ستايليديوم

الستيليديوم (نباتات الزناد ) جنس من النباتات ثنائية الفلقة ينتمي إلى الفصيلة الستيليدياسية . اسم الجنس مشتق من الكلمة اليونانية στύλος أو stylos (عمود أو دعامة)، في إشارة إلى التركيب التناسلي المميز لأزهاره. [ 1 ] يتم التلقيح باستخدام "الزناد" الحساس، الذي يتكون من الأعضاء التناسلية الذكرية والأنثوية المندمجة في عمود زهري يندفع للأمام بسرعة عند اللمس، مغطياً الحشرة بحبوب اللقاح دون إلحاق الضرر بها. معظم أنواع هذا الجنس، البالغ عددها حوالي 300 نوع ، موجودة فقط في أستراليا ، مما يجعله خامس أكبر جنس في البلاد. تُصنف نباتات الزناد ضمن النباتات شبه اللاحمة أو اللاحمة ، لأن الشعيرات الغدية التي تغطي الساق الزهرية والزهرة قادرة على اصطياد الحشرات الصغيرة وقتلها وهضمها بواسطة إنزيمات البروتياز التي ينتجها النبات. أثارت الأبحاث الحديثة تساؤلات حول وضع التغذية الأولية على اللحوم داخل جنس Stylidium. [ 2 ]

صفات

أزهار نبات S. turbinatum قبل التنشيط (يسار) وبعد التنشيط (يمين). سيعود عمود الأزهار إلى وضعه الأصلي.

معظم أنواع جنس Stylidium هي أعشاب معمرة، بعضها نباتات جيوفيتية تستخدم البصيلات كعضو تخزين. أما المجموعة الصغيرة المتبقية من الأنواع فتتكون من نباتات حولية قصيرة العمر . [ 3 ]

يُمكن تمييز أفراد هذا الجنس بسهولة من خلال عمودهم الزهري الفريد ، حيث يندمج السداة والقلم . يقع هذا العمود - الذي يُطلق عليه أيضًا اسم "الزناد" في هذا الجنس - عادةً أسفل مستوى الزهرة. أزهار الستيليديوم غير متناظرة ، أي أنها متناظرة في مستوى واحد فقط. [ 4 ] تزهر هذه الأزهار عادةً في أواخر الربيع في أستراليا. [ 5 ]

علم التشكل

زهرة ستيليديوم ديبيل ، تعود إلى وضعها الطبيعي بعد التنشيط.

تُمثل أنواع جنس Stylidium مجموعةً متنوعةً للغاية من النباتات. بعضها لا يتجاوز طوله بضعة سنتيمترات، بينما قد يصل طول البعض الآخر إلى 1.8 متر (5.9 قدم) ( مثل S. laricifolium ). ومن الأشكال النباتية النموذجية لهذه النباتات وردة كثيفة من الأوراق قريبة من الأرض، تُنتج السنبلة الزهرية في مركزها. وتتراوح أشكال النباتات من الحصائر الزاحفة المتشعبة (مثل S. scandens ) إلى S. laricifolium الكثيفة . [ 5 ] [ 6 ]

تختلف مورفولوجيا الأزهار في تفاصيلها، لكنها تتبع نمطًا بسيطًا: أربع بتلات غير متناظرة، يبرز منها الجزء المركزي من "حلق" الزهرة ويستقر أسفل مستوى البتلات. يتراوح حجم الأزهار من أنواع عديدة ذات أزهار صغيرة بعرض 0.5 سم (0.20 بوصة) إلى أزهار S. schoenoides التي يتراوح عرضها بين 2 و3 سم (1-1 بوصة) . كما يختلف لون الزهرة من نوع لآخر، لكن معظمها يتضمن مزيجًا من الأبيض، والكريمي، والأصفر، والوردي. عادةً ما تترتب الأزهار في سنبلة أو عنقود كثيف ، ولكن هناك استثناء واحد على الأقل لهذه القاعدة: S. uniflorum ، كما يوحي اسمها، تنتج زهرة واحدة في كل نورة . [ 6 ]    

يتميز شكل الأوراق بتنوع كبير في هذا الجنس الكبير. فبعض الأوراق رقيقة جدًا، تكاد تكون إبرية الشكل (مثل S. affine )، بينما البعض الآخر قصير وسميك، ومرتب على شكل وردة ( مثل S. pulviniforme ). وتشكل مجموعة أخرى من الأنواع، مثل S. scandens (نبات الزناد المتسلق)، حُصُرًا متشابكة ومتشعبة، مدعومة عادةً بجذور هوائية . [ 6 ]

