظه‌ی داخلی ماشوره را به استوانه‌هایی تقسیم می‌نماید.

– ساقه‌های گوشتی(EF. Succulents): این ساقه‌ها مخصوص گیاهان نواحی حاره و بیابانی می‌باشند و عمل کربن‌گیری را خود ساقه انجام می‌دهد، چون که برگ بر روی آن‌ها اصلاً نمی‌روید و یا به خار تبدیل می‌گردد. کاکتوس‌ها چنین ساقه‌هایی دارند. نسبت سطح خارجی به حجم این ساقه‌ها از کلیه‌ی ساقه‌های دیگر کمتر است و مخصوصاً از نظر تطابق با زندگی در نواحی بیابانی ارزش دار است.

– ریزوم‌های سطحی: ریزوم اصطلاحی است که بر ساقه‌های داخل خاک اطلاق می‌گردد و شرح آن در ذیل خواهد آمد. این ساقه‌های خاکستری که معمولاً بدون کلروفیل هستند، ممکن است در سطح خاک نیز برویند و به تکثیر نبات و همچنین به عمل جذب کلروفیلی کمک کنند.

در حقیقت این ساقه‌ها عبارت از ساقه‌های خزنده‌ای هستند که انتهای آن‌ها در مجاورت خاک ریشه زایی می‌کند و در مقابل ریشه‌ها ساقه هوایی نیز تولید می‌نماید. اگر این ساقه‌ها بسیار نازک و شبیه پیچ باشند به آن‌ها رانر اطلاق می‌شود.

– خارها: ساقه‌ها و یا انتهای آن‌ها ممکن است بی برگ بمانند، و سخت و چوبی و به نوک تیزی منتهی گردند. مبدأ این خارها از دسته‌های چوبی است و مانند دیگر ساقه‌ها ممکن است حامل برگ و جوانه باشند. مبدأ این ساقه‌ها در کنار برگ و از زاویه بین برگ و ساقه می‌باشد. خارهایی که مبدأ برگ دارند پریکل نام دارند.

– فیلوکلادها: ساقه‌هایی که عمل برگ را انجام می‌دهند. پیازهای هوایی نیز جزیی از این رده بندی است.

ب – ساقه‌های زیرزمینی (Subterranean)

این ساقه‌ها چند ساله بوده معمولاً در زیر سطح زمین رشد می‌نمایند ولی استثنائا بر روی سطح زمین هم ممکن است رشد و نمو کنند.

– ریزوم‌ها (E. Rhizome or rhizoma, F. Rhizome): اصطلاح ریزوم در زبان یونانی به معنای ریشه است ولی در زبان علمی برای ساقه‌های زیرزمینی برگزیده شده است. بر روی این ساقه‌ها، که به علت قرار گرفتن در زیر زمین بدون پیگمان کلروفیل هستند، برگ سبز وجود ندارد بلکه برگ‌ها به صورت فلس‌های کوچک قهوه‌ای شکلی درآمده‌اند.

در این ساقه‌ها مقداری مواد غذایی ذخیره شده است.

بعضی از گندمیان دارای دو نوع ریزوم می‌باشند. یک نوع زیرزمینی و دیگری سطحی. هر دو نوع در تکثیر و تولید مثل گیاه کمک می‌نمایند، بدین معنی که ساقه‌های مذکور از هر طرف منشعب شده تعداد بیشماری ساقه‌های هوایی و ریشه‌های افشان از آن‌ها خارج می‌گردد. برای مثال چمن آفریقایی ذکر می‌گردد که دارای هر دو نوع ریزوم می‌باشد.

– ریزوم‌های تکمه‌ای(E. Tubers): گاهی ریزوم‌ها کوتاه و در اثر ذخایر غذایی ضخیم شده از چندین گره تشکیل می‌گردد و در اصطلاح ریزوم تکمه‌ای نامیده می‌شود. این نوع ریزوم ها در بسیاری از تک لپه‌ای‌ها یافت می‌شود ولی به هیچ وجه مخصوص تک لپه‌ای‌ها نیست.

– تکمه‌ها (E.Tubercles, F.Tubercules): اختلاف تکمه‌ها با ریزوم های تکمه‌ای در حقیقت یک اختلاف کمی می‌باشد و بستگی به مقدار ماده‌ی غذایی ذخیره شده دارد. این اندام‌ها بر روی ریزوم ها ظاهر می‌شوند و در حقیقت بخش‌هایی از ساقه می‌باشند که متورم و نوعی از ماده غذایی در آن‌ها ذخیره شده است. تکمه‌ها دارای تعدادی جوانه هستند و به همین جهت برای تکثیر و تولید مثل به کار می‌روند.

– ساقه‌های گوشتی (E. Corm): گاهی قسمتی از ساقه گیاهان در زیرزمین گوشتی شده دارای ذخیره غذایی می‌گردد و به آن اصطلاح ساقه گوشتی زیرزمینی اطلاق می‌گردد.

