تشريح سيقان النباتات أحادية وثنائية الفلقات

يدعم الساق النبات بشكل عام ويمسك أوراقه وأزهاره وثماره، وداخل الجذع أو الساق تنقل حزم من الأنسجة الوعائية والتي تتكون من نسيج الخشب واللحاء، والماء والمغذيات والأغذية والمواد الكيميائية الأخرى بين الأجزاء المختلفة من النبات، وينقل نسيج الخشب الماء والمعادن الذائبة من الجذور إلى الساق والأوراق، وينقل اللحاء السكريات المذابة والمركبات العضوية من الأوراق إلى الساق والجذور، والكامبيوم (الموجود في الثنائيات ولكن ليس الأحاديات) يؤدي إلى ظهور نسيج الخشب واللحاء الثانوي، فما الفرق بينهما ومما يتكون ساق كل منهما؟

أصل الساق في النبات

أثناء نمو الجنين ينظم الجذع الأول النسيج الإنشائي، وعادة ما يحمل الجنين المطوَّر بالكامل محورًا ومحور جذر سويقة تحت فلقية (hypocotyl)، ويتكون المحور من نبتة واحدة أو أكثر في مداها العلوي وتسمى برايمورديوم البراعم، وجذر الأصل البدائي مغطى بغطاء جذر في المدى السفلي، وتم العثور على الجذور (جنينية البشرة) في الطرف السفلي من تحت الجلد وتوجد النبتة الجنينية فوق إدخال الدونات النقطية.

يتكون إطلاق الجنين من محور يحمل عقدًا داخليًا غير ممتد وواحد أو أكثر من أوراق الشجر الأولية والتي يطلق عليها عادةً السّاق الجنِيْنيّة (plumule) ويطلق على الجزء الجذعي اسم سويقة فوق فلقية (epicotyl)، وتم العثور على أصل منظمة النمو في جذع تحت الفلقة، وسويقة تحت فلقية هي أول وحدة جذعية للنبات، والنباتات هي الأوراق الأولى وتقع أسفل وضع الفلقات، وأثناء إنبات البذرة يشكل نسيج الجذر الإنشائي الأول.

مناطق الساق ثنائية الفلقة

يُظهر مقطع عرضي من الجذع الأساسي ثلاث مناطق وهم البشرة والقشرة والعمود الوعائي ويظهر جذع ثنائي الفلقة نموًا ثانويًا:

1- البشرة

هي المنطقة الخارجية المحيطة بالساق، كما إنّها وحيدة وتحتوي على طبقة واحدة من الخلايا الحية على شكل برميل مرتبة بشكل مضغوط، ويتم تقطيع الجدران الخارجية لخلايا البشرة، وعلاوة على ذلك يتم تغطية البشرة بطبقة منفصلة من الكوتين تسمى بشرة على سطحها الخارجي (قشيري)، وتقلل البشرة من عملية النتح، ويوجد عدد قليل من الثغور في البشرة لتبادل الغازات والنتح، وجميع خلايا البشرة عديمة اللون باستثناء الخلايا الحامية، والشعر متعدد الخلايا موجود على الأدمة الخارجية، وتتمزق البشرة بعد نمو ثانوي، وفي الأنواع النباتية القديمة مثل الأشجار تحتل أنسجة اللحاء الميتة مكان البشرة.

2- القشرة

هي المنطقة الوسطى الموجودة بين البشرة والعمود الوعائي، واللحاء هنا أصغر وأرق من العمود الوعائي، ويُظهر اللحمة والقشرة الوسطى والأديم الباطن:

1- اللحمة: هي المنطقة الخارجية من القشرة، كما إنّه متعدد الطبقات من طبقتين إلى ست طبقات ومتعدد الطبقات، وكولنشيميا وهو نسيج نسيج ميكانيكي حي، ويعطي الأدمة التحتيّة قوة ومرونة ومرونة كبيرة للسيقان الصغيرة، وبوجود بلاستيدات الكلور يمكن أن تقوم بعملية البناء الضوئي.

2- القشرة الوسطى: هي أيضًا متعددة الطبقات وبرنشيمية، وقد تكون الخلايا مستديرة أو بيضاوية مع مسافات بينية بارزة، وتخزن هذه المنطقة أيضًا المواد الغذائية بشكل مؤقت ويتم ترسيب الفلافونويد.

3- الطبقة الداخلية: هي الطبقة الأعمق من القشرة، وعادة ما يتم تمييزه في السيقان التي لا تحتوي على شرائط كاسبارية، وفي السيقان الصغيرة تحتوي الطبقة الأعمق من القشرة على نشا وفير ومن ثم تسمى هذه الطبقة غمد النشا، وطبقة غمد النشا متماثلة للأديم الباطن ولكنها غير متخصصة شكليًا ومن ثم يمكن أن تسمى هذه الطبقة باطن الجلد، وبعد النمو الثانوي يتمزق الجلد الباطن.

3- العمود الوعائي

هو المنطقة المركزية من الجذع وهي أكبر وأسمك من القشرة، وتتكون من طبقة محيطة وحزم وعائية وأشعة اللبية واللب:

1- الطبقة المحيطة: وهي المنطقة المحيطة بالأوعية الدموية وهي المنطقة الخارجية غير الوعائية للعمود الوعائي، وهو نسيج سكلرنشيمي متعدد الصفوف فيعطيه الشكل المتصلب، والسكلرنشيما هو نسيج ميكانيكي ويعطي القوة والصلابة للساق.

