أنسجة جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة ووظائفها

تختلف بنية جذور النبات ونموها باختلاف الأنواع النباتية كما هو الحال بالنسبة للأعضاء النباتية الأخرى، ومع ذلك يمكن مناقشة الهيكل الأساسي الذي يميز جذور النباتات لفهم المزيد عن الأنسجة والخلايا التي يتكون منها الجذر للنباتات الأحادية والثنائية الفلقة، يتكون التشريح أو التركيب الداخلي لأنسجة وخلايا جذور لكل من النباتات أحادية الفلقة والنباتات ثنائية الفلقة من الأجزاء التالية: القشرة والحزم الوعائية والأنسجة الملتصقة واللب وخلايا المرور.

القشرة في جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

1- القشرة هي النسيج الموجود تحت البشرة والذي يتكون من طبقات عديدة من الخلايا القشرية.

2- الخلايا القشرية في النباتات أحادية الفلقة هي خلايا متنيّة رقيقة الجدران ومتعددة الطبقات لها مسافات كبيرة بين الخلايا بينها.

3- مع ذلك تتكون قشرة جذور النباتات ثنائية الفلقة من خلايا سكلرنشيمية بالإضافة إلى خلايا الحمة.

4- كخلايا البشرة فإنّ خلايا القشرة هي أيضًا غير قابلة لعملية البناء الضوئي لأنّها لا تحتوي على الكلوروفيل، كما تحتوي بعض نباتات النباتات ثنائية الفلقة على الكلوروفيل في خلايا القشرة وهي عملية التمثيل الضوئي.

5- في بعض النباتات تخضع خلايا الطبقة الخارجية للقشرة لعملية التسوبر (suberization) وتشكل طبقة خارجية أحادية الطبقة أو متعددة الطبقات.

6- تخزن خلايا هذه المنطقة النشا على شكل حبيبات نشا وتحتوي على كريات الدم البيضاء، وأهم وظيفة للقشرة هي حركة الماء من البشرة إلى الأنسجة الداخلية.

7- منطقة القشرة واسعة في الجذور النباتات أحادية الفلقة عند مقارنتها بقشرة جذور االنباتات ثنائية الفلقة،  حيث أنّ الجذور النباتات أحادية الفلقة تحتوي على ما يصل إلى ثمانية عشر طبقة من الخلايا المتنيّة.

الحزم الوعائية في جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

1- تشكل الحزم الوعائية الأنسجة الأعمق لجذر النبات والتي تتكون من وحدات نسيج الخشب واللحاء البديل، ويختلف عدد الحزم الوعائية في جذور النباتات ثنائية الفلقة والجذور النباتات أحادية الفلقة.

2- في النباتات ثنائية الفلقة تكون الحزم الوعائية نصف قطرية وتكون من الخشب الأول الخارجي (exarch)، وعدد هذه الحزم يتراوح بين اثنين إلى ستة (ثنائي الحزم إلى سداسي الحزم)، وفي بعض النباتات مثل نبات التين (Ficus) قد تكون حالة متعدد الحزم موجودة مع أكثر من ست حزم وعائية.

3- في النباتات أحادية الفلقة تكون الحزم الوعائية أيضًا نصف قطرية وتكون من الخشب الأول الخارجي (exarch)، ولكن عدد الحزم الوعائية يكون دائمًا أكبر من ستة، ففي جذور نبات الذرة توجد 20-30 حزمة وعائية بينما يمكن ملاحظة أكثر من 100 حزمة في نباتي النخيل والكاذي أو البندان(Pandanus).

4- في كلا النوعين من الجذور من النباتات أحادية وثنائية الفلقة يتم ترتيب حزم الوعائية على شكل حلقة حول لب مركزي، وتسمى الحزم الوعائية أيضًا الحزم الشعاعية بسبب الترتيب البديل للخشب واللحاء.

5- حزم نسيج الخشب في كل من جذور النباتات أحادية الفلقة والنباتات ثنائية الفلقة هي خشب أول خارجي، حيث يقع نسيج الخشب الأولي باتجاه الخارج (الطبقة المحيطة)، ويقع نسيج الخشب الثانوي في اتجاه المركز (اللب).

6- يتكون النسيج الخشبي في النباتات أحادية الفلقة من أوعية بيضاوية وحمة نسيج الخشب بينما يتكون النسيج الموجود في النباتات ثنائية الفلقة من خلايا متعددة الأضلاع وسميكة الجدران.

7- صفائح النباتات ثنائية الفلقة وأوعية نسيج الخشب الأولي تحمل ثخانات حلقية في حين أنّ أوعية نسيج الخشب الثانوي لها سماكات شبكية، وحمة النسيج الخشبي والألياف غائبة أيضًا في جذور النباتات ثنائية الفلقة.

8- توجد حزم اللحاء في النباتات ثنائية الفلقة بالقرب من الطبقة المحيطة وتتكون من أنابيب غربالية وخلايا مرافقة وحمة لحاء وتكون ألياف اللحاء غائبة.