– سوخ‌ها: سوخ‌ها یا پیازها ساقه‌های بسیار کوتاهی هستند که به یک طبق کوچک محدود گشته از سطح تحتانی آن ریشه نابجا رشد و نمو می‌نماید. از سطح فوقانی این اندام فلس‌هایی خارج می‌گردد که همان برگ‌های تغییر شکل یافته و پر از مواد غذایی و یا آن که پایه برگ می‌باشند (شکل ۲۱).

ج – ساقه‌های آبی

دستگاه تکثیر این نباتات در فصل زمستان در داخل آب قرار گرفته است که سه نوع از آن‌ها مشخص است: هیدروفیت های شناور مانند عدس آبی و هیدروفیت‌های پیوسته مانند انواع خزه‌ها و هپاتیک‌ها و بالاخره هیدروفیت های ریشه‌دار یا ریزوم‌دار مانند انواع نیلوفرهای آبی.

فعالیت عملی ۲

هنرجویان گرامی انواع ساقه گیاهان موجود در منطقه را جمع آوری و شناسایی نمایید. 

شکل ۲۰. انواع تغییرات ساقه، (الف) رازک، (ب) پیچک ساقه‌ای، (ج) تیغک‌های گل سرخ، (د) و (هـ) ساقه‌های برگ مانند که شاخه برگی نامیده می‌شوند (و) و (ز) خار.

ساقه‌های خزنده‌ی توت فرنگی (بزرگنمایی یک هشتم برابر) ساقه و ریشه هر یک گره در میان ظاهر می‌شوند.

میان گره internode، گره Node، ریزوم Rhizome، پیاز Bulb، غده فلس‌دار Corm، غده بی فلس Tuber، رونده Stolon

---

شکل ۲۱

 

شکل ۲۲- مقایسه ساختار ریشه، الف – دو لپه‌ای و ب – تک لپه‌ای

برگ

بیشتر برگ‌ها دارای پهنک و دمبرگ هستند و در برخی نیام و گوشوارک نیز دیده می‌شود. نیام به بخش نسبت پهن پایین دمبرگ گفته می‌شود، که کم و بیش ساقه را در بر می‌گیرد. گوشواره، ضمایمی هستند که در محل اتصال دمبرگ به ساقه در بعضی گیاهان دیده می‌شوند.

ساختار پهنک: در برش پهنک سه بخش مشخص وجود دارد که عبارتند از روپوست، میان برگ و دسته‌های آوندی.

روپوست: این بافت سطح زبرین و زیرین پهنک برگ را پوشانده است. شما تاکنون با مشخصات معمولی سلول‌های رو پوست در پیدازادان آشنا شده‌اید. این سلول‌ها در بعضی نهانزادان آوندی مانند سرخس‌ها دارای کلروپلاست‌اند و به خاطر زیستن در محیط مرطوب لایه کوتینی نازکی دارند. برگ‌ها جایگاه اصلی و عمده‌ی فرایند تنفس و فتوسنتزاند، به همین مناسبت تعداد فراوانی روزنه‌های هوایی در روپوست به ویژه در روپوست زیرین وجود دارد.

سلول‌های رو پوست در برگ‌ها خاستگاه انواع کرک‌ها هستند. هر کرک از یک یا تعدادی سلول به وجود می‌آید. کرک‌ها بیشتر نقش حفاظتی دارند و به ویژه در مناطق خشک از تبخیر سریع آب جلوگیری می‌کنند. از نوک کرک‌های گیاه گزنه اسید فرمیک ترشح می‌شود و برای گیاه جنبه دفاعی دارد. کرک‌های روی برگ گیاه گوشتخوار دروز را به عنوان تله برای شکار حشرات کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شکل ۲۳- روزنه

میان‌برگ (مزوفیل): به پارانشیمی که بین روپوست زبرین و زیرین را پر می‌کند میان برگ می‌گویند. در میان برگ اکثر برگ‌ها دو نوع پارانشیم نرده‌ای و اسفنجی وجود دارد. میان برگ نرده‌ای شامل سلول‌های استوانه‌ای شکل است که در یک یا چند ردیف در زیر اپیدرم بالایی قرار دارند. سلول‌های میان برگ اسفنجی که به طور معمول کروی هستند در زیر پارانشیم‌های نرده‌ای قرار دارند و بین آن‌ها حفره‌های بین سلولی دیده می‌شود. ترتیب قرار گرفتن این پارانشیم‌ها به موقعیت برگ بر روی شاخه بستگی دارد. در دولپه‌ای‌ها که برگ‌ها به طور معمول به صورت افقی قرار دارند، پارانشیم نرده‌ای در سمت بالا و پارانشیم اسفنجی در سمت پایین قرار می‌گیرد. در برگ‌هایی که عوامل محیطی بر دو سطح آن‌ها تأثیر یکسانی دارد مانند برگ‌های بسیاری از تک لپه‌ای‌ها، میان برگ معمولاً از نوع اسفنجی است.

