قبل دراسة هذا العلم لابد من الإجابة على عدد من الأسئلة المنطقية التي تتبادر الى ذهن كل طالب يدرس أحد التخصصات التي يعتبر علم النبات من أساسياتها كالطب والعلوم والهندسة الزراعية وبعض التخصصات الأخرى.
من أهم هذه الأسئلة هي:
- ما هي الكائنات التي تُعتبَر علمياً كنبات؟
- لماذا علينا دراسة علم النبات؟
- ما أهمية علم النبات بالنسبة للتخصص الذي ادرسه؟
- ما هي الأمور التي يقوم علم النبات بدراستها وما هي الأسس العلمية التي يستند عليها هذا العلم؟
يتم تعليم التلاميذ في درس علم الأحياء ان النباتات هي كائنات حية ذاتية التغذية تقوم بإنتاج غذائها من خلال عملية التركيب الضوئي.
وهذا ما تؤكده بعض أهم قواميس اللغة الإنكليزية حيث يتم تعريف النبات بحسب قاموس Collins بأنه كائن حي ينمو على الأرض وله ساق وأوراق وجذور.
في حين ان قاموس Cambridge يُعرِف النبات بانه شيء حي ينمو على الأرض، أو في الماء، أو على النباتات الأخرى، وعادة ما يكون له ساق، أوراق، جذور، وزهور، وينتج البذور.
أن أحد أكثر التعاريف المبسطة للنباتات التي يجب ذكرها في مقدمة لعلم النبات، وهو "مبدأ هام للغاية لابد من فهمه: النباتات ليست حيوانات! ومن الواضح أن هذه العبارة لها العديد من المعاني المهمة.
وكبداية قد يكون من الأسهل بالنسبة لنا أن نفهم الحياة الحيوانية بشكل أكبر من الحياة النباتية. فالكثير من المصطلحات المرتبطة بالحياة الحيوانية (مثل "المعدة" أو "ضغط الدم") معروفة للناس، وقد تكون بديهية.
"إن دراسة علم النبات كمبتدئ تتطلب التحدث عن النباتات، وللقيام بذلك، سوف تحتاج لتعلم اللغة النباتية. لهذا السبب تحتاج إلى معرفة قدر كبير من المصطلحات، لذا كن مستعدًا للعمل بجد."
وضعت جميع الكائنات الحية تقليديا في واحدة من مجموعتين، النباتات والحيوانات. قد يرجع تاريخ هذا التصنيف إلى أرسطو (384 ق.م. - 322 ق.م.)، الذي قام بالتمييز بين النباتات، التي لا تتحرك بشكل عام، والحيوانات، التي غالباً ما تكون متنقلة لصيد طعامها.
وبعد ذلك بكثير، عندما وضع Linnaeus لينيه (1707–1778) أسس النظام الحديث للتصنيف العلمي، أصبحت هاتان المجموعتان هما المملكتان: النباتية Vegetabilia (لاحقًا Metaphyta أو Plantae) والحيوانية Animalia (وتسمى أيضًا Metazoa ).
ومنذ ذلك الحين، أصبح من الواضح أن المملكة النباتية بحسب تعريفها الأصلي شملت العديد من المجموعات غير ذات الصلة، ولذلك تمت تقل الفطريات وعدة مجموعات من الطحالب من المملكة النباتية إلى ممالك جديدة. وعلى الرغم من ذلك، لا تزال هذه الكائنات غالبًا ما تعتبر نباتات، على المستوى الشعبي للكلمة.
يشير مصطلح "النبات" عمومًا إلى امتلاك السمات التالية: متعدد الخلايا، ويمتلك جدران خلايا تحتوي على السليلوز، وله القدرة على التمثيل الضوئي من خلال الصانعات الخضراء الاولية.
ويمكن شرح ما سبق من تعريف النباتات او المملكة النباتية بما يلي يمكن تقسيم النباتات إلى مجموعتين: نباتات 1 ونباتات 2.
تضم مجموعة النباتات1 جميع الكائنات الحية التي تستخدم الضوء، والماء، وثاني أكسيد الكربون لصنع المركبات العضوية و O2 (الأوكسجين). ويعتبر هذا التعريف بيئي حيث يعتمد على تعريف النباتات (بناءً على دورها في الطبيعة).
النباتات 2 هي جميع الكائنات الحية من المملكة النباتية. وعادة ما تكون النباتات 2 هي كائنات حية خضراء ذات ساق وأوراق. يمكننا تعريفها أيضًا على أنها كائنات حقيقية النواة تقوم بالتركيب الضوئي، متعددة الأنسجة، تعيش على اليابسة. ويعتبر هذا التعريف تصنيفي حيث يعتمد على تعريف النباتات (على أساس التطور).
