ما نوع الخلايا التي تكون مركز جذور النباتات ذات الفلقتين؟

ما نوع الخلايا التي تكون مركز جذور النباتات ذات الفلقتين؟ وهو جزء النبات الذي ينمو تحت سطح التربة غالبا ويكون بنوعين اساسيين هما:
Top Root system : يتكون من جذر رئيس وهو (primary root) حيث ينبت عمودياً في التربة ويتعمق فيها ومنه تنشأ الجذور الجانبية .

ما نوع الخلايا التي تكون مركز جذور النباتات ذات الفلقتين؟

Adventitious Root system وينشأ بعد موت الجذر الابتدائي, وغالباً لا تخترق التربة بعمق كالجذر الليفي fibrous root.
وظائف الجذور : التثبيت – الامتصاص – النقل – التدعيم كما في حالة الجذور الدعامية prop root .
يتميز التركيب الداخلي للجذر بكونه ابسط من الساق (لماذا ؟) لعدم وجود العقد والسلاميات والاوراق والبراعم كما ان الجذر يتميز بوجود القلنسوة Calyptra والتي تعمل على حماية طرف الجذر من الاحتكاك بدقائق التربة وهذه أي القلنسوه Root cap توجد في كافة الجذور عدا :
1- أساس النباتات المتطفلة parasitic .
2- الجذور الهوائية Aerial .
3- أساس النباتات ذات التركيب الجذر فطريات Mycorrhiza : وهي فطريات توجد على الجذور وتمنع تكوين الشعيرات الجذرية حيث تعيش بصورة تعايشية Symbiotic
4- توجد بحالة اثرية في النباتات المائية .

المناطق الداخلية للجذر
(التركيب الابتدائي Primary Structure)
1- البشرة Epidermis
– عدم وجود الكيوتكل ، غير ان البعض يشير الى وجود طبقة رقيقة من الكيوتكل احياناً وفي حالة البشرة المستديمة ربما تتكون تتسوبر جدران الخلايا .
– تتكون البشرة من صف واحد Uniseriate وقد تكون متعددة multi seriate كما في طبقة الفلامين او البرقع velamen في الجذور الهوائية للاراكيد orchids من العائلة السحلبية Orchidaceaeوكذلك نباتات العائلة القلقاسيةAraceae التي تعيش على النباتات الاخرى epiphyte حيث تمتلئ بالماء في حالة الجو الرطب وبالهواء في حالة الجو الجاف وتكون متغلظة الجدران والتغلظ شبكي, حلزوني او سلمي.
– تمتاز بوجود الشعيرات الجذرية root hairs : اذ تنشأ كنتوءات من جدران خلايا البشرة غير انه في بعض النباتات هناك خلايا خاصة في البشرة تسمى trichoblasts or peliferous أي خلايا وبرية يمكن ان تكون الشعيرات الجذرية وتمتاز بكونها صغيرة حيث تنشأ من انقسامات غير متساوية لخلايا البشرة . (معظم النباتات المائية جذورها خالية من الشيعرات الجذرية غير انها تتكون عندما تنتقل الى التربة) . يتضح بان هناك انواع من خلايا البشرة تختص بتكوين الشعيرات وانواع اخرى كافة خلاياها لها القابلية على تكوين الشعيرات في الجنس Citrus لوحظ احياناً تكون الشعيرات الجذرية من طبقة تقع تحت البشرة . ان المنطقة التي تذوي فيها الشعيرات قد تتحول خلايا البشرة الى exodermis كمافي البشرة الدائمية للنباتات التي لا يحدث فيها تغلظ ثانوي ولكن على الاغلب تتحول خلايا القشرة الخارجية الى exodermis .