دسته‌های آوندی: دسته‌های آوندی، رگبرگ‌های برگ را می‌سازند. در هر دسته آوندی، وضعیت قرار گرفتن آوندهای چوبی و آبکشی نسبت به هم، همانند ساقه است؛ بدین ترتیب که آوندهای آبکشی و آوندهای چوبی روی یکدیگر قرار می‌گیرند.

شکل ۲۴- ساختمان برگ دو لپه‌ای

دمبرگ و در صورت وجود، نیام، ساختاری مشابه پهنک برگ دارند. شکل ۲۵ طرح ساده ساختار یک دمبرگ را نشان می‌دهد. همان طور که مشاهده می‌کنید، در ساختار دمبرگ از بیرون به درون بافت‌های رو پوست، پارانشیم و دسته‌های آوندی وجود دارند. پارانشیم کلروپلاست‌دار دمبرگ از نوع اسفنجی (حفره‌ای است. دسته‌های آوندی کناری نسبت به سطحی که دمبرگ را در طول دو نیم می‌کند، حالت تقارن (تقارن دوطرفی) دارند. آیا چنین حالتی از تقارن در ساختار پهنک هم مشاهده می‌شود؟

شکل ۲۵- طرحی از ساختمان دمبرگ

شکل شناسی برگ

برگ‌ها در شناسایی و تقسیم بندی گیاهان نقش به سزایی دارند و شامل قسمت‌های زیر می‌باشند:

الف- شکل ظاهری برگ

یک برگ از قسمت‌های زیر تشکیل یافته است:

۱- پهنک: صفحه سبز رنگ برگ را پهنک می‌نامند. پهنک در نباتات غالباً به صورت افقی قرار می‌گیرد و در نباتات مختلف به ابعاد متفاوت وجود دارد.

۲- دمبرگ: میله باریکی که قطورتر می‌باشد پهنک را به ساقه یا شاخه متصل می‌سازد.

۳- نیام: در پاره‌ای از نباتات قاعده برگ گاهی پهن‌تر از سایر نقاط آن است و قسمتی از ساقه نبات و یا تمام محیط آن را احاطه می‌سازد و به نام غلاف نامیده می‌شود (شکل ۲۶).

برگ دارای پهنک، زبانه و نیام (برگ گندم)

برگ فاقد نیام دمبرگ (برگ شب بو)

از پهنک فقط رگبرگ‌ها باقیمانده، نیام طویل (برگ رازیانه)

شکل ۲۶- شکل ظاهری انواع برگ‌ها

در صورتی که برگ گیاهی فاقد یکی از اندام‌های فوق باشد به آن برگ ناقص می گویند.

۴- گوشوارک: در بعضی از گیاهان از جمله نارون، گل سرخ و نخود فرنگی در قاعده برگ دو صفحه کوچک یا بزرگ به نام گوشوارک وجود دارد.

۵- رگبرگ‌ها: در سطح پهنک شبکه‌ای از رگبرگ منتشر می‌باشد که چیزی جز آوندهای چوب و آبکش نمی‌باشد و در پشت برگ برجسته‌اند و رگبرگ‌های اصلی نامیده می‌شوند و انشعاب رگبرگ اصلی را رگبرگ فرعی می‌گویند.

– رگبرگ‌های موازی مانند گندم و اختر

– رگبرگ‌های پری شکل مانند سیب و نارون

– رگبرگ‌های پنجه‌ای مانند چنار و مو

– برگ‌های کاج فقط یک رگبرگ دارد.

برگ‌ها را به روش‌های مختلف تقسیم بندی می‌نمایند که به شرح زیر می‌باشد:

ب- ترتیب قرار گرفتن برگ‌ها روی ساقه

متناوب: برگ‌ها به طور یک در میان یکی بالای دیگری قرار گرفته‌اند.

متقابل: برگ‌ها روبه روی هم قرار گرفته‌اند.

متقابل و متلاقی: برگ‌ها شبیه حالت قبل‌اند ولی به طور متناوب هر جفت با جفت بعدی زاویه ۹۰ درجه می‌سازد.

فراهم: چندین برگ در اطراف ساقه و در یک سطح قرار گرفته‌اند.

سه‌تایی: تعداد ۳ برگ در اطراف ساقه و در یک سطح قرار گرفته‌اند.

گروهی: چندین برگ به صورت متراکم روی شاخه کوتاهی قرار گرفته‌اند.

متراکب: برگ‌ها شبیه فلس‌های ماهی به نحوی قرار گرفته‌اند که نوک هر برگ قاعده برگ بالایی را می‌پوشاند.

دو ردیفی: برگ‌ها در دو ردیف مقابل هم قرار دارند.

طوقه‌ای: برگ‌ها شبیه گلبرگ‌های گل رز در قاعده ساقه و یا روی سطح زمین قرار گرفته‌اند.

