تشريح الشعيرات على الأوراق لدى النباتات

اقرأ في هذا المقال


يُطلق على الشعر والحليمات (والقشور) مجتمعة اسم التراخوم (trichomes) والتي تعني شعري الشكل أو اختصارًا الشعيرات، ويستخدم علماء التصنيف حدوثها وهيكلها الخلوي على نطاق واسع كوسيلة مساعدة في تحديد الهوية النباتات نظرًا لوجود مجموعة واسعة من الأشكال، فعندما يمتلك النبات شعرًا أو حليمات فعادة ما يكون من نوع أو أنواع مميزة لهذا النوع.

فوائد الشعيرات

تجدر الإشارة إلى أنّ العينات المختلفة من نبات من نوع معين قد تتراوح من نباتات مجردة (خالية من الشعر) إلى كثيفة الشعر (مُشعّر)، وهذا يعني أنّ عدد وكثافة الشعر يمكن أن تكون صفة ضعيفة لاستخدامها في التصنيف، باستثناء ربما في تحديد الأنواع الفرعية أو الأصناف إذا كانت هناك سمات أخرى مرتبطة لدعم هذه التقسيمات، وأيضًا على الرغم من تنوع الشعر من حيث الشكل إلّا أنّ هناك أنواعًا قليلة جدًا يمكن استخدامها حتى في تشخيص العائلة أي أنّ هذه الشعيرات ذات أهمية تصنيفية.

تكمن أهم قيمة الشعر في التعرف عليه أي أنّ له قيمة تشخيصية عالية، كما إنّه ثابت في نوع ما عند وجودها أو تظهر نطاقًا ثابتًا من الشكل، وبالتالي يمكن في كثير من الأحيان مطابقة الأجزاء الصغيرة من الأوراق ذات الشعر مع مادة معروفة، فإذا تم النظر إلى أوصاف العقاقير المجففة ذات الأصل الورقي في دستور الأدوية في البلدان المختلفة فسيرى الشعر محددًا بعناية وذو اهتمام خاص من قبل الباحثين والعلماء، حيث يمكن أن يساعد فحص أنواع الشعر في مراقبة الجودة على سبيل المثال في الأعشاب المجففة مثل النعناع حيث يمكن إضافة بدائل أرخص.

أشكال الشعيرات

في بعض العائلات يمكن تعريف الأنواع الفردية على شكل شعرها وحده، ومن بين هؤلاء فصيلة الرستيونية أو الحمليليات (Restionaceae) الذي يظهر أمثلة جيدة لشعر بسيط غير متفرع، كما تختلف الأحجام النسبية للخلية القاعدية وخلايا الجزء الحر من نوع لآخر، كما في نهاية العمود للخلية في نبات أفيليا سايبوريد (Aphelia cyperoides) تشخيصية، ويمتلك نبات جايمارديا (Gaimardia) شعيرات خيطية معقدة ومتفرعة.

في نباتات أخرى مثل نبات ليبتوكاربوس (Leptocarpus) من فصيلة الرستيونية من أستراليا ونيوزيلندا وماليزيا وأمريكا الجنوبية يحدث شعر جذعي مفلطح على شكل درع، وهذه الشعيرات عبارة عن ألواح متعددة الخلايا على شكل ماسي مثبتة بشكل وثيق على سطح الساق على سيقان قصيرة غائرة، وحتى وقت قريب كان يُعتقد أنّ نبات ليبتوكاربوس حدث أيضًا في جنوب إفريقيا ولكن نوع الشعر والاختلافات النسيجية الداخلية الأخرى تظهر أنّ نباتات جنوب إفريقيا تنتمي حقًا إلى جنس مميز والذي لم يتم تسميته في تلك المرحلة من التحقيق.

وهناك نوع آخر قريب من نبات ليبتوكاربوس في أستراليا هو ميبولدين (Meeboldina) والتي لديها شعر على شكل الماس، واثنين من الخلايا المركزية الشفافة ذات الجدران الرفيعة جنبًا إلى جنب مع حدود من الخلايا ذات الجدران السميكة مع حليمات دقيقة (micropapillae) المعاد تقوسها والتي تقوم بضغط الشعيرات المجاورة معًا بشكل فعال، وبعض النباتات لها شعر على كل من الأسطح العلوية والسفلية ولكنها في كثير من الحالات تكون محصورة في السطح السفلي، ويمكن العثور على أمثلة للأوراق ذات الشعر على كلا السطحين بين المركبات ذات الأوراق الفضية، بحيث يحجب الهواء الموجود في الشعر الكلوروفيل في الورقة مما يعطي مظهرًا شديد الانكسار أو فضي أو أبيض.

ومن الجدير بالذكر بأنّ عادةً ما يكون نوع الشعر واحدًا فقط من العديد من السمات التي يمكن استخدامها في التعريف، ومع ذلك يمكن التعرف بسهولة على بعض العائلات من خلال سمات أخرى في شعيراتها، على سبيل المثال الشعر على شكل حرف (T) من نبات الملبيغية (Malpighiaceae)، وتم تصنيف نباتات شجر الورد (Rhododendrons) على أساس شعيرات الأوراق كوسيلة مساعدة في تحديد الأنواع، وهنا لا يتم استخدام الشكل فحسب بل يتم استخدام لون الشعر أيضًا في المفاتيح.

