كيف تتكاثر النباتات ومراحل تكاثرها الجنسي

يُعرَّف التكاثر في علم الأحياء بأنّه عملية إنتاج ذرية من نفس النوع، والذي يضمن استمرارية أشكال الحياة من جيل إلى جيل، كما إنّها السمة الأساسية لكل كائن حي بما في ذلك جميع الكائنات الحية الدقيقة للنباتات والحيوانات متعددة الخلايا، وبناءً على عدد الآباء المطلوبين واندماج الأمشاج يمكن تصنيف التكاثر إلى نوعين وهما: التكاثر الجنسي والتكاثر اللاجنسي، فيحدث التكاثر الجنسي في النباتات بمراحل محددة ولدى النباتات سمات لتكاثرها الجنسي.

ما هو التكاثر الجنسي لدى الكائنات

التكاثر الجنسي هو نوع التكاثر حيث يتم إنتاج النسل من اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية، كما إنّها عملية تكاثر ثنائية الأبوين حيث تندمج الأمشاج من الذكر (الحيوانات المنوية) والأنثى (البويضة)، وتشكل زيجوت ثنائي الصبغة يتطور في النهاية إلى فرد جديد، ومن ثم فإنّ النسل سيكون لديه معلومات وراثية مجمعة من كلا الوالدين من الجنس الآخر، ومع ذلك هناك بعض الكائنات الحية حيث ينتج فرد واحد كل من الأمشاج من الذكور والإناث تسمى الخنثى وتسمى عملية التكاثر الجنسي الخنوثة.

كما إنّها عملية التكاثر الأكثر تطورًا والتي تحدث في جميع الكائنات متعددة الخلايا، وتتبع معظم الحيوانات العليا (باستثناء عدد قليل من اللافقاريات والفقاريات) هذه العملية، ومع ذلك فإنّ بعض الكائنات الحية الدقيقة تظهر أيضًا التكاثر الجنسي وهو ما يسمى الاقتران.

التكاثر الجنسي في النباتات

جميع النباتات المزهرة لديها القدرة على التكاثر الجنسي، حيث أنّ الزهرة هي العضو التناسلي للنباتات التي تنتج الأمشاج، ويعد الطلع أو الأندريسيوم (androecium) هو الجزء التناسلي الذكري الذي يحتوي على السداة حيث يتم إنتاج الحيوانات المنوية، في حين أنّ المدقة (gynoecium) هو الجزء التناسلي الأنثوي الذي يحتوي على المبيض حيث يتم إنتاج البويضات، وتتبع النباتات في الغالب التباين حيث يُرى كل من التلقيح الذاتي (autogamy) وتلقيح خلطي (allogamy)، ففي الزهرة أحادية الجنس لا يُرى تلقيح خلطي إلّا بينما يحدث في الزهرة ثنائية المخنثين كل من التلقيح الخلطي والتلقيح الذاتي.

تحتوي معظم الأزهار على كل من الطلع والمدقة لذلك تنتج الأمشاج الذكرية والأنثوية وتسمى هذه الزهور الزهور المخنثين، فعلى سبيل المثال الورد ونبات عباد الشمس ونبات البازلاء ونبات الأوركيد ونبات الأرز وما إلى ذلك، وتسمى الزهرة التي تحتوي على الطلع والمدقة فقط زهرة أحادية الجنس، ويظهر في بعض النباتات مثل نبات البابايا ونبات البطيخ ونبات الذرة ونبات جوز الهند ونبات الخيار ونبات اليقطين وما إلى ذلك.

مراحل التكاثر الجنسي في النباتات

يمكن وصف التكاثر الجنسي في النباتات على ثلاث مراحل وهي: أولًا تكوين الأمشاج وثانيًا التلقيح وثالثًا الإخصاب.

تكوين الأمشاج في النباتات

إنّها عملية إنتاج الأمشاج، ويعد الطلع هو الجزء التناسلي الذكري للنباتات وهي مقسمة إلى ثلاثة أجزاء وهي: السداة والخيوط أو الفتيل والمتك، ويحتوي العضو الآخر على غرفتين تسمى كيس حبوب اللقاح (microsporangia) والتي تتكون داخلها حبوب اللقاح، والبطانة الداخلية لكيس حبوب اللقاح مصنوعة من الخلايا الأم لحبوب اللقاح، وتنقسم الخلايا الأم لحبوب اللقاح هذه بشكل عضلي لتشكيل حبوب اللقاح أحادية الصيغة الصبغية.

تنقسم حبوب اللقاح إلى خليتين وهما: الخلية التوليدية الأصغر والخلية النباتية الأكبر، وتتطور الخلية المولدة وتنقسم إلى مجموعتين من الأمشاج (الأمشاج الذكرية)، وتشكل الخلية النباتية أنبوب حبوب اللقاح، وتسمى عملية تكوين المشيج الذكري بتوليد البويغات.