2- الحزم الوعائية: تتكون حزم وعائية من أنسجة وعائية من نسيج الخشب واللحاء حيث يتم ترتيب 15-20 حزمة وعائية في حلقة واحدة تسمى أوستيلي (eustele)، وكل حزمة وعائية على شكل إسفين، ويتكون من نسيج الخشب باتجاه مركز المحور واللحاء باتجاه الطرف.

في الحزمة الوعائية نسيج الخشب واللحاء موجودان معًا (موحد) على نفس نصف القطر (الجانبي) مع شريط من الكامبيوم (حزم الكامبيوم) بين نسيج الخشب واللحاء (مفتوح)، ومن ثم توصف الحزمة الوعائية على أنّها نوع موحد ومربوط ومفتوح، ونسيج الخشب هو خشب أول داخلي مع وجود نسيج خشب أولي باتجاه المركز، ويتكون نسيج الخشب من العديد من الأوعية، ويتم ترتيب أوعية النسيج الخشبي في صفوف.

3- الأشعة اللبية واللب: هذه المنطقة متميزة موجود في مركز الجذع وعادة ما يكون متوسطاً، والخلايا مستديرة أو بيضاوية مع مسافات بين الخلايا، واللب يخزن المواد الغذائية، ويُطلق على امتدادات اللب البرنشيمي بين الحزم الوعائية أشعة اللب الأولية والتي تساعد في التوصيل الجانبي وقد تؤدي إلى ظهور النسيج الإنشائي الثانوي (كامبيوم بين الحزم).

ساق نباتات أحادية الفلقة

عمومًا نباتات أحادية الفلقة تفتقر إلى النمو الثانوي، وعادة ما يكون الجذع دائري الشكل في المقطع العرضي ويتم تمييزه بشكل أساسي في البشرة والقشرة والعمود الوعائي:

1- البشرة

هي المنطقة الخارجية للساق وهي مخصصة للحماية، كما إنّه أحادي ويحتوي على طبقة واحدة من الخلايا الحية على شكل برميل مرتب بشكل مضغوط، والسطح الخارجي للبشرة مغطى بقشرة سميكة والتي تتحقق من النتح، ويوجد عدد قليل من الثغور في البشرة لتبادل الغازات والنتح، وجميع خلايا البشرة عديمة اللون باستثناء الخلايا الحامية.

2- القشرة

يتم تقليص القشرة بشكل كبير وعادة ما يتم تمثيلها بمنطقة تحت الجلد الضيقة، وفي السيقان الناضجة اللحمة عبارة عن نسيج متصلب من طبقتين إلى ثلاث طبقات ويعطي قوة ميكانيكية، في السيقان الشابة توجد بقع كلورنشيما أسفل منطقة الثغور وتؤدي عملية التمثيل الضوئي.

3- العمود الوعائي

هو الجزء المركزي من الجذع وهي أكبر وأسمك من القشرة، ويُسمى العمود الوعائي الموجودة في الجذع الأحادي مع العديد من الحزم الوعائية المنتشرة بشكل غير منتظم في أنسجة الأساسية، باتاكتوستيلي (atactostele) وهي أكثر أنواع العمود الوعائي تقدمًا، ويتكون العمود الوعائي من الأنسجة الأساسية وحزم الأوعية الدموية.

1- الأنسجة الأساسية: في السيقان أحادية الفوهة عادة لا يوجد ترسيم واضح بين القشرة واللب حيث لا يمكن التمييز بين الأدمة الداخلية والطبقة المحيطة وما إلى ذلك، والمنطقة بأكملها برنشيمية ومن الأفضل وصفها بأنّها نسيج أساسي (أو نسيج متصل).

2- حزم الأوعية الدموية: والتي تكون عديدة وتنتشر بشكل غير منتظم في أنسجة الأساسية، وعادة ما تكون الحزم المحيطة صغيرة ومرتبة بشكل وثيق والحزم المركزية كبيرة ومرتبة على نطاق واسع.

كل حزمة وعائية بيضاوية الشكل ومحاطة بغمد حزمة ليفي، وهي عبارة عن العديد من الخلايا كثيفة نحو المناطق الخارجية والداخلية وسماكة بضع خلايا فقط في المناطق الجانبية، ومن ثم توصف الحزم الوعائية بأنّها حزم ليفية وعائية، والحزم الوعائية مترابطة وجانبية (مع وجود نسيج الخشب واللحاء على نفس نصف القطر) ومغلقة (أي بدون الكامبيوم)

كما يوجد نسيج الخشب في اتجاه مركز المحور ويتألف من عدد قليل من الأوعية، والتي يتم ترتيبها على شكل حرف (Y)، وغالبًا ما يتفكك نسيج الخشب الأولي ويشكل ثغرة نسيج الخشب الأولي، ويوجد اللحاء باتجاه الخارج بين أوعية نسيج الخشب الثانوي ويتكون من أنابيب غربالية وخلايا مرافقة وعدد قليل من الخلايا البرنشيمية على الجانبين.