الشيء الفريد الذي لوحظ أنه على الرغم من اختلاف النباتات والحيوانات والفطريات عن بعضها البعض في جوانب مثل علم التشكل وعلم وظائف الأعضاء وعلم التشريح وما إلى ذلك، فيحدث التكاثر في النباتات عن طريق الاتصال الجنسي وغير الجنسي أيضًا، ولكن غالبية النباتات المزهرة تتكاثر جنسياً حيث إنّ كل هذه الكائنات الحية تظهر التكاثر الجنسي، والعملية برمتها أيضًا معقدة للغاية ومعقدة وتتضمن العديد من المراحل.
التكاثر الجنسي في النباتات
يجب أن تكمل النباتات المرحلة الخضرية للوصول إلى مرحلة معينة من النمو والنضج، وفقط بعد هذه الفترة يمكنهم التكاثر جنسياً، فالنباتات ذات الترتيب الأعلى تتميز المرحلة التناسلية للنبات بالإزهار، ويمكن أن تختلف مرحلة الإزهار في النباتات من نبات لآخر، وفي التكاثر الجنسي في النباتات الجزء التناسلي للنبات هو الزهرة، ويتم إنتاج الأمشاج من الذكور والإناث بواسطة الأزهار، فالزهرة هي الجزء التناسلي للنبات أي أنّ الأمشاج من الذكور والإناث يتم إنتاجها بواسطة الأزهار، ويحدث التكاثر الجنسي في النباتات في الزهور، وتتكون الزهرة الكاملة عادةً من أربعة أجزاء وهي:
1- البتلات.
2- الكأس.
3- السداة (الجزء التناسلي الذكري).
4- المدقة أو الكاربيل (الجزء التناسلي للأنثى).
تتكون السداة (الجزء التناسلي الذكري) من العضو الذكري والخيوط، والعضو الآخر عبارة عن هيكل يشبه الكيس ينتج حبوب اللقاح ويخزنها، والخيوط تدعم العضو الذكري، وتتكون المدقة (الجزء التناسلي للأنثى) من ثلاثة أجزاء وهي: الميسم وقلم الميسم والمبيض.
الميسم هي الجزء العلوي من الزهرة، وقلم الميسم هو الأنبوب الطويل الذي يربط الميسم بالمبيض، ويحتوي المبيض على الكثير من البويضات، كما إنّه جزء من النبات حيث يتم تكوين البذور، وقد تتكون الزهرة إما من السداة أو المدقة أو كليهما، وبناءً على ذلك يمكن أن تكون الزهرة إما أحادية الجنس أو ثنائية الجنس، وتتكون الزهرة المخنثين من جميع الأجزاء الأربعة المذكورة أعلاه، وعلى سبيل المثال الورد كوردة الصين، وفي حين أنّ النباتات مثل البابايا والخيار تنتج أزهارًا ثنائية الجنس فقط.
التلقيح والتخصيب
من أجل تكوين البيضة الملقحة يجب أن تندمج الأمشاج الذكرية في حبوب اللقاح مع البيضة في البويضة، ويتم تحقيق ذلك من خلال عملية تسمى التلقيح، والتلقيح هو عملية نقل حبوب اللقاح من العضو الذكري – الجزء الذكر من الزهرة إلى الميسم – الجزء الأنثوي من الزهرة، واعتمادًا على هبوط حبوب اللقاح يمكن تصنيف التلقيح إلى نوعين وهما:
1- التلقيح الذاتي: تلقيح حيث يتم نقل حبوب اللقاح بين العضو الآخر والميسم من نفس الزهرة.
2- التلقيح المتبادل: تلقيح حيث يتم نقل حبوب اللقاح بين العضو الآخر والميسم من أزهار مختلفة من نفس النبات أو نباتات مختلفة من نفس النوع.
بشكل عام يتم التلقيح بمساعدة عوامل معينة تسمى الملقحات، وهي تشمل الحشرات والماء والطيور والرياح وما إلى ذلك، وبمجرد انتقال حبوب اللقاح إلى الميسم يتم إطلاق الأمشاج الذكرية من حبوب اللقاح وتندمج مع البيض في البويضة لتشكيل الزيجوت، وتسمى عملية اندماج الأمشاج هذه بالإخصاب، وهكذا تشكلت البيضة الملقحة وتنقسم وتتطور إلى جنين ثم بعد ذلك إلى بذرة، ويتطور المبيض إلى ثمرة.
التكاثر اللاجنسي في النباتات
التكاثر اللاجنسي هو نمط التكاثر الذي لا يتضمن اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية وينتج أفرادًا متطابقين وراثيًا مع الأبوين، ويحدث التكاثر اللاجنسي في النباتات من خلال التبرعم والتفتت والتكاثر الخضري وتكوين الأبواغ، ولا توجد أزهار مطلوبة لهذه الطريقة، وتزدهر النباتات التي ينتجها التكاثر اللاجنسي جيدًا في البيئات المستقرة.
أنواع التكاثر اللاجنسي في النباتات
يحدث التكاثر اللاجنسي في النباتات بطريقتين:
1- بشكل طبيعي.
