النباتات جزء أساسي من النظام البيئي، وتعتمد كل حياة على الأرض بشكل مباشر أو غير مباشر على النباتات، وتعد الورقة هي الأكثر أهمية من بين أجزاء النبات المختلفة، وفي المقام الأول للأوراق وظيفتان هما: التمثيل أو البناء الضوئي والنتح، وفي بعض النباتات تتحمل مسؤولية التكاثر أيضًا.
هيكل الورقة
الأوراق عبارة عن أعضاء رفيعة ومسطحة مسؤولة عن التمثيل أو البناء الضوئي في النباتات، ويتطور بشكل جانبي عند العقدة، كما إنّه جزء مهم من نظام النمو وينشأ من الإنجازات القمية، ويتم وصف هيكل الورقة بأجزائها والتي بشكل عام تشكل كل من:
1- قاعدة الورقة: هذا هو الجزء الذي تلتصق فيه الورقة بالساق، وتحتوي قاعدة الأوراق على هيكلين صغيرين يشبهان الأوراق يطلق عليهما نصوص، وفي نباتات مثل الأرز والقمح وحيدة الفلقة تكون قاعدة الأوراق عريضة وتخفي الجذع.
2- السويقات: السويقات هو الساق الطويلة الرفيعة التي تربط نصل الورقة بالساق.
3- الصفيحة: تُعرف أيضًا باسم نصل الأوراق، كما إنّها السطح الأخضر المسطح للأوراق، وهي تتألف من وريد متفرع صغير وأوردة، وتسمى الوريد الذي يمتد على طول منتصف الصفيحة الوسطى، ويقسم الوريد المركزي للورقة (Midrib) سطح الصفيحة إلى قسمين، وتعطي هذه الأوردة والعروق الصلابة لشفرة الأوراق وتساعد في نقل الماء والمواد الأخرى.
التعرق في الورقة
يُعرَّف الانتفاخ المتواجد في الورقة بأنّه ترتيب الأوردة والعروق في الأوراق، وتظهر النباتات المختلفة أنواعًا مختلفة من التعرق، وبشكل عام هناك نوعان من الانتفاخات أو التعرقات وهي:
1- التعرق شبكي: في تعرق شبكي يتم ترتيب الأوردة بشكل عشوائي وتشكل شبكة معقدة من الأوردة، وعلى سبيل المثال نباتات ثنائية الفلقة مثل نبات الورد.
2- التعرق المتوازي: في تعرق موازٍ يعمل الوريد المتوازي مع بعضها البعض، وعلى سبيل المثال في أحادية الفلقة مثل الأرز.
أنواع الأوراق
هناك فئتان عريضتان من الأوراق وهما البسيطة والمركبة، والتي يتم تصنيفها إلى مجموعات مختلفة بناءً على شكلها وحجمها وترتيبها على الساق وأوراق النباتات المزهرة وغير المزهرة والعديد من السمات الفيزيائية الأخرى، والنوعان المختلفان من الأوراق الموجودة في النبات هما: ورقة بسيطة وورقة مركبة.
1- ورقة بسيطة
عندما يتم توصيل صفيحة واحدة بالجذع الرئيسي بواسطة سويقة يُقال أنّ الورقة بسيطة، وقد يتم قطع ورقة بسيطة إلى أي عمق ولكن ليس نزولاً إلى الوسط أو السويقة، وعلى سبيل المثال أوراق الجوافة.
2- ورقة مركبة
الورقة المركبة هي ورقة مكونة من وريقتين أو أكثر، وفي الورقة المركبة يتفرع الجزء الأوسط من الورقة إلى وريقات مختلفة ومتصل بواسطة سويقة واحدة، وعلى سبيل المثال البازلاء أوراق النخيل، وتنقسم الأوراق المركبة أيضًا إلى الأنواع التالية من الأوراق وهي: أوراق مركبة النخيل وأوراق مركبة ريشية.
أوراق مركبة النخيل
في ورقة مركبة بشكل نخيل ويتم إرفاق الوريقات عند طرف السويقة، وعلى سبيل المثال قطن حرير، ويمكن تمييزها إلى:
1- أحادي الأوراق: يحتوي هذا النوع من الأوراق على وريقة واحدة فقط، وعلى سبيل المثال الحمضيات.
2- ثنائية الأوراق: تحتوي هذه الأوراق على وريقتين، وعلى سبيل المثال نبات الهجليج.
3- ثلاثية الأوراق: تحتوي هذه الأوراق على ثلاث وريقات تخرج من نفس النقطة، على سبيل المثال الحُمّيضة البرية.
4- رباعي الأوراق: تحتوي هذه الأوراق على أربع وريقات تنشأ من نفس النقطة، وعلى سبيل المثال البرسيم المائي.
5- متعدد الأوراق: يحتوي هذا النوع من الأوراق على العديد من الوريقات التي تظهر في نصف لتر مشترك، وعلى سبيل المثال نبات الدِعْس.
أوراق مركبة ريشية
في ورقة مركَّبة ريشية ينقسم الوسط الأوسط للورقة إلى العديد من الوريقات وكلها متصلة بمحور مشترك، وعلى سبيل المثال شجرة النيم، ويمكن تفريقها بشكل أكبر إلى:
1- ورقة ريشية: تُعرف الورقة المركبة التي لها محور على كل جانب من الجانب الأوسط باسم ورقة ريشية.