متقابل و متلاقی Decussate، متقابل Opposite، متناوب Alternote، گروهی Fascicled، سه تایی Ternate، فراهم Verticillate، طوقه‌ای Rosulate، دو ردیفی Distichous، متراکب imbriecate، دمبرگ Petioie گوشوارک sripules، پهنک Blade (lamina)، دمبرگ Periole، قاعده برگ Pertole base

شکل ۲۷

ج – اقسام برگ از نظر اتصال به ساقه

دمبرگ‌دار: برگ دارای دمبرگ است.

چسبیده، بدون دمبرگ: برگ بدون دمبرگ و در این حالت پهنک مستقیماً به ساقه متصل گشته است.

یراق ساز: برگ‌ها چسبیده ولی دو طرف برگ در امتداد ساقه به صورت پره‌هایی ادامه دارند.

ساقه آغوش: برگ‌ها چسبیده و ساقه را در بغل می‌گیرند.

ساقه محصور: برگ‌ها چسبیده ولی قاعده پهنک برگ کاملاً دور ساقه را در بغل می‌گیرد.

متصل: دو برگی که در قاعده به همدیگر متصل شده باشند.

سپری: دمبرگ تقریباً به وسط پهنک برگ متصل می‌شود.

ساقه آغوش Amplexicault، چسبیده Sosalle، دمبرگ دار patlolate، متصل Canoate، یراق ساز Deurrent، ساقه محصور Perfaliate، سپری pellate

شکل ۲۸

برای مطالعه

برگ‌های مرکب

شانه‌ای: برگچه‌ها در دو طرف محور برگ قرار گرفته‌اند.

شانه‌ای فرد: برگ مرکب شانه‌ای با یک برگچه انتهایی.

شانه‌ای زوج: برگ مرکب شانه‌ای بدون برگچه انتهایی.

شانه‌ای- رشته‌ای: برگ مرکب شانه‌ای زوج که در انتها به رشته بلند و یا کوتاه ساده و یا منشعب ختم می‌شود.

دو برگچه‌ای: برگ مرکب با دو برگچه.

سه برگچه‌ای: برگ مرکب با سه برگچه که از یک نقطه خارج می‌شوند.

پنج برگچه‌ای: برگ مرکب با پنج برگچه که از یک نقطه خارج می‌شوند.

دو شانه‌ای، دو بار شانه‌ای، شانه‌ای مضاعف: برگ مرکب دوبار شانه‌ای.

سه برگچه‌ای مضاعف: برگ مرکب سه برگچه‌ای که دو بار تقسیم شده باشد.

سه برگچه‌ای Ternate، دو برگچه‌ای Binata، شانه‌ای- رشته‌ای Cirrhous، شانه‌ای زوج Paripinnata، شانه‌ای فرد Imporpioata، سه برگچه‌ای مضاعف Bifernate، دو شانه‌ای Biplnnate، پنج برگچه‌ای Quinaus fuliofate

شکل ۲۹- ۲

تقسیمات برگ‌های ساده

الف- برگ‌هایی که یک رگه میانی دارند.

زاویه‌دار: برگ‌ها دارای زاویه‌های ملایم متعددی در حاشیه.

کنگره‌ای نامنظم: برگ‌ها در حاشیه به طور نامنظم فرورفتگی و برآمدگی دارند.

کنگره‌ای منظم: برگ‌ها در حاشیه تعداد مشخصی کنگره دارند.

شکافته: در حاشیه برگ بریدگی‌هایی روبه روی هم وجود دارد که تا نیم راه رگبرگ میانی می‌رسد.

شکافته عمیق: در این حالت بریدگی‌ها تا رگبرگ میانی می‌رسد.

بریده: شبیه برگ‌های شکافته عمیق اما قسمت‌های منقسم شده باریک و نوک تیز.

بریده نامنظم: برگ‌ها دارای بریدگی‌های عمیق نامنظم.

شانه مانند: بریدگی‌های برگ به تعداد زیاد و باریک و تا رگبرگ میانی می‌رسند.

ب- برگ‌ها دارای رگبرگ‌هایی که همدیگر را در یک نقطه قطع می‌کنند.

دو شاخه: برگ به دو قسمت تقسیم شده است.

سه شاخه: برگ به سه قسمت تقسیم شده است.

پنجه‌ای: برگ شبیه انگشت‌های دست به پنج قسمت تقسیم شده است.

پنجه‌ای باریک: شبیه پنجه‌ای ولی با پنجه‌های باریک و افراشته.

پنجه‌ای- سه شاخه: شبیه پنجه‌ای ولی دو پنجه قاعده‌ای مجدد سه شاخه شده.

– قسمتی: در صورتی که برگ‌ها تا قاعده شکافته شده باشند واژه ( قسمتی) به کار می‌رود مثل ۲ قسمتی.

