تشريح جزء الفاكهة من النباتات

تتشكل الفاكهة أو الثمار من المبيض وأحيانًا أجزاء أخرى من الكربلة أو أجزاء أخرى من الزهرة، وعادة ما يكون للفاكهة المتفتحة جدار مصنوع جزئيًا من “سكلرنشيما” أو ما يسمى بالنسيج الخشبي، ويتكسر على طول خط الضعف حيث حدث الاندماج، وقد تكون جافة وتشبه طبقة البذرة في ثمار الحشائش ذات البذرة الواحدة وبعض النباتات الأخرى وتشتت مع البذور، وتتنوع الثمار اللحمية حيث أنّ بعضها له بنية معقدة مع قشرة منفصلة وطبقات من خلايا مختلفة وخلايا الحمة مليئة بالعصير، وعندما تكون الثمار غير ناضجة غالبًا ما تكون ضوئية وتصبح ملونة وغالبًا مع زيادة السكر أثناء نضجها.

هيكل الفاكهة

الثمرة الحقيقية هي سمة موجودة فقط في النباتات المزهرة لأنّها تتكون على الأقل جزئيًا من الكربلة (carpel)، وما يسمى بثمار الصنوبريات مثل الطقسوس أو العرعر هي نواتج لحمية من البذور أو قشور مخروطية، وهناك العديد من الأشكال والأحجام والأنواع المختلفة للفاكهة من نبات بطيخ الماء ونبات الأناناس إلى القرون النافرة والقشر الجاف للعشب.

كما تم تصنيفها بعدة طرق مختلفة وفقًا للهياكل التي أدت إليها، وتشمل هذه دائمًا المبايض التي قد تكون حرة أو مدمجة أو أعلى أو أدنى، وفي بعض الأحيان يتطور باقي الكربلة إلى جزء من الفاكهة أيضًا وأجزاء نباتية أخرى مثل: قواعد الكأس أو البتلات أو قد يكون هناك وعاء، وبعض الفواكه مثل: فاكهة التين ونبات الأناناس مشتق من الإزهار الكامل.

البنية التركيبية للفاكهة المتفتحة

تحتوي الثمار المُتفتحة أي تلك التي تنفتح لتشتت بذورها عادةً على عدة بذور وغالبًا ما يكون للفاكهة نفسها وظيفة وقائية عندما تنضج البذور، وقد يكون مشتقًا من كربلة واحدة كما هو الحال في نبات قرون البازلاء والبقوليات الأخرى، أو من اثنين أو أكثر مندمج معًا كما هو الحال في نبات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis) وأعضاء آخرين من عائلة نبات الملفوف.

عادةً ما يكون جدار الفاكهة الخارجي صلبًا ويحتوي على طبقة واحدة أو أكثر من خلايا الصلبة الممزوجة بخلايا الحمة وأحيانًا مع طبقات الخلايا بزوايا مختلفة، وعندما تجف طبقات الخلية تجف بشكل مختلف، وتحدث خطوط الضعف على طول الهامش الرسغي أو حيث تلتحم العديد من الكربلات وتتكسر هذه لتشتت البذور، وفي العديد من البقوليات يؤدي التجفيف التفاضلي في جدار الفاكهة إلى حدوث كسر متفجر والتواء نصفي الثمرة مما يؤدي إلى تشتيت البذور.

البنية التركيبية للفاكهة الغير متفتحة

كثير من الثمار لا تنفصل وقد تكون جافة مثل: الحشائش أو الثمار اللحمية، ففي الثمار الجافة غير المنعشة تشبه الثمرة عادةً بذور قصره وتنتشر الثمرة بالبذرة، وتتكون الفاكهة فقط من طبقة واحدة أو أكثر من خلايا النسيج المصلب والخلايا الحمة، وهذا النوع يتميز بالأعشاب والمركبات (عائلة نبات الأقحوان) وبعض العائلات الأخرى.

وقد يشمل جدار المبيض وجزء من وعاء أو قاعدة الزهرة التي أصبحت غير قابلة للتمييز عنها، وهذا الجدار في نبات القمح إلى جانب ما تبقى من تكامل البذور هو النخالة، الثمار اللحمية لها بنية أكثر تعقيدًا حيث أن بعضها له قشرة منفصلة تمامًا عن اللحم (مثل ثمار الحمضيات ونبات الموز) ومعظمها يغير اللون والملمس والبنية الكيميائية أثناء نضوجها.

فعلى سبيل المثال تحتوي ثمار الحمضيات على بشرة خارجية وبشرة فوق خلايا حمة متراصة مع غدد زيتية، وداخل البشرة يتكون النسيج الأبيض من خلايا حمة ذات فراغات هوائية كبيرة وشبكة وعائية وتوجد طبقة أخرى من البشرة بداخلها، وتتكون الأجزاء الصالحة للأكل بشكل أساسي من أكياس مليئة بالعصير مشتقة من خلايا البشرة الداخلية.