2- القشرة : تمتاز بكونها متجانسة الخلايا وبسيطة غير انها تحتوي على انواع متعددة من الخلايا ، كما ان درجة تغايرها تعتمد على المدة التي تبقى فيها . ففي النباتات التي تعاني من النمو الثانوي ,وقت تسقط القشرة مبكراً تتكون من الخلايا البارنكمية بشكل رئيسي ، اما الجذور التي تحتفظ بقشرتها كما في ذوات الفلقة فتتكون من خلايا سكلرنكيمية اضافة للخلايا البارنكيمية .
3- في الجذور التي تنمو تتميز الطبقة الداخليةالى قشرة داخلية endodermis تحتوي جدرانها القطرية والمستعرضة على شريط كاسبار Casparian strip وهو جزء من الجدار الابتدائي .
4- تمتاز قشرة الجذور وكذلك السيقان الارضية بسعتها مقارنة بالسيقان وذلك لتمركز انسجة الخشب في المركز بعيداً عن المؤثرات الخارجية .
5- الجذور على الاغلب تكون طبقة قشرة خارجية exodermis وهي طبقة خاصة تقع تحت البشرة او الفيلامين وهي تشبه القشرة الداخلية الى حد كبير من حيث التركيب والوظيفة وتوجد في عاريات ومغطاة البذور ويقل وجودها في النباتات الوعائية الواطئة ، ولكنها توجد في ذوات الفلقة الواحد بطبقة مستمرة تقريباً .
6- قد تحتوي على خلايا افرازية idioblast .
7- تخلو القشرة في الجذور من الخلايا الكولنكمية ولكنها قد تحتوي على الالياف كنسيج دعامي .
8- في منطقة الشعيرات الجذرية تتكون القشرة من خلايا بارنكيمية فقط (لماذا ؟) .

endodermis القشرة الداخلية :
– وهي الصف الاخير من خلايا القشرة وتليها الدائرة المحيطة وتمتاز بوضوحها في الجذور خلافاً لما عليه في الساق .
– تختفي من بعد حصول التغلظ الثانوي على الاغلب .
– في مناطق الامتصاص يحيط بالجدران القطرية والمستعرضة شريط كاسبار Casparian strip (وهو مكون من مادة البكتين او السيوبرين او كليهما) وهذا الشريط يعتبر جزء من الجدار الابتدائي لانه يتخلل الى الصفيحة الوسطى ويلتصق به البروتوبلاست .
– يمتاز شريط كاسبار بكونه غير منفذ للماء والمواد الاولية او الغذاء .

تقسم Endodermis الى نوعين هما :
1- القشرة الداخلية الابتدائية Primary Endodermis : تمتاز برقة جدرانها حيث يمتد شريط كاسبار حول الجدران القطرية والمستعرضة ويوجد هذا النوع من القشرة الداخلية في التريديات وبعض ذوات الفلقتين .
2- القشرة الداخلية الثانوية Secondary Endodermis : تتغلظ الجدران الداخلية المماسية والجدران القطرية حيث يترسب السيوبرين على الجدران الابتدائية بما في ذلك الاشرطة الكاسبارية ، احياناً تتغلظ كافة الجدران ، في حالة وجود هذا النوع من القشرة تبقى خلايا خاصة تدعى بخلايا العبور او المرورpassage cells وهي خلايا دقيقة الجدران توجد في القشرة الخارجية او الداخلية عندما تكون خلايا متثخنة بجدران ثانوية وتقع مقابل اذرع الخشب وتكون كثيرة جدا التنقر وهذه التسمية تستند على افتراض ان هذه الخلايا تسمح بمرور المواد بين القشرة والاسطوانة الوعائية. في هذا النوع من القشرة الداخلية الثانوية يضاف السيوبرين بحيث يغطي كل الجدر وبهذا فان شريط كاسبار سوف يفصل عن السايتوبلازم. كطواحياناً يتلكنن هذا الجدار لذا فان الشريط لا يمكن تميزه ويوصف الجدار بانه ثانوي . توجد هذه القشرة في ذوات الفلقة الواحدة وبعض ذوات الفلقتين .

القشرة الخارجية Exodermis :
غالباً ما يتميز طبقة واحدة او اكثر من طبقات القشرة التي تقع تحت البشرة subepidermal cortical layers في الجذر الى نسيج يحمي النبات او نسيج داخلي يحتوي على مادة السيوبرين في جدرانه . بعض الباحثين يطلق على هذه الطبقة hypodermis لكل من الجذر والساق غير ان البعض يستخدم الاصطلاح exodermis لهذه الطبقة في الجذر . الـ exodermis تشبه endoermis من الناحية التركيبية ، ربما تحتوي على شريط كاسبار غير انها تحتوي على صفيحة من السيوبرين على الجهة الداخلية للجدار الابتدائي وعادة يترسب عليها طبقات من السليلوز وبهذا سوف يتثخن الجدار ثم يتلكنن ويظهر ان هذه الخلايا تحتفظ بالبروتوبلاست . ان القشرة الخارجية قد تتكون من طبقة من الخلايا الى عدة طبقات وقد تكون مصحوبة بالسكلرنكيما . ان القشرة الخارجية اما تتكون من خلايا طويلة مسوبره كما في النجيليات والكتان والخس او تتكون من خلايا قصيرة وغير مسوبره كما في البصل Allium cepa.