9- ينقسم اللحاء أيضًا إلى نسيج اللحاء الأولي ونسيج اللحاء الثانوي لكن لا يمكن تمييزهما بسهولة.

10- توجد حزم اللحاء في النباتات أحادية الفلقة بالقرب من اللب وتتكون من هياكل وخلايا مماثلة.

11- أنسجة نسيج الخشب في الجذور تشارك في توصيل الماء من خلال الجذور بينما تشارك حزم اللحاء في توصيل وتخزين الطعام.

الأنسجة الملتصقة في جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

1- الأنسجة الملتصقة عبارة عن كتل من الخلايا المتنيّة أو المتصلبة أو ما تعرف بالخلايا السكلرنشيمية الموجودة بين حزم النسيج الخشبي واللحاء في الأنسجة الوعائية.

2- تكون كمية الأنسجة الملتصقة أكثر في جذور النباتات أحادية الفلقة بسبب العدد الأكبر من حزم الأوعية الدموية عند مقارنتها بجذر النباتات ثنائية الفلقة.

3- في نباتات ثنائية الفلقة تؤدي أنسجة الملتحمة أو الملتصقة مع الطبقة المحيطة إلى ظهور الكامبيوم الوعائي أثناء النمو الثانوي، ولا يحدث تكوين الكامبيوم في جذور النباتات أحادية الفلقة.

4- تشارك هذه الأنسجة في تخزين الطعام وتوفر أيضًا الدعم الميكانيكي للجذر.

اللب في جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

1- اللب هو الكتلة المركزية للأنسجة المكونة من خلايا متني رقيقة الجدران في الجهاز الوعائي للجذر.

2- في النباتات ثنائية الفلقة يكون اللب أقل بروزًا أو أقل تطوراً، وفي بعض الحالات قد يكون غائبًا تمامًا أيضًا.

3- مع ذلك في النباتات أحادية الفلقة يكون اللب بارزًا مع العديد من الخلايا التي تكون إما مستديرة أو متعددة الأضلاع.

4- ترتبط خلايا اللب بشكل فضفاض بمسافات كبيرة بين الخلايا وتخزن خلايا اللب الطعام وتساعد في تشتت الهواء بين الحزم الوعائية.

خلايا المرور في جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

1- خلايا المرور هي خلايا مميزة للأديم الباطن تشارك في توصيل الماء والمواد الأخرى بين القشرة والحزم الوعائية.

2- تكون خلايا المرور بارزة في جذور النباتات أحادية الفلقة ولكنها غائبة تمامًا في النباتات ثنائية الفلقة، وتسمى هذه الخلايا أيضًا خلايا نقل الدم.

3- خلايا مرور الجلد الباطن هي خلايا أصغر من الطبقة التي لا تحتوي على رواسب من السوبرين أو اللجنين تسمى شرائط كاسباريان.

4- غالبًا ما توجد خلايا المرور بالقرب من النسيج الخشب الأولي وتمكن التدفق الشعاعي للمواد عبر نظام الجذر.

وظائف جذور النباتات أحادية وثنائية الفلقة

تتمثل الوظيفة الأساسية للجذر في توفير الدعم للنبات وهو نفس الشيء في كل من النباتات أحادية الفلقة والنباتات ثنائية الفلقة، وإلى جانب ذلك هناك العديد من الوظائف الأخرى للجذور التي هي أيضًا متشابهة إلى حد ما في كلا النوعين من النباتات، وفيما يلي بعض وظائف النباتات أحادية الفلقة والنباتات ثنائية الفلقة الجذور:

1- أهم وظيفة للجذور هي تثبيت النبات في التربة أو الأرض من أجل توفير الدعم.

2- الجذور ضرورية لامتصاص الماء والمعادن المذابة في التربة ثم يعمل النظام الوعائي في الجذر لتوصيل الماء والمعادن إلى أجزاء أخرى من النبات.

3- يخزن نظام الجذر أيضًا عددًا كبيرًا من جزيئات الطعام في أنسجة مختلفة مثل الأنسجة الملتصقة واللب والقشرة، ويتم تعديل جذور النباتات مثل الفجل والجزر لتخزين كمية كبيرة من الطعام.

4- النباتات التي تنمو في مناطق المستنقعات لها جذور تخرج إلى سطح التربة للحصول على الأكسجين، وتسمى هذه الجذور بالجذور الهوائية (pneumatophores) التي لها مسام صغيرة تسمى جذر تنفسي (pneumathodes) تشارك في التبادل الغازي.

5- توجد العديد من جذور النباتات ثنائية الفلقة في علاقة تكافلية مع الكائنات الحية الدقيقة مثل الفطريات التي تلعب أدوارًا أساسية في تثبيت النيتروجين.

6- تشارك جذور بعض النباتات في إكثار وتشتت النباتات.