تشريح بنية الزهرة في النباتات

الزهور هي الجزء الأكثر وضوحًا في العديد من النباتات، وفي بعض الحالات تكون مبهرجة للغاية، وفي حالات أخرى لا يمكن رؤيتها بسهولة، وسواء كانت مبهرجة أم لا فإنّ الغرض من الزهرة هو أن يتمكن النبات من التكاثر الجنسي، ولذلك من الجيد معرفة البنى التركيبية لأجزاء الزهرة.

الهيكل العام للزهرة

الزهور هي فريدة من نوعها بالنسبة للنباتات المزهرة وعادة ما تتطور على البراعم الخضرية، والزهرة النموذجية هي خنثى أي تحمل أعضاء خصبة لكلا الجنسين ويتم تلقيحها بواسطة الحشرات، ويقوم العنق الذي يحمل الزهرة وله قمة منتفخة إلى حد ما تحت الزهرة مباشرة تسمى الوعاء وعلى هذا هناك أربعة أعضاء مختلفة تحملها الزهرة وهي: (من الخارج إلى الداخل) الكأس والبتلات والأسدية والمدقة أو الكربلة، وعادة ما تحيط الأعناق الزهرة في مهدها مما يوفر وظيفة واقية.

عادة ما تكون البتلات هي الأعضاء الرئيسية التي تجذب الحشرات إلى الأزهار والعديد منها ذو ألوان زاهية على الرغم من أنّها قد تكون ضوئية أيضًا، وقد يكون هناك عدد غير محدد من البتلات و / أو الكؤوس ولكن العديد من النباتات لها عدد ثابت فغالبًا ثلاثة أو خمسة.

الأجزاء الخصبة من الزهرة داخل البتلات وهي تتكون من الأجزاء الذكرية الحاملة لحبوب اللقاح والأسدية في واحدة أو أكثر من الفلاتين والأنثى في الوسط، وتتكون الأسدية من ساق وخيوط ومفخر يحيط بحبوب اللقاح، ويوجد في بعض الأزهار عدد كبير إلى أجل غير مسمى من الأسدية في حين أنّ الرقم في زهور أخرى يتوافق مع عدد البتلات أو ضعف الرقم إذا كان هناك زوجتان.

عادة ما تكون المدقة أقل في العدد وتتكون من مبيض قاعدي يحتوي على البويضات وفوقها ساق وقلم الميسم الذي تعلوه الميسم وهو السطح الذي ستهبط عليه حبوب اللقاح للتخصيب، وفي معظم النباتات تكون الأسدية والكاربيل متشابهين في الطول والموضع في الزهرة المفتوحة ولكن في كثير من جنس واحد ينضج قبل الآخر.

قد لا تكون واحدة أو أكثر من اللفات موجودة وقد تكون إما الكأس أو البتلات أو كليهما غائبتين أو أنّ الفتحتين غير متمايزتين تمامًا، وتحتوي حوالي 15٪ من أنواع النباتات في العالم على أزهار أحادية الجنس ولا تحتوي هذه الأنواع من النباتات على واحدة من الأعضاء الخصبة على الرغم من احتفاظ العديد منها ببقايا صغيرة عقيمة من الأجزاء الأخرى، وإذا ظهرت الأزهار المذكرة والزهور الأنثوية على نفس النبات يُعرف النبات باسم خنتوي أو أحادي المسكن وإذا حدثت في نباتات منفصلة فإنّها تعرف باسم ثنائي المسكن.

البنية التركيبية للكأس والبتلة

الكؤوس هي العضو الزهري الأكثر شبهاً بالأوراق، وغالبًا ما تكون خضراء وتقوم بالبناء الضوئي وتشبه في هيكلها ورقة بسيطة، وفي بعض النباتات تشبه البتلات، وتشبه البتلات الأوراق في تنظيمها العام ولكن لها طبقة بشرة متخصصة وطبقة تحت الجلد، وغالبًا ما يكون لخلايا البشرة نتوءات صغيرة تمتص الضوء الساقط وتبعثر الضوء المنعكس من الطبقة المتوسطة تحتها، وتحتوي هذه الطبقة على العديد من الفراغات الهوائية بين خلاياها وتعكس كل الضوء، وعادة ما تكون الصبغة في فجوات خلايا البشرة ولكن في بعض الأحيان يوجد البعض في الطبقة المتوسطة أيضًا.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الأصباغ في البتلات والأكثر انتشارًا هي مركبات الفلافونويد والتي تحتوي على ثلاثة أنواع على الأقل من الأنثوسيانين المسؤولة عن الألوان الوردي والأرجواني والأزرق، وعدد من الأنثوكسانثين المماثلة المسؤولة عن اللون الأبيض العاجي والأصفر والتي قد تكون موجودة بالإضافة إلى الأنثوسيانين، والبيتالين وتشبه في تركيبها قلويدات وتشكل أرجوانيًا وأصفرًا كثيفًا في عدد قليل من العائلات النباتية مثل الصبار، وتحدث الكاروتينات في بعض الأزهار الصفراء مثل أزهار النرجس البري وأزهار القطيفة.

تتمتع معظم الحشرات الزائرة للأزهار برؤية جيدة للألوان ولكنها حساسة لطيف مختلف منا والفقاريات الأخرى، فهي غير حساسة للأحمر ولكنها حساسة للأشعة فوق البنفسجية القريبة (UV)، وتتنوع أصباغ الأزهار للزهور الملقحة بالحشرات في هذا الطيف اللوني أكثر من تلك الموجودة في الفقاريات والعديد من الزهور البيضاء السادة بالنسبة لنا تمتص جزءًا من طيف الأشعة فوق البنفسجية، لذلك ستشاهد الحشرة مجموعة من الظلال، والخطوط باتجاه قاعدة بعض البتلات والمعروفة باسم علامات دليل الرحيق مبالغ فيها بالنسبة للحشرات لأنّ معظمها يمتص في نطاق الأشعة فوق البنفسجية مما يعطي مركزًا أغمق للزهرة بالنسبة للحشرة.

