تشريح البذور في النباتات

تنضج البويضة لتصبح بذرة قبل أن تتشتت من النبات الأم، وفي النباتات المزهرة يتم احتواء البذور داخل الثمار عند النضج على الرغم من أنّها تكون مكشوفة في نباتات البذور الأخرى، وتتكون بذور النباتات المزهرة من معطف بذرة والسويداء والجنين، وهي متغيرة بشكل كبير في الحجم والشكل والهيكل فمن جوز الهند التي تزن عدة كيلوغرامات إلى البذور المجهرية لفاكهة البساتين، فما هي البنى التركيبية لكل من مكونات البذرة؟ وكيف تتكون البذرة؟

تكوّن معطف البذرة

عندما تنضج البذرة تتطور تكامل البويضة إلى طبقة بذرة أو قصره (testa)، هيكل القصره متغير بدرجة كبيرة وقد يتكون من أحد العناصر المدمجة أو كليهما وأحيانًا النواة أيضًا، وتتصلب القصره مع ترسب الكوتين أو اللجنين والفينولات وهي مقاومة للغاية في العديد من النباتات، ويمكن للبعض أن ينجو من ممر عبر أمعاء الفقاريات مثل بعض بذور شجرة الكينا، ويمكن أن ينجو بعض أنواع البذور من الحريق حيث يمكن للكثيرين أن تظل طور السبات.

في بعض البذور يتطور الغلاف الخارجي أو جزء منه إلى طبقة سمينة أو جف البذرة والتي تكون جذابة للحيوانات مع وجود جزء قصره بداخلها، وقد لا تحتوي النباتات التي تحتوي على ثمار جافة غير معطرة على غلاف بذرة على الإطلاق ويتم استبدال وظيفتها بالفاكهة كما هو الحال في الأعشاب.

البنية التركيبية لجزء السويداء

بعد الإخصاب المزدوج للبويضة يكون الجزء الأول الذي ينمو هو السويداء (الإندوسبيرم) ويتكون عادةً من خلايا ثلاثية الصبغيات، ففي البداية في العديد من النباتات تنقسم نواة السويداء بحرية مما يعطي نسيجًا لا خلويًا إلّا في وقت لاحق لتطوير أغشية الخلايا وجدرانها الخلوية على الرغم من أنّ البعض الآخر يكون خلويًا منذ البداية، ويظل بعضها جزءًا خلويًا لا خلويًا مثل نبات جوز الهند حيث يكون الحليب لا خلويًا.

ينمو السويداء بسرعة وقد يمتص جزءًا من النواة أو التكامل الداخلي مما يحفز خلاياها على الانهيار، ويشتمل على كمية كبيرة من العناصر الغذائية حيث يكون خليط من الكربوهيدرات والدهون والبروتين، ويبقى في البذور الناضجة لبعض النباتات التي قد تكون نشوية بشكل أساسي، كما هو الحال في الحبوب مثل القمح أو الغنية بالزيت كما هو الحال في زيت الخروع أو بذر الكتان أو البذور الزيتية لنبات اللفت (الكانولا)، كما أنّه يحتوي على هرمونات نباتية قد تحفز نمو الجنين.

في بعض السويداء اللاخلوي تم العثور على نوى ذات مستويات عالية من الصبغيات حيث يبدو أنّ الكروموسومات قد انقسمت ولكنها لم تنفصل أبدًا، وفي بعض النباتات يمتص الجنين السويداء بالكامل أو في الغالب بحلول الوقت الذي تنضج فيه البذرة كما هو الحال في الفاصوليا والجوز البرازيلي وكلاهما يحتوي على بذور غنية بالبروتين.

البنية التركيبية للجنين

يبدأ الجنين في النمو إمّا بعد وقت قصير من الإخصاب أو بعد بعض التأخير حتى بضعة أشهر، ويكون الانقسام الخلوي الأول عرضيًا مع استثناءات قليلة فقط مما يعطي طرفيًا وخلية قاعدية، وبعد ذلك تختلف التفاصيل إلى حد ما ولكن الخلية الطرفية دائمًا ما تؤدي إلى ظهور قمة الجذع والنباتات وهي الأوراق الأولى للجنين وأحيانًا مخزن الطعام وفي بعض الأحيان إلى قمة الجذر وغطاء الجذر أيضًا، وتوفر الخلية القاعدية المعلق جنبًا إلى جنب مع طرف الجذر والغطاء في بعض، وتصبح الخلية المعلقة سلسلة قصيرة من الخلايا وتتضخم الخلية السفلية إلى حويصلة ولكن وظيفة الخلية المعلقة غير واضحة وتتفكك مع تضخم الجنين.

يكاد يكون من المؤكد أنّ النباتات المزهرة الأولى كانت تحتوي على فلقتين وفي معظم النباتات الحية يطور طرف الجذع فصين سيصبحان فلقتين مع قمة النبتة بينهما، وفي أسفل هذا في أسفل الفلقة تتطور الأنسجة الوعائية ويكتسب الجذر النامي غطاءً مميزًا، وفي بعض النباتات يبدو أنّ إحدى الفلقات مكبوتة، وهذه سمة من سمات أحد التقسيمات الرئيسية للنباتات المزهرة تسمى أحادي الفلقة بسبب هذه السمة، على الرغم من أنّ بعض النباتات تقوم بقمع الفلقة الواحدة بطريقة مماثلة.

تمتلك الحشائش وهي أحادية الفلقة تكوين جنيني فريد خاص بها مع انتفاخ في طرف الجنين مكونًا نتائين مختلفين وهما: القفص الذي قد يمثل الفلقة وثانيًا النبات الذي ينمو بجانبه ويشكل نوعًا من الغلاف الذي يحيط بالقمة النامية، ويظهر غمد مماثل فوق قمة الجذر، وعند الإنبات قد تبقى الفلقات في البذرة وتذبل مع انتقال العناصر الغذائية إلى النبتة النامية والمعروفة باسم إنبات الخيوط، أو قد تظهر كأول أعضاء عملية التمثيل الضوئي (أو البناء الضوئي) والمعروفة باسم لسان المزمار، وعادة ما يكون لها شكل بسيط ويختلف تمامًا عن أوراق الشجر النموذجية ويذبل بعد فترة وجيزة من تكون الأوراق الأولى للأوراق، وفي عدد قليل من النباتات تبقى قائمة.