کنگره‌ای منظم Lobed، کنگره‌ای نامنظم Sinuate، زاویه دار Anaulate، شانه مانند paclinate، بریده نامنظم Lacarete، بریده Lacinate، شانه بخش Pinnatidarite، شکافته عمیق Pinnatisect، شکافته innalifid، پنجه‌ای Paimnte، پنجه‌ای باریک Dlailate، سه شاخه Trifid، سه شاخه Trifid، دو شاخه Bifld، سه قسمتی Triaal fitte، پنجه‌ای- سه شاخه Pedate، پنجه‌ای Palmate

شکل ۳۰

تغییر در شکل برگ

شکل برگ در طول دوره‌های مختلف زندگی گیاه ممکن است متفاوت باشد. لپه‌ها نخستین برگ‌های گیاه هستند که در جنین تشکیل می‌شوند. شکل این برگ‌ها معمولاً با برگ‌های دیگر گیاه متفاوت است. گاهی برگ‌های اولیه‌ی گیاهک های نورسته با برگ‌های بعدی متفاوتند. در جوانه‌ها، برگ‌های تغییر یافته‌ای به نام پولک از مریستم انتهایی حفاظت می‌کنند. همه‌ی قسمت‌های گل یعنی گلبرگ‌ها، کاسبرگ‌ها، پرچم‌ها و برچه‌ها، برگ‌های تغییر یافته‌اند.

شکل برگ ممکن است در شرایط محیطی متفاوت و در سنین فیزیوژیکی مختلف گیاه تفاوت داشته باشد. این تفاوت‌ها ناجوربرگی نامیده می‌شود. بنابراین برخی از گیاهان مانند عشقه و برخی از گونه‌های اوکالیپتوس در سال‌های اولیه رشد برگ‌های متفاوتی دارند که برگ‌های جوانی نامیده می‌شوند. برگ‌های بالغ با این برگ‌ها تفاوت دارند و در گیاهان مسن‌تر یا گیاه بالغ دیده می‌شود. این تغییر شکل برگ‌ها در اثر افزایش سن معمولاً در ارتباط با پدیده گلدهی گیاه است، یعنی تنها گیاهان بالغ می‌توانند گل و متعاقب آن میوه و دانه تولید کنند.

اقسام برگ از نظر شکل

سوزنی: برگ‌های باریک و سوزنی شکل که به نوک تیزی منتهی می‌شود.

خطی: برگ‌های باریک با حاشیه‌های موازی که نسبت طول به پهنای آن بیشتر از ده به یک است.

درفشی: شبیه برگ‌های خطی ولی در قاعده پهن و در نوک تیز.

مستطیلی: برگ‌های با حاشیه‌ای موازی و گوشه‌های کند که نسبت طول به پهنای آن از ۶ به ۱ تا ۳ به ۲ است.

بیضی: برگ‌های شبیه بیضی

دایره‌ای: برگ‌ها شبیه دایره.

گرد: برگ‌ها کمابیش دایره‌ای شکل.

تخم مرغی: برگ‌ها در نیمه تحتانی پهن‌تر از نیمه فوقانی و نسبت طول به پهنا کمتر از ۳ به ۱.

واژ تخم مرغی: شبیه بالا ولی نیمه فوقانی پهن‌تر.

نیزه‌ای: شبیه تخم مرغی باریک که در دو انتها از پهنای آن کاسته می‌شود. نسبت طول به پهنا از ۶ به ۱ تا ۳ به ۱.

واژ نیزه‌ای: شبیه نیزهای معکوس.

قلبی: شبیه تخم مرغی ولی در قاعده فرورفته و قلبی شکل.

واژ قلبی: شبیه قلبی معکوس.

قاشقی: شبیه مستطیلی که در پایین شدیده باریک می‌شود.

کلیه‌ای: شبیه کلیه.

سه گوش: دارای شکل شبیه مثلث.

گوه‌ای: سه گوش وارونه با گوشه‌های گرد.

لوزی: شبیه لوزی.

تبرزینی: شبیه سه گوش ولی زوایای دو گوشه قاعده‌ای طویل‌تر گشته‌اند.

تیرکمانی: زوایای دو گوشه قاعده‌ای به تدریج در جهت رگبرگ اصلی برگ طویل می‌گردند.

پیکانی: حاشیه برگ دارای دندانه‌های درشتی است که نوک آن‌ها به طرف قاعده برگ است.

دایره‌ای bicular، بیضی Etiliatic، درفشی Subulute، خطی Linaar، سوزنی Acicular، واژ نیزه‌ای Oblancaofate، نیزه‌ای Lancaolate، واژ تخم مزغی Obovate، تخم مرغی Ovate، گرد Roundish، سه گوش Troangular، کلیه‌ای Reniform، تبرزینی Hastate، تیرکمانی Sagittate، لوزی Rhimbaid، گوه‌ای Cuneate

شکل ۳۱

اقسام برگ از نظر رگبرگ

رگبرگ موازی: رگبرگ‌ها موازی همدیگرند.