فئات الشعيرات

ينقسم تصنيف الشعيرات إلى فئتين رئيسيتين وهما:

1- الشعر الغدي.

2- الشعر غير الغدي (أو المغطى).

تشمل الشعيرات الغدية الشعيرات اللاذعة للنباتات مثل نبات القراص الكبير (Urtica)، وأقل شيوعًا هو الشعر المهيج من قرون نبات ميقونة شهوانية (Mucuna) ونبات البقولية (Fabaceae) من جزر الهند الغربية، وتوجد شعيرات غدية بسيطة على أوراق النباتات يمكنها حبس وهضم الحشرات الصغيرة والحيوانات الصغيرة الأخرى، وبعضها لزج وبعضها متخصص في إفراز إنزيمات الجهاز الهضمي وتعد نباتات صائد الحشرات (Pinguicula) والندية (Drosera) أمثلة على ذلك، وهناك بعض الزيوت العطرية (والتي تكون عادة غير اللطيفة) تظهر في الشعر أو الأوراق الغدية، والشعر غير الغدي أكثر تنوعًا وانتشارًا من الشعر الغدي.

كما أنّ الشعيرات الدقيقة هي شعيرات قصيرة جدًا ثنائية الخلية تتواجد على أوراق بعض الأعشاب ومعظمها من المناطق الاستوائية، وعادة ما يكون الشعر الشائك الذي يظهر عادة على هوامش وعروق الأعشاب أحادي الخلية، ولها جدران سميكة يمكن أن تصبح سليكونية، وهذا هو السبب في أنّه من السهل جرح يد المرء على بعض الحشائش وكذلك يعطي سببًا لماذا تكون الماشية انتقائية في رعيها.

وظيفة الشعيرات

عدد من الشعرات ذات قيمة تجارية وهذه ليست شعيرات أوراق ولكنها عادة ما تأتي من الفاكهة أو البذور على سبيل المثال القطن وقابوق خماسي الأسدية، ويُعتقد عمومًا أنّ وظيفة الشعر مرتبطة بعلاقات الورقة المائية، فيميل السطح كثيف الشعر إلى تقييد معدل تدفق هواء التجفيف، وفي النباتات الجافة غالبًا ما يكون للشعر شريط سوبرين في الجدار باتجاه قاعدته، وهذا يمنع تسرب الماء من الورقة من خلال جدار خلية الشعر (حركة المسار غير الحي).

الشعر بالطبع يزيد بشكل كبير من مساحة السطح المحتملة للتبخر، والشرط العكسي ينطبق على الشعر الموجود على النباتات الهوائية مثل عائلة أنناسيات (Bromeliaceae)، ففي هذه النباتات التي لا تتجذر في الأرض يكون الشعر قادرًا على امتصاص الماء من المطر أو الضباب.

كما أنّهم يفتقرون إلى شريط السوبرين، ومن السهل اختبار الشعر المقاوم للماء، ويتم قطع قطعة من سطح الورقة المشعرة بعناية من الورقة وتطفو على طبق بتري يحتوي على محلول من الكالسوفلور الأبيض لمدة ساعة ثم يتم إزالتها وعرضها في ضوء الأشعة فوق البنفسجية (أثناء ارتداء نظارات واقية)، فإذا كانت هناك شرائط سوبرين فلن يتألق الشعر، وإذا كانت الشرائط غائبة فسوف يتألق الشعر بشكل مشرق.

ومع ذلك يبدو أنّ الشعيرات الأخرى لها وظيفة مضادة للحيوانات آكلة اللحوم في المقام الأول كما هو الحال في الأعشاب الموصوفة أعلاه، والقشور لها قاعدة عريضة وعادة ما تكون من طبقة واحدة إلى بضع طبقات من الخلايا وتفتقر إلى أي نسيج وعائي، ويمكن استخدام شكلها وحجمها وموقعها للتشخيص هم متكررون على أوراق السرخس.

المصدر: Plant Biology, A.J. Lack & D.E. Evans, School of Biological & Molecular Sciences, Oxford Brookes University, Oxford, UK, First published 2001.عبده قبية، أساسيات علم النبات العام: الشكل الظاهرى والتركيب التشريحي، دار الفكر العربى للطباعة والنشر, 2008.إليزابيث ج.كاتر، ترجمة محمد ميلود خليفة، تشريح نبات الأعضاء، معهد الإنماء العربي، الطبعة الثانية، بيروت 1987.د. بدري عويد العاني ود. قيصر نجيب صالح، أساسيات علم التشريح النبات، وزارة التعليم العالي والبحث العلمي جامعة بغداد، الطبعة الثالثة 1988.PLANT ANATOMY An Applied Approach, D.F. CUTLER, C.E.J. BOTHA, D.W. STEVENSON, First published 2007 by Blackwell Publishing Ltd, BLACKWELL PUBLISHING.


شارك المقالة: