نبات حولي

النبات الحولي هو نبات يُكمل دورة حياته - من الإنبات إلى إنتاج البذور - خلال موسم نمو واحد ، ثم يموت. عالميًا، تُشكل النباتات الحولية 6% من جميع أنواع النباتات و15% من النباتات العشبية (باستثناء الأشجار والشجيرات ). ^{[ 1 ]} وقد ظهرت دورة الحياة الحولية بشكل مستقل في أكثر من 120 فصيلة نباتية مختلفة عبر شجرة تطور كاسيات البذور بأكملها . ^{[ 2 ]}  

تقليديًا، ساد اعتقاد بأن النباتات الحولية تطورت من أسلاف معمرة . إلا أن الأبحاث الحديثة تتحدى هذا المفهوم، كاشفةً عن حالات تطورت فيها النباتات المعمرة من أسلاف حولية. ^{[ 3 ]} ومن المثير للاهتمام أن النماذج تقترح أن معدلات التحول من دورة حياة حولية إلى دورة حياة معمرة أسرع بمرتين من معدل التحول العكسي. ^{[ 4 ]}

تفترض نظرية تاريخ الحياة أن النباتات الحولية تُفضَّل عندما يكون معدل وفيات النباتات البالغة أعلى من معدل وفيات الشتلات (أو البذور)، ^{[ 5 ]} أي أن النباتات الحولية ستسود البيئات التي تشهد اضطرابات أو تقلبات زمنية عالية، مما يقلل من بقاء النباتات البالغة. وتجد هذه الفرضية دعمًا في ملاحظات زيادة انتشار النباتات الحولية في المناطق ذات الصيف الحار والجاف، ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 6 ]} مع ارتفاع معدل وفيات النباتات البالغة وزيادة بقاء البذور. علاوة على ذلك، فإن تطور دورة حياة النباتات الحولية في ظل صيف حار وجاف في عائلات نباتية مختلفة يجعلها أحد أفضل الأمثلة على التطور التقاربي . ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 3 ]} بالإضافة إلى ذلك، يتأثر انتشار النباتات الحولية إيجابًا بالتقلبات من سنة إلى أخرى. ^{[ 1 ]}

على الصعيد العالمي، يُظهر انتشار النباتات الحولية اتجاهاً تصاعدياً مع تزايد النشاط البشري. ^{[ 1 ]} علاوة على ذلك، فقد ثبت أن الرعي المنزلي يُسهم في زيادة وفرة النباتات الحولية في المراعي. ^{[ 7 ]} وقد سهّلت الاضطرابات المرتبطة بأنشطة مثل الرعي والزراعة، لا سيما بعد الاستيطان الأوروبي، غزو الأنواع الحولية من أوروبا وآسيا إلى العالم الجديد.

في العديد من النظم البيئية، غالبًا ما تكون هيمنة النباتات الحولية مرحلة مؤقتة خلال التعاقب الثانوي ، لا سيما في أعقاب الاضطرابات. على سبيل المثال، بعد هجر الحقول، قد تستوطنها النباتات الحولية في البداية، لكنها تُستبدل في النهاية بأنواع معمرة. ^{[ 8 ]} مع ذلك، في بعض النظم المتوسطية، يظهر سيناريو فريد: فعندما تُهيمن النباتات الحولية، لا تحل النباتات المعمرة محلها بالضرورة. ^{[ 9 ]} تُعزى هذه الخاصية إلى حالات استقرار بديلة في النظام - إذ تثبت كل من هيمنة النباتات الحولية وحالات النباتات المعمرة استقرارها، وتعتمد حالة النظام النهائية على الظروف الأولية. ^{[ 10 ]}

تتميز النباتات الحولية عادةً بمعدل نمو أعلى، وتُخصص موارد أكثر للبذور، وموارد أقل للجذور مقارنةً بالنباتات المعمرة. ^{[ 11 ]} وعلى عكس النباتات المعمرة، التي تتميز بطول عمرها وقصر عمر بذورها، تُعوّض النباتات الحولية قصر عمرها بالحفاظ على مخزون بذورها في التربة لفترة أطول . ^{[ 12 ]} وتؤثر هذه الاختلافات في استراتيجيات دورة الحياة بشكلٍ كبير على وظائف النظام البيئي وخدماته. فعلى سبيل المثال، تلعب النباتات الحولية، بتخصيصها موارد أقل تحت سطح الأرض، دورًا أقل في الحد من التعرية، وتخزين الكربون العضوي، وتحقيق كفاءة أقل في استخدام المغذيات والمياه مقارنةً بالنباتات المعمرة. ^{[ 13 ]}

تتجلى الفروقات بين النباتات الحولية والمعمرة بوضوح في السياقات الزراعية. فعلى الرغم من أن النباتات الحولية تشكل جزءًا صغيرًا من الكتلة الحيوية العالمية، إلا أنها تبرز كمصدر غذائي رئيسي للبشرية، ويرجع ذلك على الأرجح إلى تخصيصها موارد أكبر لإنتاج البذور، مما يعزز الإنتاجية الزراعية . وفي عصر الأنثروبوسين ، الذي يتميز بتأثير الإنسان على البيئة ، حدثت زيادة كبيرة في الغطاء العالمي للنباتات الحولية. ^{[ 14 ]} ويعزى هذا التحول في المقام الأول إلى تحويل النظم الطبيعية، التي غالبًا ما تهيمن عليها النباتات المعمرة، إلى أراضٍ زراعية حولية. وتغطي النباتات الحولية حاليًا ما يقرب من 70% من الأراضي الزراعية، وتساهم بنحو 80% من الاستهلاك الغذائي العالمي. ^{[ 15 ]}

في عام ٢٠٠٨، اكتُشف أن تعطيل جينين فقط في نوع واحد من النباتات الحولية يؤدي إلى تحويله إلى نبات معمر . ^{[ ١٦ ]} قام الباحثون بتعطيل جيني SOC1 وFUL (اللذين يتحكمان في وقت الإزهار) في نبات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana) . وقد أدى هذا التغيير إلى ظهور أنماط ظاهرية شائعة في النباتات المعمرة، مثل تكوين الخشب .

• نبات ثنائي الحول – نبات مزهر يستغرق عامين لإكمال دورة حياته البيولوجية 
• نبات معمر – نبات يعيش لأكثر من عامين 
• النباتات أحادية الإثمار - النباتات التي تزهر وتنتج البذور مرة واحدة فقط ، ثم تموت. 
• نبات زائل