تأتي السيقان النباتية بأشكال وأحجام مختلفة وأحيانًا تكون متخصصة لأداء وظائف محددة، وبشكل عام يمكننا القول أنّه عضو نباتي داعم وعادة ما ينمو فوق الأرض ويدعم البراعم والأوراق والهياكل التناسلية الجنسية.
تشريح أصل وتطور السيقان
إنّ النسيج الإنشائي القمي مسؤول عن النمو الرأسي أو زيادة طول الساق، وقبل بدء موسم النمو تكون الخلايا في النسيج الإنشائي القمي نائمة، والنسيج الإنشائي القمي محمي عند طرف الغصين بواسطة حراشف براعم التغطية وبالورقة البدائية، كما إنّ براعم الأوراق هي أوراق جنينية صغيرة تتطور إلى أوراق ناضجة بعد سقوط قشور البراعم وبدء النمو، وعندما تنبت البذرة أو يبدأ البرعم في النمو فإنّ الخلايا الموجودة في النسيج الإنشائي القمي تخضع للانقسام ومن هذه الخلايا سوف تتطور ثلاثة أنسجة إنشائية أساسية وهي:
1-النسيج الإنشائي الأبعد هو الأديم الأولي الذي يؤدي إلى تكوين البشرة، وتكون هذه الطبقة عادة بسماكة خلية واحدة وتصبح مغطاة بقشرة شمعية.
2- الطبقة الثانية هي الكامبيوم الأولي وهي عبارة عن أسطوانة من الخيوط، وتؤدي هذه الطبقة إلى ظهور خلايا النسيج الخشبي الأولية وخلايا اللحاء الأولية.
3- النسيج الإنشائي الأعمق هو النسيج الإنشائي الأساسي الذي ينشأ منه نسيجان يتألفان من خلايا النسيج الحشوي، والنسيج الموجود في وسط الجذع هو اللب، وهذه الخلايا كبيرة ويمكن أن تتحلل بعد فترة وجيزة من تكوينها مما يترك مساحة أسطوانية مجوفة، وإذا لم تتحلل فسيتم ضغطها عن طريق إضافات جديدة لمحيط النبات بواسطة مقاومات أخرى، ويُطلق على نسيج الحمة الثانية الذي ينشأ اسم القشرة، وقد تكون القشرة واسعة جدًا ويمكن سحقها أيضًا أو استبدالها في السيقان الخشبية، ووظيفة كلا الأنسجة هي تخزين الطعام، وإذا كانت البلاستيدات الخضراء موجودة فقد تعمل الأنسجة في إنتاج الطعام.
أنسجة السيقان في النباتات
من المهم أنّ نلاحظ أنّ جميع الأنسجة الخمسة المذكورة أعلاه -البشرة والخشب الأولي واللحاء الأولي واللب والقشرة- يتم إنتاجها بواسطة النسيج الإنشائي القمي، وبالتالي فهي عبارة عن أنسجة أولية حيث يتزايد طول النبات، وتتفرع أنسجة النسيج الخشبي واللحاء من الأسطوانة الوعائية الرئيسية وتدخل في الورقة أو البرعم، وكل فرع من نسيج الوعائي يسمى أثر، ويترك كل فرع أثر فجوة صغيرة على شكل مصغر في أسطوانة الأنسجة ويطلق عليها فجوات الأوراق وفجوات البراعم.
بين نسيج الخشب الأساسي واللحاء الأولي تحتفظ مجموعة رقيقة من الخلايا بطبيعتها البنائية، وتصبح هذه الفرقة الكامبيوم الوعائي لواحد من اثنين من النسيج الإنشائي الجانبي، وفي النباتات الخشبية وبعض النباتات الأخرى ينشأ الكامبيوم الثاني من القشرة أو أحيانًا البشرة أو اللحاء، ويسمى الكمبيوم الثاني بالكامبيوم الفليني أو الفلوجين وهو مسؤول عن إنتاج خلايا الفلين.
كما أنّ خلايا الفلين تمتلئ بمادة السوبرين التي تعمل على عزل الخلايا، ويشكل نسيج الفلين الناتج اللحاء الخارجي للنباتات الخشبية ويعمل على تقليل فقد الماء وحماية الساق من الإصابة الميكانيكية، ومن الجدير بالذكر أنّ أنسجة الفلين تقطع إمدادات الطعام والماء عن البشرة مما يؤدي إلى التقشر، وأيضًا أنّ أنسجة الفلين لا تشكل أسطوانة صلبة حول الجزء الخارجي من الجذع الخشبي، وهذا للسماح بتبادل الغازات الحيوية مع البيئة.
من المهم أيضًا العلم بأنّ الفرق بين النباتات أحادية الفلقة والنباتات ثنائية الفلقة وهما القسمان الرئيسيان للنباتات المزهرة، ويدور معظم ما يميزه حول أوراق البذور والتي تسمى الفلقات، وتعمل الفلقات في تخزين الطعام الذي تحتاجه الشتلات الصغيرة حتى تنمو الأوراق الحقيقية وتكون قادرة على تولي وظيفة إمداد الطعام.
تتكون النباتات أحادية الفلقة (monocot) من بذور تحتوي على ورقة بذرة جنينية واحدة (ومن هنا تأتي كلمة أحادية)، أمّا النباتات ثنائية الفلقة (Dicotyledon) تتشكل هذه النباتات من البذور التي تحتوي على ورقتين (ومن هنا تأتي أوراق بذرة جنينية)، ومن الجدير بالذكر بأنّ الأشجار المخروطية والصنوبريات مثل الصنوبر تحتوي على نبتات متعددة عادة ثمانية في هيكل بذورها.