رگبرگ قوسی: رگبرگ‌ها از قاعده تا نوک برگ به صورت قوس‌هایی قرار دارند.

رگبرگ شانه‌ای: دارای یک رگبرگ اصلی و چندین رگبرگ فرعی جانبی.

رگبرگ پنجه‌ای: دارای سه یا بیشتر رگبرگ که در قاعده به یک نقطه می‌رسند.

رگبرگ مشبک: رگبرگ‌ها در انتها به رگبرگ‌های دیگر متصل شده، تشکیل نوری از رگبرگ‌ها را می‌دهند.

رگبرگ مشبک Reticulate -vained، رگبرگ موازی Parallel- valued، رگبرگ قوسی Curve -veined، رگبرگ پنجه‌ای Palmate -refned، رگبرگ شانه‌ای Pianote -vained

شکل ۳۲

فعالیت عملی ۳:

هنرجویان گرامی انواع برگ‌های گیاهان مختلف را جمع آوری و از جنبه‌های شکل ظاهری، اتصال، استقرار، آرایش حاشیه، شکل پهنک و… شناسایی نمایید.

فعالیت عملی ۴:

طرز تهیه برش‌های گیاهی و روش رنگ آمیزی برش‌ها

وسایل و مواد لازم:

۱- سوزن تشریح

۲- اسکالپل

۳- قیچی

۴- پنس

۵- میکروتوم دستی یا مغز آقطی

۶- تیغ بُرش

۷- چراغ الکلی

۸- سه پایه و توری نسوز

۹- آبفشان

۱۰- قطره چکان

۱۱- شیشه ساعت

۱۲- لام و لامل

۱۳- بشر

۱۴- میکروسکوپ

۱۵- آب ژاول

۱۶- آب مقطر

۱۷- گلیسیرین

۱۸- الکل اتیلیک

۱۹- محلول اسید استیک ۴ تا ۱۰ درصد

۲۰- محلول کار من زاجی

۲۱- محلول یک درصد بلودو متیل

۲۲- محلول گزیلول

۲۳- پارافین جامد

طرز تهیه برش‌ها:

تهیه برش‌های گیاهی به دو روش انجام می‌گیرد:

الف- تهیه بُرش به وسیله‌ی میکروتوم دستی

ب- تهیه برش به وسیله‌ی مغز آقطی یا مغز آفتابگردان

الف- طرز استفاده از میکروتوم دستی

میکروتوم دستی، دارای یک بدنه‌ی لوله‌ای شکل توخالی، با سرگرد برنجی می‌باشد. در داخل لوله، استوانه توری قرار گرفته است، که به وسیله‌ی پیچ میکروتوم، حداکثر تا ۱۹ میلی متر بالا و پایین می‌رود. با چرخش یک دور پیچ میکروتوم در خلاف جهت عقربه ساعت، استوانه‌ی توپُر ۲۰ میکرون بالا و در جهت عقربه ساعت، ۲۰ میکرون پایین می‌رود.

بنابراین:

۱- با چرخاندن پیچ میکروتوم در جهت عقربه‌های ساعت، استوانه توپُر را تا آخرین حد پایین ببرید.

۲- مقداری پارافین جامد در بشر بریزید و روی چراغ الکلى با حرارت ملایم ذوب کنید و در داخل میکروتوم بریزید.

۳- بلافاصله ساقه، ریشه، دمبرگ یا نوار باریکی از پهنک برگ را که می‌خواهید برش از آن تهیه کنید، در پارافین مذاب درون لوله میکروتوم قرار دهید.

۴- کمی صبر کنید تا پارافین، سرد و منجمد شود.

۵- پیج میکروتوم را خلاف جهت عقربه‌های ساعت بپیچانید تا پارافین و بافت موجود در وسط آن، در لوله میکروتوم بالا بیاید، سپس سطح صاف تیغ برش را روی سر برنجی میکروتوم قرار دهید و آن را با کمی فشار به طور یکنواخت به طرف خود بکشید.

۶- برای تهیه برش، هر بار پیچ میکروتوم را یک دور در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بپیچانید.

۷- برش‌های تهیه شده را به شیشه‌ی ساعت محتوی گزیلول منتقل کنید تا پارافین اطراف برش‌ها حل شود.

۸- در این صورت، بُرش‌ها آماده برای رنگ آمیزی هستند.

 

شکل ۳۳- میکروتوم

 ب- تهیه برش به وسیله مغز آقطی یا مغز آفتابگردان

۱- مغز آقطی را، مطابق شکل، از طول به دو قسمت مساوی تقسیم کنید. (این کار را با تیغ تیز انجام دهید.)

۲- قطعه‌ی کوچکی از ریشه، ساقه، دمبرگ یا پهنک برگ گیاه را بین دو قطعه مغز آقطی قرار دهید. البته قبلاً باید به اندازه قطر قطعه‌ی گیاه در دو نیمه‌ی مغز آقطی، فرورفتگی یا شیاری ایجاد کنید.

