الجذر الهوائي

الجذور الهوائية لأشجار المانجروف الرمادية ( أفيسينيا مارينا )
شجرة بونساي داخلية من نوع هيبتابليوم أربوريكولا بعد فترة وجيزة من تقليم الأغصان لإظهار جذور هوائية واسعة
شجرة بانيان من نوع غير محدد في فورت مايرز، فلوريدا
شجرة الزان الأوروبية ذات الجذور الهوائية في وادٍ اسكتلندي رطب
صنف هجين من الدردار ذو جذور هوائية، إدنبرة
شجرة البانيان الهندية في معبد كودونجالور، كيرالا، الهند

الجذور الهوائية هي جذور تنمو فوق سطح الأرض. وغالبًا ما تكون عرضية ، أي تتكون من أنسجة غير جذرية. وتوجد في أنواع نباتية متنوعة، بما في ذلك النباتات الهوائية مثل الأوركيد ( Orchidaceae )، وأشجار المستنقعات الساحلية الاستوائية مثل أشجار المانغروف ، وأشجار التين البنغالي ( Ficus subg. Urostigma )، ونبات الراتا في الغابات المطيرة المعتدلة الدافئة ( Metrosideros robusta )، وأشجار البوهوتوكاوا في نيوزيلندا ( Metrosideros excelsa ). كما أن للنباتات المتسلقة مثل اللبلاب الشائع ( Hedera helix ) واللبلاب السام ( Toxicodendron radicans ) جذورًا هوائية.

الأنواع

يتميز هذا العضو النباتي، الموجود في العديد من العائلات النباتية المتنوعة، بتخصصات مختلفة تتناسب مع بيئة النبات. وبشكل عام، يمكن تصنيفه تقنياً إلى نوعين: نباتات سالبة الجاذبية (تنمو لأعلى وبعيداً عن الأرض) ونباتات موجبة الجاذبية (تنمو لأسفل باتجاه الأرض). [ 1 ]

"الخانقون" (الجذر الركيزة)

تُعد أشجار البانيان مثالاً على التين الخانق الذي يبدأ حياته كنبات هوائي في تاج شجرة أخرى. تنمو جذوره إلى أسفل وحول جذع الشجرة المضيفة، ويتسارع نموها بمجرد وصولها إلى الأرض. مع مرور الوقت، تتحد الجذور لتشكل جذعاً كاذباً، مما قد يوحي بأنه يخنق الشجرة المضيفة.

من النباتات الخانقة الأخرى التي تبدأ حياتها كنباتات هوائية، شجرة التين البنغالي ( Ficus macrophylla ) التي تنمو في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية شرق أستراليا، وتتميز بجذورها الهوائية القوية المتدلية. وفي الغابات المطيرة شبه الاستوائية والمعتدلة الدافئة شمال نيوزيلندا، تُرسل شجرة الراتا (Metrosideros robusta ) جذورًا هوائية على جوانب متعددة من جذع الشجرة المضيفة. ومن هذه الجذور المتدلية، تنمو جذور أفقية لتُطوّق الجذع وتندمج معه. وفي بعض الحالات، تعيش هذه الشجرة الخانقة أطول من الشجرة المضيفة، ولا يبقى منها سوى تجويف في الجذع الكاذب الضخم لشجرة الراتا.

الميكروبوفورات الهوائية

تُمكّن هذه الجذور الهوائية المتخصصة النباتات من التنفس في البيئات ذات التربة المشبعة بالماء. وقد تنمو هذه الجذور نزولًا من الساق أو صعودًا من الجذور العادية. ويصنفها بعض علماء النبات على أنها جذور تهوية وليست جذورًا هوائية إذا ما خرجت من التربة. سطح هذه الجذور مغطى بعديسات مسامية ، تؤدي إلى نسيج إسفنجي مملوء بالهواء يُسمى النسيج الهوائي . يُسهّل هذا النسيج انتشار الغازات في جميع أنحاء النبات، حيث أن معامل انتشار الأكسجين في الهواء أكبر بأربعة أضعاف منه في الماء. [ 2 ]