المدقة هي الجزء التناسلي للأنثى من النبات ويحتوي على ثلاثة أجزاء وهي: والميسم وقلم الميسم والمبيض، ويوجد داخل المبيض عدة فصوص حيث توجد بويضات، وتتطور خلايا البويضة وتتمايز إلى خلايا أم ثنائية الصبغيات، ولقد قسمت بشكل جزئي إلى أربعة أبواغ كبيرة أحادىة الصبغيات ومنها ثلاثة يتحللون تاركًا بوغ كبير واحد، ثم تنقسم نواة البوغ الكبير بشكل جزئي لتشكيل ثماني نوى أحادية العدد ومنها ستة تهاجر إلى أقطاب متقابلة (ثلاثة في كل قطب).

تندمج النواتان المتبقيتان المسماة النواة القطبية لتشكيل النواة الثانوية، وستشكل النوى الستة التي هاجرت نحو القطبين كيس الجنين وتشكل النواة الثانوية نواة الأمشاج الأنثوية، وهذا الهيكل بأكمله يسمى البوغ الكبير وعملية التكوين تسمى عملية توليد البويغات.

التلقيح في النباتات

يتم إنتاج الأمشاج الذكرية في العضو الآخر من السداة ويتم إنتاج الأمشاج على شكل حبوب لقاح، ويجب نقل حبوب اللقاح هذه إلى ميسم الموجود في المدقة من نفس الزهرة أو زهرة مختلفة وهذه العملية تسمى التلقيح، وبناءً على الأزهار التي يتم نقل حبوب اللقاح بينها يكون التلقيح من نوعين وهما:

1- التلقيح الذاتي: وهي عملية التلقيح التي يتم نقل حبوب اللقاح التي ينتجها العضو الآخر من الزهرة إلى الميسم من نفس الزهرة تسمى التلقيح الذاتي.

2- التلقيح المتبادل: هي عملية التلقيح التي يتم فيها نقل حبوب اللقاح والتي ينتجها العضو الآخر من زهرة واحدة إلى الميسم لزهرة أخرى من نفس النبات أو نبات مختلف.

يتم تسهيل التلقيح بواسطة عوامل خارجية تسمى الملقحات مثل الرياح والحشرات والماء والطيور والحيوانات وما إلى ذلك، وبعد عملية التلقيح يتم تحويل حبوب اللقاح إلى أنابيب حبوب اللقاح ونقلها من خلال قلم الميسم إلى المبيض، وفي المبيض يتم إطلاق الأمشاج الذكرية من أنابيب حبوب اللقاح وتخصيب البويضات.

الإخصاب في النباتات

هي عملية اندماج الأمشاج الذكرية المنبعثة من حبوب اللقاح مع البويضة في مبيض الميسم لتشكيل البيضة اللاقحة أو ما تعرف بالزيجوت، وتتطور البيضة الملقحة إلى بذرة تحتوي على جنين والسويداء، ويشكل جدار البيضة الملقحة جدار البذرة، ويتمايز الجنين في السّاق الجنينية والجذر والفلقة، وسيتم نثر البذور عبر أوضاع مختلفة مثل الحشرات والطيور والحيوانات والرياح والماء وما إلى ذلك وفي ظل ظروف بيئية مناسبة تنبت لتصبح نباتًا صغيرًا جديدًا.

ميزات التكاثر الجنسي في النباتات

1- يشبه التكاثر الجنسي في النباتات التكاثر الجنسي في تلك الأمشاج الذكرية والأنثوية التي تندمج لاحقًا لتشكيل بيضه لاقحة ثنائي الصبغة.

2- كما هو الحال في الحيوانات فإنّ الأعضاء التناسلية والخلايا التناسلية محددة جيدًا في النباتات أيضًا، ويشكل العضو التناسلي الذكري الأمشاج الذكرية أحادية الصيغة الصبغية التي يطلق عليها حبوب اللقاح، ويشكل الجزء التناسلي الأنثوي الأمشاج الأنثوي التي يطلق عليها اسم البذيرة أو البويضة.

3- تحدث عملية الإخصاب في النباتات بعد التلقيح حيث يتم نقل الأمشاج الذكري من جسم نباتي إلى آخر للتكاثر.

4- يمكن أن يكون الإخصاب في النباتات إما إخصابًا ذاتيًا أو إخصابًا مختلطًا -تلقيح خلطي– اعتمادًا على عدد الأفراد المشاركين في العملية.

5- تصل حبوب اللقاح إلى الأعضاء التناسلية الأنثوية عن طريق التلقيح وبعد ذلك تندمج مع الأمشاج الأنثوي لتشكيل البيضة اللاقحة.

6- ثم تتطور البيضة الملقحة إلى ثمرة ببذور تُستخدم بعد ذلك لإنتاج كائنات حية جديدة.