3- الاسطوانة الوعائية Vascular cylinder
وهي الجزء المركزي من الجذر
Vascular cylinder = Vascular system + associated parenchyma
وتكون محدودة بطبقة الدائرة المحيطية .

الدائرة المحيطية pericycle
1- وتتكون من طبقة واحدة او اثنين ونادراً اكثر من طبقتين كما في الصبير .
2- الدائرة المحيطة قد تكون مستمرة او متقطعة في حالة وصول اذرع الخشب اليها.
3- خلايا الدائرة المحيطة اما ان تتكون من خلايا بارنكيمية او خلايا بارنكيمية مع خلايا سكلرنكيمية واحياناً بعض عناصر الخشب الاول protoxylem
4- قد تتكون من عدة طبقات مقابل اللحاء وطبقة واحدة مقابل اذرع الخشب .
5- تفقد تميزها وتتحول الى خلايا مرستيمية (كامبيوم فليني وجذور جانبية وجزء من الكامبيوم الوعائي)
6- تحتوي على قنوات افرازية كما في أساس نباتات العائلة المظلية Umbelliferae .
7- قد تتغلظ بمادة اللكنين او السيوبرين – في الجذور المسنة لذوات الفلقة الواحدة .
8- قد تقوم بخزن المواد الغذائية .

الانسجة الوعائية Vascular tissue
يقع كل من الخشب واللحاء في الجذر الابتدائي على انصاف اقطار متساوية، فاللحاء يكون على شكل اشرطه قرب محيط الاسطوانة الوعائية تحت الدائرة المحيطة ، اما الخشب فاما ان يكون بشكل اشرطة تتبادل مع اشرطة اللحاء او يحتل المركز . فتنشأ منه اجزاء شبيهة بالاشرطة ، فقد يحتل الخشب المركز او قد يترك مجالاً ضيقاً للب ، وبفصل نسيج بارنكيمي بين الخشب واللحاء . اما في ذرات الفلقة الواحدة فيكون اللب واسعاً . بالنسبة للخشب يكون موقع الخشب الاول في الخارج أي Exarch ، يختلف مجموعة اذرع الخشب باختلاف المجموعات النباتية ففي ذوات الفلقتين يتراوح مجموعة الاذرع ما بين 2-8 (-11 او -12) ، اما في ذوات الفلقة الواحدة فيتراوح ما بين 15-20 ، وقد يكون مجموعة الاذرع ثابت او متغير ويسمى الجذر استناداً الى مجموعة الاذرع ثنائي الاذرع diarch او ثلاثي triarch او رباعي tetrarch الى عديد الاذرع polyarch كما في التين البنغالي .
ومن الجدير بالملاحظة ان مجموعة العناصر الخشبية يقل بزيادة مجموعة اذرع الخشب وبالعكس . ان عناصر الخشب الاول protoxylem تقع الى الخارج ، وينضج بصورة مبكرة ويكون التغلظ حلزوني او سلمي او حلقي لذا فالانابيب او الاوعية قادرة على التمدد والاستطالة خلال نمو الجذر ، في وقت ان عناصر الخشب الاخرى تنضج متاخرة والتغلظ فيها شبكي او حلقي ويكون اقل قابلية على التمدد وتزداد سعة الانابيب قرب المركز في ذوات الفلقتين تحتوي جدرانها الوعائية نقر مضفوفة .

التركيب الداخلي للساق Internal Structure of Stem
سبق وان اشرنا الى ان التركيب الداخلي للساق يعتبر اعقد من الجذر وذلك لان السيقان تحمل اوراق والفروع بالاضافة الى الاعضاء التكاثرية وكذلك وجود العقد والسلاميات ، غير انه يمكن اعتبارها متشابهين الى حد ما من حيث وجود الانظمة النسيجية الثلاث ( Dermal tissue system ، Ground tissue system ، Vascular tissue system) غير ان هناك فروقات بين الاثنين .
اما من حيث تركيب الساق في الجاميع النباتية المختلفة فهناك فروقات كالفروق بين معراة ومغطاة البذور من حيث تركيب النسيج الوعائي كوجود الاوعية والخلايا المرافقة في مغطاة البذور وعدم وجودها في معراة البذور (عدا الرتبه Cnetales) وكذلك هناك فروقات بين ذوات الفلقة الواحدة وذوات الفلقتين ويمكن ايجازها بما يلي :