جذور التنفس في نبات المانجروف

تُميّز الجذور الهوائية أشجار المانجروف السوداء والرمادية عن أنواع المانجروف الأخرى . ويصنع الصيادون في بعض مناطق جنوب شرق آسيا عوامات لشباك الصيد عن طريق تشكيل الجذور الهوائية لأشجار المانجروف التفاحية ( Sonneratia caseolaris ) على هيئة عوامات صغيرة. [ 3 ]

تُنتج أنواعٌ من الفصيلة الفرعية Taxodioideae تراكيبَ خشبيةً فوق سطح الأرض، تُعرف باسم "ركب السرو" ، تبرزُ للأعلى من جذورها الأفقية. وتقترح إحدى الفرضيات أن هذه التراكيب تعمل كجذورٍ هوائية، تُسهّل تبادل الغازات في التربة المُشبعة بالماء. إلا أن الأبحاث الحديثة قد دحضت هذه الفكرة إلى حدٍ كبير، إذ تفتقر هذه الركب إلى النسيج الهوائي، وبالتالي فإن تبادل الغازات من خلالها ليس ذا أهمية. ولا تزال وظائفها الحقيقية غير واضحة، مع وجود نظريات بديلة تقترح أدوارًا مثل اكتساب العناصر الغذائية أو تخزينها، أو الدعم الهيكلي، أو منع التعرية. [ 4 ]

الجذور المنزلية

توجد هذه الجذور في النباتات الطفيلية ، حيث تلتصق الجذور الهوائية بالنبات المضيف عبر قرص لاصق قبل أن تخترق أنسجة المضيف. نبات الدبق مثال على ذلك.

الجذور التكاثرية

عادة ما تتطور الجذور العرضية من عقد النباتات الصغيرة التي تتشكل عبر السيقان الأفقية فوق سطح الأرض، والتي تسمى المدادات ، على سبيل المثال، سيقان الفراولة ، ونبات العنكبوت .

تُكوّن بعض الأوراق براعم عرضية، والتي بدورها تُكوّن جذورًا عرضية، مثل نبات تولميا مينزيسي ( Tolmiea menziesii ) ونبات كالانتشو دايغريمونتيانا ( Kalanchoe daigremontiana ). ثم تنفصل النباتات الصغيرة العرضية عن النبات الأم وتنمو كنسخ منفصلة منه.

الضخ وعلم وظائف الأعضاء

قد تحصل الجذور الهوائية على الماء والمغذيات من الهواء. وتتنوع أنواعها؛ فبعضها، كجذور أشجار المانغروف، يُستخدم للتهوية لا لامتصاص الماء. وفي حالات أخرى، تُستخدم أساسًا للبنية وللوصول إلى سطح الأرض. وتعتمد العديد من النباتات على نظام الأوراق لتجميع الماء في جيوب أو على الحراشف. وتؤدي هذه الجذور وظيفة مماثلة للجذور الأرضية.

تمتص معظم الجذور الهوائية الرطوبة مباشرة من الضباب أو الهواء الرطب.

أظهرت بعض النتائج المفاجئة في الدراسات التي أجريت على الجذور الهوائية للأوركيد أن الفيلامين (الغلاف الإسفنجي الأبيض للجذور الهوائية) مقاوم للماء تمامًا، مما يمنع فقدان الماء ولكنه لا يسمح بدخول أي ماء. بمجرد وصوله إلى سطح ما وملامسته، لا يتم إنتاج الفيلامين في منطقة التلامس، مما يسمح للجذر بامتصاص الماء مثل الجذور الأرضية.

طوّرت العديد من النباتات الهوائية الأخرى - وهي نباتات غير طفيلية أو شبه طفيلية تعيش على سطح نباتات أخرى - أكوابًا وحراشف تجمع مياه الأمطار أو الندى. وتعمل الجذور الهوائية في هذه الحالة كجذور سطحية عادية. كما توجد أنواع عديدة من الجذور تُشكّل طبقة عازلة تحافظ على رطوبة عالية.