۳- تیغ را در دست راست و مغز آقطی را در دست چپ، بین دو انگشت سبابه و شست بگیرید، و با حرکت تیغ به طور افقی و یکنواخت سعی کنید لایه‌های بسیار نازکی از مغز آقطی و نمونه‌ای که در داخل آن قرار داده‌اید، گرفته شود.

سپس بُرش‌ها را طبق روشی که ارائه گردیده است رنگ آمیزی کنید. باید توجه داشت که معمولاً اندام‌های گیاهی را قبل از تهیه برش، در شیشه‌ی حاوی الکل و گلیسیرین (به نسبت مساوی) قرار می‌دهند. الکل، بافت را ثابت می‌کند و گلیسیرین آن را نرم نِگه می‌دارد.

 

شکل ۳۴- تهیه بُرش از برگ

روش رنگ آمیزی بُرش‌های گیاهی

روش‌های رنگ آمیزی، خیلی متعددند، ولی روشی که می‌توانید انجام دهید به شرح زیر است:

۱- برش‌ها را به مدت ۲۰ دقیقه در شیشه ساعت محتوی آب ژاول قرار دهید.

۲- برش‌ها را چندین بار با آب شستشو دهید.

۳- برش‌ها را به مدت یک دقیقه در آب اسید بگذارید.

۴- برش‌ها را چند بار با آب شستشو دهید.

۵- برش‌ها را به مدت ۳۰ تا ۶۰ ثانیه، در محلول سبز متیل یا بلودو متیل (آبی متیل) قراردهید.

۶- چند بار شستشو با آب.

۷- برش‌ها را به مدت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه، در محلول کار من زاجی قرار دهید.

۸- شستشو با آب.

۹- به وسیله‌ی قطره چکان، قطره‌ای آب یا گلیسیرین روی لام تمیزی بریزید، سپس نمونه را به کمک سوزن سرنیزه‌ای بر روی لام منتقل کنید و لامل را روی آن گذاشته، در زیر میکروسکوپ مورد مطالعه قرار دهید.

فعالیت عملی ۵:

مشاهده‌ی سلول تار کشنده در ریشه‌ی گیاه و بررسی انتقال مواد در آوندهای چوبی

وسایل و مواد لازم:

۱- ساقه کرفس و ساقه کدو

۲- جوهر قرمز یا محلول قرمز خنثی

۳- شیشه ساعت

۴- بشر

۵- اسکالپل

۶- تیغ برش

۷- بلودو متیل

شرح آزمایش:

یک ساقه‌ی کرفس و یک ساقه‌ی کدو را در داخل یک بشر محتوی جوهر قرمز یا محلول قرمز خنثی قرار دهید. پس از چند ساعت، آثار رنگ در برگ‌های گیاه مورد آزمایش ظاهر خواهد شد. اگر برش عرضی به ساقه‌ی کرفس بدهید، در سطح مقطع ساقه نقاط قرمز رنگی مشاهده خواهید کرد که محل آوندهای چوبی می‌باشند. چنانچه برش طولی از ساقه‌ی گیاه مورد آزمایش (ساقه کدو) تهیه و در زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. آوندهای چوبی را بخوبی تمیز خواهید داد.

مشاهده‌ی تارهای کشنده ریشه

چند دانه‌ی گندم را در لای پارچه‌ی مرطوب و دمای مناسب (مانند تهیه سبزه‌ی گندم برای عید) برویانید. وقتی که طول ریشه به یک تا دو سانتی متر رسید، یکی از دانه‌های ریشه‌دار را برداشته، در روی لام قرار دهید و یکی دو قطره محلول لوگل نیز به آن اضافه کنید و با دقت در زیر میکروسکوپ مورد مطالعه قرار دهید.

در پایان، شکلی از سلول تارکشنده ترسیم کنید.

پرسش

۱- تار کشنده از چند سلول تشکیل شده است؟

۲- نقش تار کشنده چیست؟

۳- تارهای کشنده در چه ناحیه‌ای از ریشه قرار دارند؟

فعالیت عملی ۶:

مشاهده‌ی بافت بشره و روزنه

قطعه‌ی کوچکی از بشره سطح برگ تره، برگ یاس یا برگ کاهو را به کمک پنس جدا کرده، در روی لام تمیزی قرار دهید و یک قطره محلول لُوگُل یا محلول بلودو متیل به آن اضافه کنید و با لاملی بپوشانید و با دقت در زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. سپس شکلی از آن در دفترچه‌ی آزمایشگاه ترسیم نمایید.

شکل ۳۵- تهیه برش از پهنک برگ

فعالیت عملی ۷:

طبق روش‌های ارائه شده، برش‌های نازکی از ریشه، ساقه و برگ گیاه تک لپه (مثل ذُرّت) یا گیاه دولپه مثل (نعناع و کدو) تهیه کنید و پس از رنگ آمیزی، با استفاده از جدول و اشکال ضمیمه، بافت‌های مختلف گیاهی را در زیر میکروسکوپ تشخیص دهید.