2- ورقة غير ريشية: الورقة ذات الوريقات على كل جانب من المحور، وعلى سبيل المثال كاسيا.
3- ورقة ريشة ثنائية: هنا يتم إنتاج محور ثانوي يحمل الوريقة بواسطة المحور المركزي، وعلى سبيل المثال أكاسيا.
4- ورقة ريشة ثلاثية: هنا يظهر محور ثالث يحمل وريقات من المحور الثانوي، وعلى سبيل المثال المورينجا.
5- ورقة ريشية مضاعفة: ورقة بها أكثر من ثلاثة ريش، وعلى سبيل المثال أوراق الكزبرة القديمة.
6- ورقة ريشية زوجية: ورقة بدون وريقة طرفية، وعلى سبيل المثال نبات كاسيا.
7- ورقة ريشية فردية: ورقة بها وريقة طرفية غريبة، على سبيل المثال البازلاء.
نمط ترتيب الأوراق
تسمى أنماط ترتيب الأوراق على الساق فولوتكسي (Phyllotaxy)، وتظهر النباتات ثلاثة أنواع من فولوتكسي أنواع بديلة ومعاكسة ومضطربه من فولوتكسي:
1- عندما تتطور ورقة واحدة فقط في كل عقدة بدلاً من ذلك فهي نوع بديل من فولوتكسي من مثل وردة الصين.
2- عندما ينمو زوج من الأوراق عند كل عقدة معاكسة لبعضها البعض يطلق عليه اسم فولوتكسي المعاكس مثل نباتات الجوافة.
3- عندما ينمو أكثر من ورقتين في العقد لتشكيل دوامة من الأوراق يطلق عليه اسم فولوتكسي العذب، على سبيل المثال الستونيا.
تعديل الأوراق
نعلم أنّ الأوراق متخصصة في عملية التمثيل الضوئي، بالإضافة إلى ذلك لديهم أيضًا أدوارًا مهمة أخرى يلعبونها مثل الدعم وتخزين الطعام والدفاع وما إلى ذلك، ولكل من هذه الوظائف تم تعديلها إلى أشكال مختلفة، على سبيل المثال محلاق البازلاء وأشواك الصبار وأوراق النباتات الآكلة للحشرات وما إلى ذلك وهي أوراق معدلة مختلفة، ومن هذه التعديلات على الأوراق هي:
1- أوراق التخزين: نباتات الجافوف والنباتات التي تنتمي إلى عائلة الفصيلة المخلدية لها أوراق سميكة ونضرة تخزن الماء في أنسجتها، وتحتوي الخلايا المتنيّة لهذه الأوراق على فجوات كبيرة مملوءة بالغرواني المحب للماء، ويساعد هذا التعديل النبات على مقاومة الجفاف.
2- محلاق أوراق: توجد محلاق الأوراق في النباتات ذات السيقان الضعيفة، ويتم تعديل الأوراق إلى هياكل تشبه الخيوط تسمى المحلاق، وتتسلق هذه المحلاق عصا أو جدارًا قريبًا وتوفر الدعم للنبات، وعلى سبيل المثال في نبات جلبان أفقا يتم تعديل الورقة بأكملها إلى محلاق، ويتم تعديل الوريقات العلوية من نبات البازلاء إلى محلاق.
3- أشواك الأوراق: تم تعديل أوراق عدد قليل من النباتات إلى هياكل تشبه الإبرة تُعرف باسم العمود الفقري، وتعمل الأشواك بمثابة هياكل دفاعية، كما أنّها تقلل من فقد الماء بسبب النتح، وعلى سبيل المثال في التين الشوكي فيتم تعديل الأوراق إلى أشواك.
4- أوراق قشرية: هذه هياكل غشائية رفيعة وبدون سيقان بنية أو عديمة اللون في المظهر، كما إنّهم يحمون البرعم الإضافي الموجود في الإبط، والأوراق القشرية في البصل سمين وسميكة وتخزن الطعام والماء، ويحتوي نبات الكازوارينا والهليون أيضًا على أوراق قشرية.
5- الوريقة المخلبية: في بعض النباتات يتم تعديل الوريقات الطرفية للأوراق إلى هياكل تشبه الخطاف أو المخلب تساعدها في التسلق، وعلى سبيل المثال نبات مخلب القط.
6- جذور الورقة: في عدد قليل من النباتات يتم تعديل إحدى الأوراق الموجودة في العقد إلى جذور عرضية مما يساعدها على الطفو فوق سطح الماء، وعلى سبيل المثال سالفينيا.
7- ورقية الشكل: في بعض النباتات تصبح السويقات مفلطحة تأخذ شكل الورقة ويتحول لونها إلى اللون الأخضر، وهذا هو المعروف باسم (phyllode)، وعلى سبيل المثال الأكاسيا الأسترالية.
8- أوراق الحشرات: قليل من النباتات تتطلب النيتروجين لتنميتها، وفي مثل هذه النباتات يتم تعديل الأوراق لالتقاط الحشرات وهضمها.