بعض الجذور الهوائية، وخاصة في جنس تيلاندسيا ، لها فسيولوجيا تجمع الماء من الرطوبة، وتمتصه مباشرة.

في صنف الذرة سييرا ميكسي (المسمى على اسم المنطقة الجغرافية ) [ 5 ] ، تنتج الجذور الهوائية مادة مخاطية حلوة تدعم البكتيريا المثبتة للنيتروجين ، والتي توفر 30-80 بالمائة من احتياجات النبات من النيتروجين. [ 6 ]

على النباتات المنزلية

يمكن للعديد من النباتات التي تزرع عادة في الأماكن المغلقة أن تطور جذورًا هوائية، مثل مونستيرا ديليسيوزا ، وبوثوس ( إبيبرمنوم أوريوم )، وشجرة المطاط ( فيكس إيلاستيكا )، وتين الكمان ( فيكس ليراتاوثوماتوفيلوم ثنائي الريش ، والعديد من نباتات فيلوديندرون والنباتات العصارية مثل إيشيفيريا .

لا تُؤدي الجذور الهوائية للنباتات المنزلية نفس الغرض الذي تُؤديه في النباتات الخارجية، نظرًا لعدم وجود أمطار داخل المنزل وانخفاض الرطوبة فيه غالبًا بسبب أنظمة التكييف والتدفئة. مع ذلك، أظهرت الدراسات أن زيادة الرطوبة الداخلية قد تُؤدي إلى نمو الجذور الهوائية للنباتات المنزلية بشكل أطول، مما يُقلل من معدل النتح ويُحسّن امتصاص النيتروجين مقارنةً بنباتات الفصيلة القلقاسية التي تُزرع في بيئة ذات رطوبة داخلية عادية. [ 7 ] كما تُعزز الجذور الهوائية في عُقل النباتات المنزلية فرص نجاح تكاثرها.

لا يُعدّ وجود الجذور الهوائية مؤشراً على صحة النبات. وإذا لم يكن للنبات جذور هوائية، فلا داعي للقلق.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "صفحة مصطلحات علم النبات بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس - الجذور" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2005-09-06 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 2005-10-10 .
  2. هليل، دانيال (1998). فيزياء التربة البيئية (ملف PDF) . دار النشر الأكاديمية. الجدول 11.1. رقم ISBN 0-12-348525-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 ديسمبر 2024 .
  3. ^ "بيريمبانج سونيراتيا كاسولاريس " . سنغافورة البرية. 2017-05-31 . تم الاسترجاع 2019-04-12 .
  4. برياند، كريستوفر هـ. (2021-12-01). "ركب السرو: لغزٌ مُستعصٍ" . أرنولديا . 60 (4): 19-25 . doi : 10.5962/p.258690 . تاريخ الاسترجاع : 2024-12-15 .
  5. بسكوفسكي، مارثا (16 يوليو 2019). "الذرة المحلية: من يملك حقوق نبات المكسيك "العجيب"؟" . ييل E360 .
  6. دالي، جيسون (10 أغسطس 2018). "ذرة المستقبل عمرها مئات السنين وتنتج مخاطها الخاص" . مجلة سميثسونيان . ISSN 0037-7333 . 
  7. شيران، لورا؛ راسموسن، أماندا (14 فبراير 2023). "الجذور الهوائية تعزز صحة النباتات الداخلية: الاستجابات الفسيولوجية والمورفولوجية لثلاثة أنواع من الفصيلة القلقاسية المتأقلمة مع الرطوبة العالية لمستويات الرطوبة الداخلية" . النبات، الخلية والبيئة . 1 (12): 1873-1884 . Bibcode : 2023PCEnv..46.1873S . doi : 10.1111/pce.14568 . PMID 36786325 .