هناك فئتان عريضتان من الحياة النباتية على الأرض وهما: نباتات عاريات البذور ونباتات كاسيات البذور، فنباتات عاريات البذور هي نباتات غير مزهرة تتكاثر من خلال استخدام البذور المكشوفة، وتشمل الأمثلة على نباتات عاريات البذور الشجيرات والأشجار مثل الصنوبريات (conifers) والسيكاديات (cycads) ونباتات جنكو ذو الفصين أو شجرة المعبد (Ginkgos)، وعلى النقيض من ذلك فإنّ كاسيات البذور هي نباتات مزهرة تتكاثر جنسيًا من خلال استخدام البذور التي تتطور داخل المبايض، وفي بعض الحالات تشكل هذه المبايض الفواكه والخضروات التي يأكلها الإنسان والحيوانات الأخرى.
ما هو أنبوب حبوب اللقاح
للتأكد من أنّ الأمشاج الأنثوية أو البويضة يتم إخصابها أثناء التكاثر تعتمد كاسيات البذور على وجود أجزاء زهرة متخصصة مثل أنبوب حبوب اللقاح، فما هو جزء أنبوب حبوب اللقاح؟ حيث تتطور أنابيب حبوب اللقاح من خلايا خاصة موجودة داخل كل حبة من حبوب اللقاح، وعند ملامسة الميسم وهي واحدة من أربعة مكونات مهمة في المدقة والعضو التناسلي الأنثوي للنباتات المزهرة وتتمدد هذه الخلايا المتخصصة باتجاه المبيض.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لأنبوب حبوب اللقاح في توصيل الحيوانات المنوية المغلفة بحبوب اللقاح إلى البويضات داخل المبيض، حيث إنّ أنبوب حبوب اللقاح ضروري لحدوث الإخصاب داخل كاسيات البذور، والذي له العديد من الوظائف والميزات لهذا التركيب وما هي مناطق هذا التركيب؟
وظائف أنبوب حبوب اللقاح
في نباتات كاسيات البذور أو النباتات المزهرة يمثل الإخصاب المشيجي مكونًا أساسيًا لتكاثر النباتات، وأثناء إخصاب الأمشاج يمكن للزهور تبادل المواد الجينية بين الأمشاج الذكرية والأنثوية من خلال التكاثر الجنسي، كما هو الحال مع الكائنات الحية الأخرى التي تستخدم التكاثر الجنسي فأنّ كاسيات البذور تعتمد على تبادل المواد الجينية للمساعدة في نقل الصفات المفيدة من الوالدين إلى النسل.
بعض النباتات المزهرة والمعروفة باسم الخنثوي أو أحادي المسكن (monoecious) حيث تحتوي على هياكل ذكورية وأنثوية داخل الزهرة، في حين أنّ الأزهار الأخرى ثنائية المسكن مع أزهار منفصلة للذكور والإناث، وسواء كانت نباتات أحادية المسكن أو ثنائية المسكن تتكون النباتات المزهرة من نفس الهياكل التكاثرية الأساسية، وعلى سبيل المثال يُطلق على البنية الذكرية داخل النباتات المزهرة اسم السداة والتي تتكون من بنيتين أصغر حجمًا وهما الخيوط والمتك، وتعد الخيوط عبارة عن هيكل داعم يزيد من ارتفاع المتك ويرفعه إلى أعلى بتلات الزهور، وهذا الهيكل العضو الذكري ينتج ويخزن حبوب اللقاح وهي حبيبة واقية تغلف وتحمي الحيوانات المنوية.
البنية التناسلية الأنثوية المقابلة هي المدقة، وتم العثور على البويضة داخل المبيض عند قاعدة المدقة، وفوق المبيض يمثل قلم الميسم هيكل دعم ترتبط به الميسم في الجزء العلوي من المدقة، ويستقبل الميسم الأمشاج الذكرية الموجودة داخل حبوب اللقاح وتطلق إشارة كيميائية تسبب خلية متخصصة داخل حبوب اللقاح لتشكيل أنبوب حبوب اللقاح، وغالبًا ما يكون لبعض مكونات تشريح النبات وظائف متداخلة، ومع ذلك هناك وظيفة رئيسية واحدة فقط لأنبوب حبوب اللقاح وهي: نقل الأمشاج الذكرية أو خلايا الحيوانات المنوية من طرف الميسم إلى المبيض.
يتكون أنبوب حبوب اللقاح من خلية واحدة داخل حبيبات حبوب اللقاح التي تمتد من الجزء العلوي من الميسم إلى البويضات داخل المبيض، وعلى هذا النحو فإنّ الخلية الوحيدة الموجودة داخل أنبوب حبوب اللقاح هي الأمشاج الذكرية أو الحيوانات المنوية والتي يشار إليها أحيانًا باسم الطور المشيجي.
ملامح وشكل أنبوب حبوب اللقاح
ينمو كل أنبوب حبوب لقاح من خلية واحدة موجودة داخل حبة حبوب اللقاح، وبدلاً من الانقسام الخلوي لزيادة طولها تخضع الخلية المفردة المكونة لأنبوب حبوب اللقاح لاستطالة تمتد من طرف الميسم إلى البويضات الموجودة في المبيض حيث يتم الإخصاب، ومع زيادة طول أنبوب حبوب اللقاح تتشكل أربع مناطق متميزة وهي:
1- منطقة القمة (Apex region): القمة أو المنطقة القمية وهي المنطقة مسؤولة عن التحكم في سرعة واتجاه نمو أنبوب حبوب اللقاح.
2- منطقة الكتف (Shoulder region): ترسل منطقة الكتف وتستقبل الحويصلات التي تحتوي على الإشارات الكيميائية اللازمة لتنظيم نمو أنبوب حبوب اللقاح.
3- منطقة القمة الفرعية (Sub-apex region): تمثل المنطقة الفرعية أو المنطقة القمية الفرعية الموقع الذي يحدث فيه استطالة الخلية
4- منطقة الساق (Shank region): حيث تشكل الساق الجزء الرئيسي أو المركزي من أنابيب حبوب اللقاح.