آلية التلقيح

زهرة نبات Stylidium turbinatum ، تُظهر العمود التناسلي.
ذبابة ضخمة في غرب أستراليا تقوم بتلقيح نبات ستيليديوم

العمود المميز لجنس Stylidium حساس ويستجيب للمس. يُحدث تغير الضغط عند هبوط حشرة مُلقِّحة على زهرة Stylidium تغيرًا فسيولوجيًا في ضغط امتلاء العمود عبر جهد فعل ، مما يدفع العمود بسرعة نحو الحشرة. [ 7 ] عند الاصطدام، تُغطى الحشرة بحبوب اللقاح وتُصاب بالذهول، لكنها لا تُصاب بأذى. ولأن العمود يتكون من الأعضاء التناسلية الذكرية والأنثوية المندمجة للزهرة، يتناوب السداة والميسم على السيطرة على وظيفة العمود - حيث تتطور المتوك أولًا ثم يُدفع جانبًا بواسطة الميسم النامي. يمنع هذا التطور المتأخر للميسم التلقيح الذاتي ويضمن حدوث التلقيح الخلطي بين أفراد المجموعة. طورت الأنواع المختلفة آلية التحفيز في مواقع مختلفة، حيث يهاجم بعضها الحشرة المُلقِّحة من الأعلى والبعض الآخر من الأسفل (مما يُشكل "لكمة في بطن" الحشرة). [ 5 ] [ 8 ]

تتميز أنواع نبات الستايليديوم باستجابة سريعة جدًا للمس . إذ يمكن للعمود أن يُكمل "هجومه" على الحشرة في غضون 15 مللي ثانية فقط. بعد إطلاقه، يعود العمود إلى موضعه الأصلي في غضون دقائق معدودة إلى نصف ساعة، وذلك تبعًا لدرجة الحرارة وخصائص كل نوع. ويستطيع العمود إطلاق عدة مرات قبل أن يتوقف عن الاستجابة للمؤثرات. ويعتمد زمن الاستجابة بشكل كبير على درجة الحرارة المحيطة، حيث ترتبط درجات الحرارة المنخفضة بحركة أبطأ. [ 9 ] عادةً ما يتم تلقيح أنواع الستايليديوم بواسطة النحل الانفرادي الصغير وذباب النحل المتغذي على الرحيق ( عائلة بومبيليدي ). [ 10 ]

آكل اللحوم

برعم وساق نبات S. fimbriatum يعرضان الشعيرات التي يمكنها اصطياد وقتل الحشرات.

يُعتقد أن أنواع نباتات الستيلديوم التي تحمل شعيرات غدية على سبلاتها أو أوراقها أو أجزاء أزهارها أو سيقانها ، هي نباتات شبه لاحمة (أو شبه لاحمة). تُنتج قمة الشعيرة مادة مخاطية لزجة - خليط من بوليمرات السكر والماء - قادرة على جذب الحشرات الصغيرة وخنقها. [ 6 ] قد تكون القدرة على اصطياد الحشرات آلية دفاعية ضد تلف أجزاء الزهرة. مع ذلك، فقد ثبت أن شعيرات نبات الستيلديوم ذي الشعيرات (S.  fimbriatum) تُنتج إنزيمات هاضمة، وتحديدًا البروتيازات ، مثل النباتات اللاحمة الأخرى . إن إضافة أنواع من الستيلديوم إلى قائمة النباتات اللاحمة من شأنه أن يزيد بشكل كبير من العدد الإجمالي للنباتات اللاحمة المعروفة. [ 11 ]

الحشرات التي تصطادها الشعيرات الغدية صغيرة جدًا بحيث لا تؤدي أي دور في التلقيح. ومع ذلك، فإنه من غير الواضح ما إذا كانت هذه النباتات قد طورت القدرة على اصطياد الحشرات وقتلها كتكيف مع انخفاض توافر العناصر الغذائية في البيئة، أو ببساطة كآلية دفاعية ضد الحشرات التي تُلحق الضرر بأجزاء الزهرة. [ 6 ]

توجد أيضًا علاقة بين موقع أنواع نباتات الستيلديوم وقربها من أنواع نباتية لاحمة معروفة، مثل نباتات الندى ( دروسيراونباتات المثانة ( أوتريكولارياونبات الإبريق ( سيفالوتوس فوليكولاريس )، ونبات قوس قزح ( بيبلس ). مع أن هذا وحده لا يثبت أن أنواع الستيلديوم نفسها لاحمة، إلا أن الفرضية هي أن هذه العلاقة نشأت لأن أنواع الستيلديوم والنباتات اللاحمة المعروفة تحصل على العناصر الغذائية النادرة من المصدر نفسه، ألا وهو الحشرات التي تصطادها. وقد قُدِّم دليل أولي على أن آليات اصطياد نوعين من النباتات المرتبطة متشابهة ( مجسات بيبلس ودروسيرا )، مع أن هذا قد يكون مجرد مصادفة، ويتطلب الأمر مزيدًا من البحث. [ 6 ] وقد أثارت أبحاث حديثة تساؤلات حول وضع التغذية الأولية على اللحوم ضمن جنس الستيلديوم. [ 2 ]

التوزيع والموئل

الموطن النموذجي لبعض أنواع جنس Stylidium بالقرب من نتوء صخري من الجرانيت في غرب أستراليا

معظم أنواع جنس ستيليديوم مستوطنة في أستراليا. ففي غرب أستراليا وحدها، يوجد أكثر من 150 نوعًا، منها 50 نوعًا على الأقل في المنطقة المحيطة بمدينة بيرث . وهناك أربعة أنواع على الأقل من ستيليديوم لا تقتصر على القارة الأسترالية: ستيليديوم تينيلوم الموجود في ميانمار وملقا وتونكين ؛ ستيليديوم كونثي في ​​البنغال وميانمار؛ ستيليديوم أوليجينوسوم في كوينزلاند وسريلانكا والساحل الجنوبي للصين ؛ وستيليديوم ألسينويدس في كوينزلاند والفلبين . تضم مجموعة ستيليديوم التصنيفية أكثر من 230 نوعًا فرديًا ( يوجد أكثر من 300 نوع، ولكن لم يتم وصف العديد من العينات رسميًا بعد)، [ 12 ] مما يجعلها خامس أكبر جنس في أستراليا . [ 3 ]

تشمل بيئة نبات الستيليديوم السهول العشبية، والأراضي العشبية المفتوحة ، والمنحدرات الصخرية، والسهول الرملية، والغابات، وضفاف الجداول والبرك المائية. [ 5 ] يمكن العثور على بعض الأنواع، مثل S. eglandulosum ، حتى في المناطق المتضررة مثل قرب الطرق وتحت خطوط الكهرباء. أما أنواع أخرى (مثل S. coroniforme ) فهي حساسة للاضطرابات وتُعتبر نادرة نظرًا لبيئتها المتخصصة للغاية. [ 6 ]

على الرغم من إمكانية تعايش أنواع عديدة من نبات الستايليديوم في الموقع نفسه، إلا أن الهجائن الطبيعية بين هذه الأنواع نادرة. فالتهجين الطبيعي في البيئة الطبيعية والتهجين الاصطناعي في الزراعة كلاهما نادر الحدوث. [ 10 ] وقد أبلغ شيروين كارلكويست عن أول هجين طبيعي، وهو S.  petiolare × S.  pulchellum ، عام 1969 بين منطقتي كابيل وبويانوب في غرب أستراليا. [ 13 ]

التاريخ النباتي

S. violaceum من فرديناند باور 's 1813 Illustrationes Florae Novae Hollandiae .
نبات S. turbinatum في الزراعة.

بدأ اكتشاف ووصف أنواع جديدة من نبات الزنبرك (Stylidium) منذ أواخر القرن الثامن عشر، حيث اكتُشف أولها في خليج بوتاني عام ١٧٧٠ على يد جوزيف بانكس ودانيال سولاندر خلال رحلاتهما في المحيط الهادئ مع جيمس كوك على متن سفينة إنديفور . [ ١٢ ] جمع بانكس وسولاندر سبعة أنواع، رسم بعضها سيدني باركنسون على متن إنديفور، ثم نُقشت لاحقًا تمهيدًا لنشرها في كتاب بانكس "فلوريليجيوم" (Florilegium ). وفي أوائل القرن التاسع عشر، كتب عالم النبات الفرنسي شارل فرانسوا أنطوان مورين أحد أوائل أوصاف تشريح نبات الزنبرك، ورسمها العديد من الفنانين النباتيين، بمن فيهم فرديناند باور . وفي نفس الفترة تقريبًا، وصف عالم النبات البريطاني روبرت براون (أو "ألّف") عدة أنواع من نبات الزنبرك ، بما في ذلك S. adnatum و S. repens . وبدأ وصف المزيد من الأنواع مع ازدياد استكشاف علماء النبات لأستراليا.