لا تحتوي الثمار اللحمية الأخرى على قشرة منفصلة مثل نبات الكرز ونبات الطماطم وهنا يوجد بشرة وخلايا لحمية ممدودة أسفلها وفي بعضها طبقة داخلية محشورة حول البذرة، أمّا في نبات التفاح ونبات الكمثرى يُشتق اللب من الوعاء بينما تُشتق الثمار الأخرى من قاعدة الكؤوس والبتلات، وتنمو هذه حول المبيض ويصبح المبيض نفسه هو اللب.

في الثمار المشتقة من النورات تتضخم البتلات والسبلات وسيقان الزهور لتتجمع معًا كوحدة تشتت مع خلايا لحمية مختلطة بخلايا بشرة صلبة وأنواع أخرى، والعديد من الثمار اللحمية خضراء وذات تركيب ضوئي وإمّا عندما تكون غير ناضجة أو عند النضج (مثل نبات الخيار)، ومن البلاستيدات الخضراء في خلايا الحمة الخارجية أو البشرة.

وقد تتغير هذه لتصبح بلاستيدات ملونة وتنتج الأنثوسيانين أو الكاروتينات مع نضوج الفاكهة، وتتضمن التغيرات الكيميائية الأخرى إنتاج السكريات من السكريات الأكثر تعقيدًا، وفي كثير من النباتات ينطوي نضج الثمرة على اندماج الأجزاء الزهرية التي أدت إلى ظهورها.

عملية التشتت لبذور الفاكهة

تتفتح معظم الثمار المُتفتحة بشق أو مسام وتتساقط البذور ببساطة، ومثل هذه الفاكهة دون أي هياكل متخصصة للتشتت هي النوع الأكثر شيوعًا، وتتشابه العديد من الثمار المتلألئة من جميع الأحجام ولكن بعضها يحتوي على بذرة مغذية تأكلها الفقاريات، وتجمع بعض القوارض والطيور أعدادًا كبيرة من البذور لتخزينها والتي غالبًا عن طريق دفنها.

وبالتالي تشتت البذور بشكل فعال، وخلاف ذلك مع عدم وجود تشتت نشط فإنّ يدخل في ما يسمى بـ “سكون البذور” يعني أنّه يمكن تشتيتها عن طريق المطر أو الرياح أو الوحل على أقدام الحيوانات، تسقط العديد من الفاكهة المتحللة بذورها ببساطة وليس لها نثر متخصص، حيث يمكن للفقاريات أن تبتلع الثمار اللحمية وتنتثر البذور من خلال التغوط أو عن طريق التخلص منها.

فتقوم الحيوانات بتشتيت العديد من الفواكه غير المتفتحة، كما يمكن للثدييات أو الطيور تناول الثمار الصغيرة اللحمية بالكامل، وسوف يتم التخلص من البذور أو التخلص منها في مكان آخر عن طريق عملية الإخراج بواسطة أمعائها لهذه الحيوانات، وغالبًا ما تتخلص الفقاريات من البذور مع الثمار الأكبر حجمًا أو تلك التي تحتوي على بذور أكبر، والسطح اللحمي للبذرة له نفس التأثير فقد تتشتت الثمار الجافة غير المتفتحة عن طريق التعلق بالثدييات.

هناك ثمار أخرى غير متفتحة تشكل ثقبًا فتتشكل الثقوب في بذور الفاكهة عن طريق عملية النمو المعقوف أو النواتج المعقوفة في جدار المبيض أو أقلام الميسم الصلبة الممتدة أثناء نمو الثمار وتصبح معقوفة، ونتيجة عوامل علمية التشتت لبعض الحشائش فأنّ بعض الثمار المحيطة بالأوراق القنابية والتي تتضخم وتلتصق بنقاط حادة أو أسنان بعض الكائنات الحية والتي بدورها تساعد في عملية التشتت للبذور.

بعض الفاكهة تشتت بفعل الرياح مكونة شراعًا حيث أنّ الريح يعد عاملًا لانتثار الثمار الغير المتفتحة، وقد تأخذ الفاكهة شكل شراع كما هو الحال في القيقب (أنواع القيقب أو الاسفندان) التي قد تنتفخ لمسافة معينة وتغزل الثمرة أثناء نزولها، وفي النباتات المركبة يزداد حجم السبلات لتشكيل بنية عملية تسمى تشتت الريش، فتحتوي العديد من المركبات على سيبلات ثابتة تشكل عندما تكون في الزهرة حلقة من الشعر القصير، ولكن عندما يتم وضع الثمرة فإنّها تنمو لتشكل شراعًا ريشيًا فعالًا للتشتت.