پرسش

۱- چه تفاوت‌هایی را در ساختمان میکروسکوبی ریشه و ساقه مشاهده کردید؟

۲- چه تفاوت‌هایی را در ساختمان ساقه‌ی ذرت و نعناع مشاهده کردید؟

۳- در ساختمان دمبرگ چه بافت‌هایی را مشاهده کردید؟

۴- پهنک برگ از چه بافت‌هایی تشکیل شده است؟

شکل ۳۶- برش عرضی ساقه ذرت ( گیاه تک لپه)

شکل ۳۷- برش عرضی ریشه زنبق (گیاه تک لپه)

جدول ۱- تشخیص بافت‌های گیاهی از روی رنگ و ضخامت دیواره‌ی سلول‌ها

نام بافت رنگ ضخامت دیواره‌ی سلول جنس دیواره‌ی سلول‌ها شکل سلول‌ها در مقطع عرضی

پارانشیم قرمز با کارمن زاجی نازک سلولزی

کلانشیم قرمز ضخیم سلولزی

اسکلرانشیم آبی یا سبز بلودومتیلن یا سبزید ضخیم چوبی

فیبر قرمز با کارمن زاجی ضخیم سلولزی

فیبر سبز با سبزید آبی با بلودومتیل ضخیم چوبی

فعالیت عملی ۸:

مشخص کردن منطقه رشد طولی در ریشه

انتهای یک ریشه در حال رشد را به وسیله مرکب میلی متر به میلی متر علامت گذاری کنید. پس از چند روز نمونه را بررسی کنید و به سؤالات زیر پاسخ دهید.

۱- حداکثر رشد معمولاً بین کدام میلی مترها صورت گرفته است؟

۲- بخش‌های مربوط به کلاهک و تارهای کشنده چه تغییری کرده است؟

۳- آیا می‌توان گفت که تمرکز رشد ریشه نزدیک به انتهاست؟ چرا؟

فعالیت عملی ۹:

مشاهده رشد طولی در ساقه

ساقه نو رسته‌ای از یک گیاه در حال رشد را مطابق شکل ۳۸- ۲ معین کنید و طول آن را بر حسب میلی متر اندازه بگیرید. در فواصل زمانی معین به گیاه مذکور مراجعه و طول نمونه را بسنجید و سپس به سؤالات زیر پاسخ دهید.

۱- رشد طولی ساقه در کدام قسمت بیشتر است؟

۲- آیا رشد طولی در نوک ساقه و قسمت‌های زیرین آن یکنواخت است؟ چرا؟

شکل ۳۸- رشد طولی ساقه

در برش طولی محور جوانه‌ی انتهایی نیز سلول‌های مریستمی وجود دارند. سلول‌های این منطقه ابتدا با تقسیمات مکرر خود افزایش می‌یابند و سپس با رشد و تمایز خود بافت‌های گوناگون ساقه را پدید می‌آورند.

نوک ساقه مریستم های گوناگونی دارد که از تحول آن‌ها برگ‌ها، گل‌ها و شاخه‌ها پدید می‌آیند.

خودآزمایی

۱- اساسی‌ترین بخش دانه کدام است؟ چرا؟

۲- مزیت عمده تارهای کشندهی ریشه چیست؟

۳- منظور از رشد پسین ریشه چیست؟

۴- دار دوست دارای چه نوع ریشه‌ای است؟

۵- ساختمان ساقه‌ی تک لپه و دو لپه‌ای چه تفاوتی با هم دارند؟

۶- تفاوت‌های ریشه‌های فرعی و شاخه‌ها از لحاظ خاستگاه کدامند؟

۷- در ضمن رشد و نمو قطری ساقه و ریشه کدام آوندها جوان‌ترند؟

۸- آیا در مقطع تنه درختان منطقه‌ی استوا دوایر مربوط به رشد قطری به خوبی منطقه معتدله قابل تشخیص‌اند؟ چرا؟

۹- با افزایش قطر ساقه، قطر کامبیوم چگونه افزایش می‌یابد؟

۱۰- ساقه‌های ماشوره ای را توضیح دهید.

۱۱- میان برگ در برگ دو لپه‌ای چگونه است؟

۱۲- چرا رو پوست زیرین برگ با روپوست زبرین آن متفاوت است؟

۱۳- تفاوت‌های ساختاری سلول‌های معبر و سلول‌های دیگر آندودرم در ریشه تک لپه کدام اند؟

۱۴- نحوه‌ی قرار گرفتن برگ‌ها به صورت متقابل و متناوب بر روی ساقه‌ی گیاه را با رسم شکل نشان دهید.

۱۵- درباره‌ی اثرات ناگوار قطع بی رویه درختان جنگل، تحقیق کنید و نتایج را در کلاس ارائه دهید.

---

---

---

---

---

---

---