الشكل الخارجي من غصين خشبي
الغصين الخشبي أو الجذع هو محور متصل بالأوراق، ويتم ترتيب الأوراق بطرق مختلفة حول وفي المحور، وقد فهم وصفهم على أنّهم بدلاء أو مرتبون بالتناوب مرتب بشكل معاكس، أو إذا تم العثور عليهم في مجموعات من ثلاثة أو أكثر فقد يشار إليهم على أنّهم مجدّلون، وتسمى المنطقة وهي مجرد منطقة عامة في هذه الحالة حيث تلتصق الأوراق بالساق بالعُقد، وتسمى منطقة الجذع بين عقدتين بالعقد الداخلي، ويتم توصيل نصل الورقة بالجذع عبر ساق تسمى السويقة.
في الزاوية أو الإبط المتكونة بين السويقة والساق سيتم إيجاد البرعم الإبطي، ويشير البرعم الإبطي إلى الهيكل الذي يشكل الإبط فقط من أجل الأمور البسيطة، ويمكن أن تصبح هذه البراعم فروعًا جديدة أو قد تحتوي على أنسجة تتشكل في أزهار للموسم التالي، وتتم حماية معظم البراعم بواسطة حراشف براعم تتساقط عندما تبدأ أنسجة البراعم في النمو، وبشكل عام يوجد برعم طرفي (أو نهائي) عند طرف غصين، كما إنّه أكبر من البراعم الإبطية وينتج أنسجة لتمديد طول الغصين خلال موسم النمو.
عندما تسقط قشور برعم برعم طرفي فإنّها تترك ندبات على الغصين، ومن الممكن حساب عمر غصين عن طريق حساب ندوب مقياس البرعم الطرفي، فهناك ندوب أخرى على الأغصان قد تبدو مثل ندوب برعم طرفي تتركها زوائد مقترنة تسمى نصوص موجودة في قاعدة سويقات في الإبط.
الأشجار والشجيرات التي تفقد أوراقها كل عام والنباتات المتساقطة لها ندبات أوراق مميزة مع براعم إبطية نائمة أو غير نشطة فوقها مباشرة، وفي بعض الأحيان يمكن رؤية ندوب حزم صغيرة، وتم العثور على هذه الندبات في ندبة الأوراق وتميز مكان الأنسجة الموصلة للغذاء والماء، ويمكن أن يساعد شكل وترتيب ندبات الحزمة في التمييز بين الأشجار المتساقطة الأوراق في أشهر الشتاء عندما تكون هياكل الأوراق غائبة.
تشريح السيقان المعدلة
1- الجذور: عبارة عن سيقان أفقية تنمو تحت الأرض ولكن بالقرب من سطح التربة، وإنّها تشبه الجذور ولكنها في الواقع تنبع معدلة بأوراق شبيهة بالمقياس والبراعم في كل عقدة إبطية، بالإضافة إلى ذلك يتم إنتاج الجذور العرضية على طول الجذمور على السطح السفلي من أجل زيادة مساحة سطح الامتصاص.
2- العدائين والساق الجارية: العداؤون عبارة عن سيقان أفقية تنمو فوق الأرض وعادةً على طول السطح، وتنتج نباتات الفراولة عدائين بعد الإزهار الأول للموسم وقد تمتد حتى 3 أقدام أو أكثر خارج النبات الأم، وعلى طول العداء سوف تنمو براعم عرضية من أجل نشر نباتات جديدة، وتشبه ساق جارية العدائين، إلّا أنّها تنمو عموديًا تقريبًا تحت سطح التربة.
3- الدرنات: تتطور الدرنات عند أطراف ساق جارية ويقوم النبات بتجميع الطعام في رئد المنطقة وتتضخم المنطقة عند السلاسل الداخلية، وعندما تنضج الدرنة تموت الساق الجارية وتكون عيون البطاطس في الواقع عقدًا مرتبة في لولب حول الجذع المعدل، وتحتوي كل عين على برعم إبطي في إبط ورقة صغيرة وهو أمر لا يظهر دائمًا في الدرنات الناضجة.
4- البراعم: هي براعم كبيرة مع ساق صغير في الطرف السفلي محاط بأوراق لحمية، ويعتبر البصل والقزحية والزنبق أمثلة جيدة على البراعم ووظيفتها الرئيسية هي تخزين الطعام.
5- البصيلة: للوهلة الأولى قد يُعتقد أنّها عبارة عن بصيلات ومع ذلك فإنّ الاختلافات تكمن تحت الطبقة الرقيقة من الأوراق التي تغطي الجزء الخارجي من القرم، وتتشكل الجذور العرضية تحت امتلاء القاعدة، ووظيفة البصيلات في تخزين الطعام.
6- الساق الورقية: يُطلق على الساق الورقية عادةً الجزء الشائك من الصبار، وهي مفلطحة ومظهرها يشبه الأوراق إلى حد ما، وعادة ما يحتوي مركز كل ساق ورقية على عقدة بأوراق صغيرة تشبه الحراشف كاملة مع براعم إبطية، والمظهر المتقشر للهليون هو الساق الورقية، ولا تقتصر هذه السيقان المتخصصة على الصبار فحسب بل توجد أيضًا في بعض بساتين الفاكهة والأشجار الخضراء.
7- السيقان المتخصصة الأخرى: عادة ما يكون للصبار تعديلات في جذعها أو هيكلها الجذع من أجل الاحتفاظ بالمياه الزائدة، ويمكن تعديل السيقان الأخرى إلى أشواك أو ورد برّيّ، ولكن ليست كل الهياكل الشائكة ساق فوخز توت العليق والورد هي امتداد لبشرتها وليست أشواكًا، ويتم تعديل السيقان الأخرى للتسلق مثل نبات المحلاق.