Monocot Dicot
الانسجة متميزة الى بشرة وHypodermis ونسيج اساس وحزم وعائية . الانسجة متميزة بشكل جيد الى مناطق متعددة كالبشرة والــ Hypodermis والقشرة الداخلية والدائرة المحيطية والحزم الوعائية واللب .
منطقة الــ Hypodermis مكونة من نسيج سكلرنكيمي Hypodermis مكونة من نسيج كولنكيمي
القشرة العمومية تدعى بالنسيج الاساس ground tissue وهو يتكون من كتلة من الخلايا البارنكيمية تستمر حتى المركز القشرة تتكون من بضعة طبقات
اللب غير واضح بصورة جيدة ولا وجود للاشعة اللبية اللب متميز والاشعة اللبية او النخاعية متميزة
كل حزمة موحدة ، جانبية collateral ومغلقة الحزم جانبيين او ذات جانيين مفتوحة
غلاف الحزم موجود غلاف الحزم مفقود
الحزم الوعائية بيضوية الشكل تقريباً الحزم الوعائية اسفينية الشكل wedge-shaped
الحزم الوعائية الكبيرة باتجاه المركز والصغيرة باتجاه المحيط الحزم الوعائية واسعة أي واسعة وصغيرة وتترتب بالتبادل في نفس الحلقة
العناصر الخشبية مدورة العناصر الخشبية مضلعة
الفجوة الانقراضية موجودة تحت الخشب الاول كما في الذرة لا توجد
لا توجد بارنكيما في اللحاء البارنكيما موجودة في اللحاء
النمو الثانوي لا يحدث الا نادراً النمو الثانوي يحدث

وفيما يلي ترتيب الانسجة في الساق الفتي من الخارج الى الداخل :

1- البشرة epidermis : تتكون عادة من طبقة واحدة من الخلايا وتحتوي على الثغور Stomata وخلايا البشرة الاعتيادية typical epidermis cells و idioblasts وزوائد متعددة من الـ trichomes . وظيفتها حماية النبات – التبادل الغازي – الافراز .
مميزاتها :
– بوجود طبقة الكيوتكل مما يساعدها في القيام بحماية النبات
– خلاياها حية لها القابلية على استعادة قدرتها على الانقسام وهذه الصفة مهمة حيث يمكن للبشرة مسايرة الزيادة الطولية او القطرية للساق في هذه الحالة تتوسع مماسياً وتنقسم قطرياً .

2- القشرة cortex : قشرة الساق هي هذه المنطقة المحصورة بين البشرة والاسطوانه الوعائية وتكون ضيقة مقارنة بالجذر (لماذا) تتكون من خلايا بارنكيمية رقيقة الجدران ، تحتوي على بلاستيدات خضر فهي تقوم بعملية التركيب الضوئي كما انها تكون خازنه . في حالات اخرى نجد في المناطق الخارجية من القشرة مجموعات من الخلايا الكولنكيمية كما في ساق الينسون Pimpinella anisum او خلايا سكلرنكيمية كما في الحشائش . اما الطبقة الداخلية من القشرة فتكون بارنكيمية . ان الخلايا الكولنكيمية او الالياف اما ان تكون طبقة مستمرة كما في ورد الشمس Helianthus والزينيا Zinnia وقد تتركز في الاركان كما في السيقان المضلعة مثال الباقلاء Vicia والليف Luffa والقرع Cucurbita . كما ان القشرة قد تحتوي على سكلريدات وخلايا افرازية secretory cells وقنوات حليبية laticiferous . بعض السيقان تحتوي على طبقة عمادية حقيقية تقوم بعملية التركيب الضوئي نتيجة لضمور الاوراق كما في الـــ Casuarinas.