2- بشكل مصطنع.
الطرق الطبيعية للتكاثر اللاجنسي
تشمل الطرق الطبيعية للتكاثر اللاجنسي التكاثر الذاتي، والطرق المختلفة التي ينتشر بها النبات الذاتي مذكورة أدناه:
1- تنمو النباتات مثل الزنجبيل والبصل والداليا والبطاطس من البراعم الموجودة على سطح الساق، ودرنة الساق لها عدة عيون على السطح، وفي ظل ظروف مواتية تنبت هذه العيون لإنتاج براعم مورقة.
2- في البطاطا الحلوة يمكن أن تنمو النباتات الجديدة من براعم أو الرِئد الساق التي تنمو أفقيًا – عرضية.
3- في جنس النباتات بيوفيلوم تنفصل البراعم الصغيرة عن حواف الأوراق وتنمو لتصبح نباتًا مستقلاً.
وفيما يلي الطرق الطبيعية للتكاثر اللاجنسي في النباتات:
1- التبرعم: البراعم هي طريقة التكاثر اللاجنسي حيث يتم تطوير نبات جديد من ثمرة تُعرف باسم البرعم، ويتكون البرعم بشكل عام بسبب انقسام الخلية في موقع معين، وعلى سبيل المثال إذا تم الاحتفاظ ببطاطس لفترة طويلة ومن الممكن ملاحظة عدد من النواتج الصغيرة والتي يشار إليها عادةً باسم العيون، ويمكن زراعة كل منها والتي ستنمو مثل استنساخ نبات البطاطس الأصلي.
2- التكاثر الخضري: هو أي شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي يحدث في النباتات حيث يتم إنتاج نباتات جديدة من الأجزاء النباتية للنباتات أي الجذور أو السيقان أو البراعم، ويمكن أن يحدث التكاثر الخضري في النباتات سواء بشكل طبيعي أو يمكن أن يحدث بشكل مصطنع بواسطة البستنة.
من أكثر تقنيات التكاثر الخضري شيوعًا هي: السيقان: فالسيقان العداءة هي السيقان التي تنمو عادة بشكل أفقي فوق الأرض، ولديهم العقد حيث تتشكل البراعم، وعادة ما تنمو هذه البراعم لتصبح نباتًا جديدًا، والجذور حيث يتم تطوير نبات جديد من جذور معدلة تسمى الدرنات، ومثال عليها نبات البطاطا الحلوة، والأوراق ففي بعض النباتات يمكن استخدام الأوراق المنفصلة عن النبات الأم لزراعة نبات جديد، وتظهر نمو النباتات الصغيرة تسمى النبيتات على حافة أوراقها، ومثال عليها نبات بريوفيلوم.
3- التجزئة: هذا هو نمط التكاثر اللاجنسي حيث يتم إنتاج نبتة جديدة من جزء من النبات الأم، ويتطور كل قسم أو جزء من النباتات إلى فرد ناضج وكامل النمو، وتمتلك بعض النباتات هياكل متخصصة للتكاثر من خلال التجزئة، ويحدث هذا النوع من التكاثر بشكل طبيعي حيث يسقط جزء صغير من النبات على التربة ثم يبدأ في النمو إلى نبات جديد، وغالبًا ما يستخدم هذا الوضع في المشاتل والبيوت البلاستيكية لإنتاج النباتات بسرعة.
4- تشكيل بوغ: تشكل العديد من النباتات والطحالب جراثيم في دورة حياتها، والبوغ هو جسم تناسلي لاجنسي محاط بغطاء واقٍ صلب لتحمل الظروف غير المواتية مثل ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة، وفي ظل ظروف مواتية تنبت الجراثيم وتنمو لتصبح نباتات جديدة، وتستخدم النباتات مثل الطحالب والسراخس هذا النمط من التكاثر.
الطرق الاصطناعية
فيما يلي الطرق الاصطناعية للتكاثر اللاجنسي في النباتات:
1- القطع: في هذه الطريقة يتم قطع جزء من النبات مع العقدة ويدفن في التربة، ويتم تسقي القطع بانتظام، وهذه هي أرخص طريقة للتكاثر الخضري في النباتات.
2- التطعيم: في هذه الطريقة يتم ربط أجزاء نباتين مختلفين معًا بحيث تستمر في النمو كنبات واحد، ويُعرف النبات المتجذر بالمخزون، ويُعرف النبات الآخر باسم الكسب غير المشروع.
3- التصفيف: إنّها الطريقة التي يتم فيها إنزال ساق متصل بالنبات في الأرض وتغطيته بالتربة، وينمو الجذع في الجذور أثناء تعلقه بالنبات الأم ثم ينفصل كنبات مستقل.
4- التكاثر الدقيق: هذه هي طريقة إنتاج عدد كبير من النباتات من نبات نباتي تحت ظروف معملية خلال فترة زمنية قصيرة، وهذا يسهل نمو الأنواع النباتية النادرة والمهددة بالانقراض التي يصعب نموها في ظل الظروف الطبيعية.
