تشريح الكامبيوم الوعائي في النبات

كيف تعيش النباتات وتنمو عندما تفتقر إلى الأعضاء (مثل الرئتين والأمعاء) التي يتعين على الحيوانات تناولها والاستفادة منها؟ الجواب يكمن في هياكل النباتاتحيث تمتلك النباتات تراكيب تساعدها على القيام بدورها واكمال التخصص الوظيفي لديها، ولعل الكامبيوم الوعائي هو أحد التراكيب النباتية المهمة في النبات فما هو وما دورة وأين يحدث؟

ما هو الكامبيوم الوعائي في النبات

يتم تغذية الأنسجة النباتية بواسطة بنيتين من الأنابيب التي توفر العناصر الغذائية الأساسية للنبات، ويوفر نسيج الخشب الماء والمغذيات من الجذور (التي تحصل على هذه العناصر الغذائية من التربة) إلى باقي أجزاء النبات، بينما يوفر اللحاء العناصر الغذائية التي يتم تكوينها أثناء عملية التمثيل الضوئي إلى أجزاء أخرى من النبات.

نظرًا لأنّ كل ورقة على نبات تتعرض لأشعة الشمس وثنائي أكسيد الكربون للمشاركة في عملية التمثيل الضوئي، فإنّ الإجابة على السؤال طرق عيش النباتات بدون أعضاء كما في الإنسان والحيوان هي أنّ المكونات المسؤولة عن إنتاج العناصر الغذائية في النباتات تتكامل بالتساوي في جميع أنحاء الكائن الحي، وهذا يضعهم في تناقض نسبي مع الحيوانات حيث تعمل الأعضاء على خلق تخصص وظيفي أكثر في مناطق معينة من الجسم.

في حين أنّ بنية النباتات أكثر تجانسًا تمامًا من بنية الحيوانات فإنّ الخلايا التي تتكون منها أنسجتها لها وظائف مختلفة، وإذا عملنا من الخارج باتجاه الداخل للنبات فإنّ البشرة هي طبقة خلوية تحيط بالنبات تنظم امتصاص وإخراج الماء والعناصر الغذائية وتحمي من العناصر، كما تحتوي الأشجار على طبقة واقية إضافية خارج البشرة تعرف باسم الفلين والتي تتكون من أنسجة لحاء ميتة ومادة شمعية قوية، وتشكل الفلين والعديد من طبقات البشرة وطبقة اللحاء الثانوية الجزء الخارجي الصلب من الأشجار الذي نسميه اللحاء.

الطبقة الوسطى بين البشرة وداخل النبات تسمى القشرة والتي تشكل الجزء الأكبر من كتلة أنسجة النباتات وتظهر تمايزًا بسيطًا بين الخلايا (نسمي هذه الخلايا أيضًا الحمة)، ويحيط الجزء الداخلي من النباتات بالأديم الباطن ويتكون من ثلاثة مكونات رئيسية وهم: نسيج الخشب ونسيج اللحاء والكامبيوم الوعائي، حيث يتكون الكامبيوم الوعائي من خلايا داخل النبات مسؤولة عن النمو في معظم النباتات، وتتشابك بشكل وثيق مع نسيج الخشب واللحاء بسبب كمية الطاقة اللازمة لنمو الخلايا.

وبشكل أكثر تحديدًا يشاركون في النمو الثانوي للنبات (أو النمو الذي ينطوي على زيادة في القطر بسبب تكوين الفروع) عن طريق تكوين طبقات أرضية جانبية، وهذا على عكس الأنفاق القمية الموجودة في أطراف الساق والجذور وهي المسؤولة عن النمو الأولي الذي يزيد من ارتفاع النبات.

موقع الكامبيوم الوعائي في النبات

يوجد الكامبيوم الوعائي في معظم النباتات بما في ذلك الثنائيات (النباتات المزهرة والتي معظمها نباتات عشبية) وعاريات البذور (منتجة للبذور والتي معظمها نباتات خشبية)، ومع ذلك فإنّه لا يوجد في أحاديات (نباتات منتجة للبذور والعشبية والشبيهة بالعشب)، ويمكن العثور عليها أيضًا في إبر النباتات الصنوبرية.

هيكل الكامبيوم الوعائي

يتم بناء الكامبيوم الوعائي بشكل مختلف في النباتات العشبية والخشبية، كما ذكر في السابق فأنّ الكامبيوم الوعائي يحدث في حزم مع نسيج الخشب واللحاء الذي يشكل حلقة غير منقطعة داخل النبات، وفي الأخير يشكل الكامبيوم الوعائي حلقة الكامبيوم التي تفصل بين نسيج الخشب واللحاء، ولهذا السبب نشير إلى حلقة الكامبيوم على أنّها الكامبيوم الوعائي ثنائي الوجه، مما يعني أنّها تغذي النمو في اتجاهين، أي للخارج (تنتج الطبقات الداخلية من اللحاء) والداخل (تنتج الأنسجة النباتية التي نسميها الخشب).

هناك نوعان من الخلايا الأولية في الكامبيوم الوعائي وهما: الكامبيوم الأولي من الاسم المغزلي وهي خلايا طويلة تنتج الخلايا التي تشكل الخلايا المسؤولة عن النمو الرأسي للحاء والخشب، والكامبيوم الأولي للأشعة عبارة عن خلايا مستطيلة أقصر توفر خلايا لنمو اللحاء الأفقي والخشب.

وظيفة الكامبيوم الوعائي في النبات

تتمثل وظيفة الكامبيوم الوعائي في النبات في أنّه المسؤول عن بدء النمو الثانوي في النسيج الإنشائي الجانبي، مما يعني أنّها مسؤولة عن تكوين فروع جديدة، ويتم تنظيمه من خلال الإشارات التي تتلقاها اللحاء والخشب مما يعني أنّ الظروف البيئية لها تأثير مباشر على معدل النمو الثانوي للنبات.

يتم أيضًا تنظيم النمو الثانوي للنبات بواسطة الهرمونات وهي جزيئات يتم تصديرها لبدء إرسال الإشارات في جزء آخر من الكائن الحي، وبعض الأمثلة على الهرمونات النباتية التي تنظم الكامبيوم الوعائي هي الأكسينات (التي تنشط الانقسام) والجبرلين (التي تنشط الانقسام وإنبات البذور) والسيتوكينينات (التي تنشط الانقسام والهجرة الخلوية).