3- القشرة الداخلية Endodermis : في السيقان توجد صعوبة في تحديد طبقة القشرة الداخلية من الــ Stele وذلك لعدم يتميز طبقة القشرة الداخلية endodermis على العكس من الجذر ، غير انه في بعض النباتات العشبية قد تكون متميزة و خازنه للنشا لذا تسمى بالغلاف النشوي Starch sheath . وتتصف خلايا القشرة الداخلية في حالة وجودها بتكونها من خلايا متراصة و حية ، جدرانها القطرية والعرضية تحتوي على شريط كاسبار casparian strips واحياناً تضاف صفائح سوبرين Suberin lamellae على كل الجدار الداخلي وربما تضاف طبقة ثانوية من السليلوز الملكنن على الجهة الداخلية من صفائح السوبرين .ان القشرة الداخلية قد تكون واضحة في بعض نباتات ذوات الفلقتين كورد الشمس Helianthus وابو خنجر Tropaeolum ، كما ان القشرة الداخلية تكون واضحة ايضاً في بعض النباتات الواطئة كالـــ Polypodium و Equisetum ، وكذلك في بعض النباتات المائية ، في بعض الاحيان توجد بين الاسطوانه الوعائية واللب كما في phioglossum O و Marsilea وفي بعض ا لسراخس كالـــ Dryopteris تحيط القشرة الداخلية بالحزم الوعائية المفرده ، اما في البذريات فتكون واضحة في الجذور . في السيقان الارضية كالرايزومات توجد قشرة داخلية واضحة ، غير انه في بعض النباتات تتكون القشرة الداخلية عندما يزهر النبات .
4- الاسطوانه الوعائية Vascular cylinder وهي تتكون من :
أ‌- الدائرة المحيطة pericycle: تمتاز الدائرة المحيطة في الساق بعدم وضوحها وذلك لعدم وضوح القشرة الداخلية اما في حالة وضوح القشرة الداخلية فان الدائرة المحيطة تكون واضحة . وفي حالة وجودها يتباين مجموعة طبقاتها فهي تتكون من عدة طبقات من خلايا بارنكيمية او سكلرنكيمية او كلتيهما وهي اما على هيئة حلقة او مجموعات تنتظم مع الحزم الوعائية . وقد تتكون من طبقة واحدة او اثنين كما في بعض النباتات المائية والوعائية الواطئة . وقد تكون متقطعة لامتداد اللحاء الى طبقة القشرة الداخلية وعندما تتكون الدائرة المحيطة من خلايا بارنكيمية فانها قد تكون خازنة واحيانا تضم خلايا او قنوات افرازية .

ب‌- الانسجة الوعائية Vascular tissues : قد تبدو بهيئة اسطوانية بين القشرة واللب في بعض ذوات الفلقتين وذلك لانها متكونة من حزم وعائية متقاربة كما في البرسيم Trifolium ،او تكون بشكل حزم متقطعة تفصل بينها الاشعة اللبية او النخاعية Pith rays = Medullary rays في الجزء العلوي من الساق في النبات نفسه . في ذوات الفلقة الواحدة قد تكون مرتبة في حلقة او مبعثرة في النسيج الاساسي Ground Tissue وقد تكون القشرة واضحة ومحدودة في ذوات الفلقة الواحدة وقد تكون غير واضحة كما في معظم النجيليات اما الحزم الوعائية فقد تكون جانبية Collateral V.B أي ذات لحاء واحد ويكون الـــ Protoxylem الى الداخل Endarch وقد تكون ذات جانبين Bicollateral V.B أي ذات لحائية كما في القرعيات Cucurbitaceae والباذنجانية Solanaceae واحيانا العائلة المركبة و بشكل صفوف . بينما في ذوات الفلقة الواحدة ينتظم الخشب بشكل حرف Y او V في معظم ذوات الفلقة الواحدة . كما تحاط الحزمة بما يسمى بغلاف الحزم bundle sheath .

وهناك نوع من الحزم والتي تسمى بالحزم المركزية Concertic وهي على نوعين :
أ‌- مركزية الخشب Amphicribral V.B كما في السرخسيات وبعض النباتات المائية .
ب‌- مركزية اللحاء Amphivasal V.B وتوجد في رايزومات السعد Cyperus .

ما نوع الخلايا التي تكون مركز جذور النباتات ذات الفلقتين؟

يتكون النخاع من خلايا برانشيمية تشغل مركز القطاع تظهر عادة في جذور نباتات الفلقة الواحدة لتباعد أذرع الخشب، بينما يلتقي الخشب التالي لجميع الحزم ويلتحم في مركز الجذر فلا يترك مكانا للنخاع في جذور ذات الفلقتين.