البنية التركيبية للأسدية

تحتوي معظم النباتات على أربعة أنثرات على كل خيوط وبعضها اثنان، وتحتوي الأنثرات على بشرة خارجية وداخلها طبقة ليفية تشكل الجزء الأكبر من الجدار، وشريط داخلي يوفر العناصر الغذائية لحبوب اللقاح النامية بالداخل، وعندما ينضج العضو الآخر يتفكك أي ينقسم الجدار ليطلق حبوب اللقاح، وفي معظم النباتات ينقسم على طول الطريق لأسفل على طول خط الضعف ولكن في البعض فقط ينقسم طرف الآخر وبعض العائلات لديها تفكك متخصص.

البنية التركيبية للمدقة 

عادة ما تكون المبايض مستطيلة الشكل ولكن بعضها كروي أو يشبه القرص وقد يكونان منفصلين أو قليلًا وغالبًا ثلاثة أو خمسة يندمجان معًا، ويمكن وضع المبايض على سطح الزهرة والمعروفة باسم المبيضين العلويين، أو قد يتم دفنها في الوعاء مع ظهور قلم الميسم والميسم فقط وفي هذه الحالة تُعرف بأنّها أقل شأناً.

قد يكون قلم الميسم موجودًا وقد لا يكون موجودًا حيث يتم دمج المبيضين يكون هناك واحد فقط، ويصل طوله إلى عدة سنتيمترات في بعض النباتات المنتفخة، وعادة ما يكون قلم الميسم صلبًا مع بعض الأنسجة المركزية الناقلة التي ستنمو من خلالها أنابيب حبوب اللقاح بعد أن تنبت حبوب اللقاح على الميسم، ولكنها في بعض الأحيان تكون مجوفة وتنمو أنابيب حبوب اللقاح على السطح الداخلي.

عادة ما يكون الميسم في النباتات الملقحة بالحيوانات على شكل مضرب أو من فصين إلى خمسة فصوص وأحيانًا فص واحد لكل مبيض، وقد يكون السطح جافًا أو لزجًا، وفي الأزهار الملقحة بالرياح غالبًا ما يكون الميسم مفصص وريشي ذو مساحة كبيرة وغالبًا بدون قلم الميسم، وقد يحتوي كل مبيض على بويضة واحدة أو عدة بويضات حتى بضعة آلاف في بساتين الفاكهة، وعادة ما يتم ربط البويضات بجانب المبيض الأقرب لمركز الزهرة، ولديهم كيس جنيني مركزي يتضمن البويضة وتحيط به نواة من خلايا الحمة وعادة ما يكون مع اثنين من المكونات الواقية حول ذلك.

فقد عدد قليل من عائلات النباتات أحد العناصر التكاملية أو كليهما بينما لدى البعض الآخر أربعة، وهناك فتحة صغيرة في الأجزاء المدمجة تسمى فتحة دقيقة أو فويهة والتي من خلالها تخترق أنابيب حبوب اللقاح، وعادة ما يتم تدوير البويضة بزاوية 180 درجة مع مواجهة الفويهة للساق والمعروفة باسم بويضة منعكسة، ولكن بعض الأنواع لها بويضات منتصبة أو تلك التي تتحول إلى الجانب أو حتى تدور 360 درجة.

بنية الرحيق

يفرز الرحيق من قبل العديد من الأزهار ويتم جمعه كغذاء من قبل الحيوانات الزائرة، كما إنّه بشكل أساسي محلول من الجلوكوز والفركتوز والسكروز بنسب متفاوتة اعتمادًا جزئيًا على الملقحات الرئيسية، والنحل أو الفراشة أو الأزهار الملقحة بالطيور الأكثر تخصصًا والتي تحتوي على نسبة عالية من السكروز، ويتراوح التركيز من 15٪ سكر بالوزن إلى 80٪ أو حتى سكر بلوري حسب شكل الزهرة وظروف الطقس.

قد تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الأحماض الأمينية والمواد الأخرى التي قد تكون مغذيات مهمة لبعض الملقحات مثل الذباب، ويُفرز في أجزاء مختلفة مختلفة من الزهرة وغالبًا ما يكون عند قاعدة البتلات أو في نتوء متخصص في قاعدة بتلة أو أنبوب بتلة في بعض الأزهار، في الزهور الأخرى يكون على الوعاء وبعض النباتات لها أعضاء خاصة لإفراز الرحيق إما بتلات معدلة أو أجزاء من بتلات، ويتكون العسل من الرحيق المركز (حوالي 80٪ سكر) مع حبوب اللقاح والشوائب الأخرى.

الزهور لا تفرز الرحيق كله بل يستخدم البعض حبوب اللقاح كمكافأة للطعام والبعض الآخر، وخاصة النباتات الاستوائية تفرز الزيوت أو الراتنجات أو حتى الروائح (في بعض بساتين الفاكهة) التي يجمعها النحل لاستخدامات مختلفة، ولا تفرز الأزهار الملقحة بالرياح الرحيق بشكل طبيعي وبعض الأزهار الملقحة بالحيوان لا تنتج أي مكافأة ولكنها تعتمد على الخداع لجذب الملقحات.