وقد يكون الأمر مفاجئًا للغاية عندما يكتشف الطالب أن بعض النباتات 1 قد تكون بكتيريا أو حتى حيوانات! وقد يكون الأمر غير معقول حتى عند تقديم مثال واقعي.
مثال على هذا النوع من النباتات التي تنتمي إلى النبات 1 ولكن ليس النبات 2 هو الحلزون الأخضر، Elysia chlorotica. تجمع الحلزونات الخضراء الصانعات الخضراء من الطحالب وتستخدمها كمنتجات للغذاء الذي تعتمد عليه طوال حياتها. لذلك فأن الحلزونات الخضراء هي حيوانات ونباتات على حد سواء (وفق التعريف البيئي للنبات). انظر الصورة في الأعلى
الآن بعد هذا المثال المذهل، سيكون بديهيا السؤال أي نبات يمكن أن يكون نبات 2 ولكن ليس نبات 1؟
يمكن أن يكون الجواب هنا مقبولا بسهولة أكبر حيث أن الكثير من النباتات الشائعة يمكن ذكرها مثل تلك التي تندرج ضمن فئة النباتات كاملة التطفل، والتي لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي ولكنها تحتوي على أنسجة وتعيش على اليابسة ونشأت من أسلاف تقوم بالتمثيل الضوئي. مثل نبات الحامول Cuscuta.
ويمكن التعرف على الحامول بواسطة السيقان الرقيقة التي تظهر بدون أوراق، مع أوراق مختزلة إلى حراشف دقيقة.. من منتصف الصيف إلى أوائل الخريف، يمكن أن تنتج عريشة هذا النبات عناقيد صغيرة لها نفس لون الكرمة. لديها مستويات منخفضة جدا من الكلوروفيل. بعض الأنواع مثل Cuscuta reflexa يمكنها التمثيل الضوئي قليلاً، في حين تعتمد أنواع أخرى مثل C. europaea اعتمادًا كليًا على النباتات المضيفة للتغذية.
لقد رأينا ان تعريف النبات كان يتطور بحسب تطور معارف الإنسان لكن ماذا كانت دوافع الإنسان لدراسة النباتات؟
.نشأ علم النبات في عصور ما قبل التاريخ كطب الأعشاب بسبب الجهود التي بذلها البشر في وقت مبكر لتتعرف على النباتات الصالحة للأكل والطبية والسامة و زراعتها بعد ذلك في عصور لاحقة، مما يجعل هذا العلم واحد من أقدم فروع العلوم.مثلما استمد علم النبات أهميته من خلال تلبية الاحتياجات البشرية للغذاء والدواء، توسعت هذه الأهمية للبحوث علم النبات لتشمل تطبيقات متنوعة
- في توفير الأغذية الأساسية والمواد مثل الأخشاب والزيت والمطاط والألياف والأدوية؛
- في البستنة الحديثة، والزراعة والغابات، وتكاثر النباتات، والتربية والتعديل الوراثي؛
- في دمج المواد الكيميائية والمواد الخام لاستفادة منها في مجالات البناء وإنتاج الطاقة؛
- في الإدارة البيئية، والحفاظ على التنوع البيولوجي.
و يمكن تلخيص كل هذه المعلومات الواردة بنقاط رئيسية هي:
- النباتات متعددة الخلايا بشكل رئيسي، معظمها حقيقية النواة وتنتمي إلى مملكة النبات.
- تاريخيا، كانت تعامل النباتات باعتبارها واحدة من مملكتين بما في ذلك جميع الكائنات الحية التي لم تكن حيوانات، وجميع الطحالب والفطريات كانت تعامل على أنها نباتات.
- جميع التعاريف الحالية للمملكة النباتية تستبعد الفطريات وبعض الطحالب، وكذلك بدائيات النوى (Archaea والبكتيريا).
- من خلال تعريف واحد، تشكل النباتات مجموعة تضم النباتات المزهرة والصنوبريات وغيرها من عاريات البذور والسراخس وشبيهات السراخس، والحزازيات، والحزازيات الكبدية، والطحالب، والطحالب الخضراء، ولكنها تستثني الطحالب الحمراء والبنية.
هذه اللمحة المختصرة عن علم النبات وبعض تطبيقاته في الحياة العملية ستكون بمثابة خارطة طريق نعود إليها لفهم الغاية النبيلة من هذا العلم و الأهداف السامية لكل من يدرسه و سوف ندرس بشيء من التفصيل عن أساسيات و كذلك مبادئ و اسس علم النبات في مقالة لاحقة.
2019-10-21
Studeo-study
(1) تعليقات