الإخصاب وما بعد الإخصاب في النباتات

الإخصاب هو اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية لتكوين زيجوت في النباتات، وفي النباتات المزهرة يُطلق على الإخصاب بالتالي إخصابًا مزدوجًا حيث تندمج نواتا الذكر في حبوب اللقاح مع البويضة والنواة القطبية لتشكيل الزيجوت ثنائي الصبغة و السويداء ثلاثي الصبغيات.

السويداء في النباتات

يتم تكوين السويداء عن طريق اندماج نواة الذكور أحادية الصيغة الصبغية مع النواة القطبية (ثنائية الصبغيات) لتشكيل السويداء ثلاثي الصبغيات، ويعمل السويداء على توفير التغذية على شكل نشا وفي بعض الحالات حتى بروتينات للجنين النامي، وفي بعض الحالات يستخدم الجنين المتنامي السويداء بالكامل وتسمى البذور الناتجة بالبذور الزلالية، وفي حالات أخرى لا يستهلك الجنين المتنامي السويداء بالكامل وتحتوي البذرة الناتجة على السويداء المغذية للغاية، ويسمى هذا النوع من البذور بالبذور الزلالية، وبناءً على الانقسامات الخلوية التي يمر بها السويداء يمكن أن يكون من ثلاثة أنواع وهم: السويداء النووي و السويداء الخلوي و السويداء الهيلوبيال.

تطور السويداء في النباتات

السويداء هي أجزاء حيوية للغاية من الجنين المخصب، وتشكل السويداء الأنسجة المحيطة بالجنين النامي، كما إنّها نسيج التخزين الأساسي وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توفير النشا والعناصر الغذائية الأخرى للجنين المتنامي، واعتمادًا على استخدام السويداء يوجد نوعان من البذور وهما:

1- البذور الزلالية: توفر السويداء التغذية للجنين النامي ولكنها تبقى حتى أثناء إنبات البذرة في هذا النوع.

2- البذور الخارجية: يستخدم هذا النوع من البذور السويداء تمامًا، وبالتالي فإنّ هذه البذور ليست بطبيعتها السويداء.

وهناك ثلاثة أنواع من السويداء وهي: السويداء النووي و السويداء الخلوي و السويداء الهيلوبيال، ولكن قبل فهم هذه الأنواع نحتاج إلى فهم سبب ظهور السويداء وظاهرة تسمى الإخصاب المزدوج، وتتكون كل حبة حبوب لقاح من اثنين من الأمشاج الذكرية، وبمجرد وصولهم إلى المبيض يندمج أحد الأمشاج الذكرية مع الأمشاج الأنثوية ويشكل البيضة الملقحة، ويندمج المشيج الذكري الآخر مع الخلية المركزية التي تكون ثنائية الصبغة مما يؤدي إلى تكوين السويداء ثلاثي الصبغيات، وبالتالي يمكن أن يكون السويداء متعدد الصيغ الصبغية أيضًا في حالات معينة، ولكن في عاريات البذور السويداء هي أحادية العدد.

1- السويداء النووي: في هذا النوع تكون الانقسامات الخلوية عبارة عن انقسامات خالية من النواة حيث لا يتبع كل انقسام خلية تكوين جدار خلوي، وقد يشكلون أو لا يشكلون جدارًا خلويًا في المراحل اللاحقة، ومع انقسامات الخلية يتم دفع النوى نحو محيط الكيس مما يؤدي إلى ظهور فجوة كبيرة في المركز، وهذا النوع من السويداء هو النوع الأكثر شيوعًا ويوجد في الذرة والقمح وجوز الأريكا وجوز الهند، وينتج السويداء من جوز الهند فجوة مركزية كبيرة تمتلئ في النهاية بماء جوز الهند المغذي.

2- السويداء الخلوية: هذا النوع هو عكس السويداء النووي ففي هذا النوع يتبع تكوين جدار الخلية كل انقسام خلوي، وبالتالي فإن السويداء تنقسم إلى عدة أجزاء، وقد لا يكون هناك تماسك في الانقسامات ويمكن أن تحدث على طول مستويات مختلفة، وتؤدي الانقسامات الخلوية للسويداء إلى تكوين لحم جوز الهند، والنباتات مثل البطونية والداتورة لديها هذا النوع من السويداء.

3- السويداء هيلوبيال: هذا شكل وسيط بين النوعين الآخرين ففي هذا النوع يتبع تكوين جدار الخلية الانقسام الخلوي الأول، ولكن الانقسامات اللاحقة لا تؤدي إلى تكوين جدار الخلية، ويحدث الانقسام الخلوي الأول على طول المستوى المستعرض مما يؤدي إلى إزالة نهايات الكلازا والبويب، والتقسيم اللاحق بعد الأول يحدث غالبًا في نهاية البويب، وبمجرد أن يبدأ عدد الانقسام في نهاية البويب في الزيادة تبدأ نهاية الكلازا في التدهور أو التفكك.

الجنين في النباتات

يؤدي اندماج إحدى نوى الذكر مع الأمشاج الأنثوي في البويضة إلى تكوين البيضة الملقحة، وتخضع البيضة الملقحة للانقسامات الخلوية لتكوين الجنين، ويطور الجنين الآن طرفين متميزين يُعرفان باسم نهاية البويب باتجاه القاعدة ونهاية الكلازا هي الطرف الآخر، ويشكل الجنين المنقسّم البذرة وكيس الجنين.

تغييرات ما بعد الإخصاب في زهرة

بمجرد حدوث الإخصاب تحدث العديد من التغييرات في بنية الزهرة وتتمثل بما يلي:

1- وبالتالي يصبح المبيض هو الثمرة.

2- وبالتالي تصبح البويضة بذرة.

3- الغلاف البويضي في البويضة يصبح معطف البذرة للبذور.

4- تسقط السبلات من الكأس والبتلات من الكورولا.

تكوين الفاكهة والبذور في النباتات

الفاكهة في النباتات

بمجرد حدوث الإخصاب وبدء نمو البذور يخضع المبيض لانقسام الخلايا ليبدأ تحوله إلى ثمرة، ويصبح جدار المبيض جدار الثمرة المعروفة باسم القشرة، ويمكن تقسيم القشرة أيضًا إلى ثلاث طبقات وهي: الغلاف الخارجي للثمرة (Epicarp) والغلاف الثمري الوسطي أو لب الثمرة (Mesocarp) وغلاف الثمرة الداخلي (Endocarp)، ويعمل القشرة كغطاء واقي للبذور النامية حتى يحدث التشتت، وتنقسم الثمار إلى نوعين بناءً على تطورها وهم: الفاكهة الحقيقية التي تتطور من المبيض والفاكهة الكاذبة التي لا تتطور من المبيض.

البذرة في النباتات

تتطور البذرة من البويضات الموجودة داخل الثمرة، وغلاف البويضي من طبقة البذور مزدوجة الطبقات، حيث تتكون البذرة من نبتة واحدة أو اثنتين حسب فئة النباتات، ومع تطور البذرة تحدث العديد من التغييرات الهيكلية، وتتغذى البذرة من السويداء من أجل نموها ومع اقتراب البذرة من الإنبات تضيع المياه من البذرة وتنفتح البذرة للسماح للساق بالنمو منها.