في عام ١٩٥٨، ألّفت ريكا إريكسون كتاب "نباتات الزناد" ، واصفةً فيه الموائل والتوزيع وأشكال النباتات ( القصيرة ، والزاحفة، وذات السيقان الورقية، والوردية ، والمتكتلة، وذات الأوراق الحرشفية، والاستوائية). وكانت إريكسون أول من بدأ بتصنيف بعض الأنواع ضمن هذه المجموعات المورفولوجية ، والتي قد تُشابه أو لا تُشابه الاختلافات التصنيفية الحقيقية . ولم يبدأ البحث في فسيولوجيا الزناد إلا في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين في مختبر الدكتور فيندلاي بجامعة فليندرز . وقد أضاف دوغلاس دارنوفسكي إلى المكتبة المتنامية للمعرفة حول نبات الزناد عندما نشر كتابه "نباتات الزناد" عام ٢٠٠٢، مُقدّماً نظرة عامة على الموائل، ومورفولوجيا النبات، والتغذية اللاحمة، والبحوث التي أُجريت حتى ذلك الحين. وبعد نشره، شارك في تأسيس الجمعية الدولية لنباتات الزناد. [ ١٤ ]

حتى عام 2002، لم يكن معروفاً سوى 221 نوعاً من جنس Stylidium . [ 15 ] يوجد الآن أكثر من 300 نوع ، والعديد منها ينتظر وصفاً رسمياً.

زراعة

يتوفر نبات Stylidium graminifolium في الزراعة بصنفين : 'Tiny Trina' و 'Little Sapphire'.

معظم أنواع نباتات الستايليديوم تميل إلى أن تكون أنواعًا قوية تتحمل الظروف المناخية القاسية، ويمكن زراعتها بسهولة في البيوت الزجاجية أو الحدائق. فهي مقاومة للجفاف، وتتحمل البرد، كما أن تنوع الأنواع في هذا الجنس يمنح البستانيين خيارات واسعة. معظم الأنواع الأصلية في غرب أستراليا تتحمل درجات حرارة منخفضة تصل إلى -1 إلى -2  درجة مئوية على الأقل. أما الأنواع القليلة التي يمكن العثور عليها في جميع أنحاء أستراليا، مثل S. graminifolium ، فتتحمل نطاقًا أوسع من الموائل نظرًا لتنوع بيئاتها الأصلية . بعض أنواع نباتات الستايليديوم مناسبة للزراعة في الهواء الطلق خارج القارة الأسترالية، بما في ذلك معظم أنحاء المملكة المتحدة ، وحتى شمال مدينة نيويورك أو سياتل في الولايات المتحدة . [ 6 ]

قد تكون زراعة نبات الستيليديوم من البذور صعبة أو سهلة، وذلك بحسب نوعه. ومن الأنواع الأكثر صعوبة في الزراعة تلك التي تتطلب فترة سكون أو معالجة بالدخان لمحاكاة حرائق الغابات . ينبغي زراعة نباتات الستيليديوم في وسط رطب ذي تركيز منخفض نسبيًا من العناصر الغذائية. ويبدو أنها حساسة لأي اضطراب في جذورها، لذا فإن تقليل هذا الاضطراب سيؤدي على الأرجح إلى نباتات أكثر صحة. [ 6 ]

مراجع

  1. مجلة كورتيس النباتية. (1832). سكاندن ستيلديوم المجلد 59: اللوحة 3136.
  2. 1 2 نج، فرانسيس جيه؛ لامبرز، هانز (2018). "إعادة تقييم التغذية الأولية على اللحوم  ؟ ما مدى جوع نباتات الزناد؟". المجلة الأسترالية لعلم النبات . 66 (4): 325. doi : 10.1071/BT18059 . ISSN 0067-1924 . 
  3. 1 2 جود، ر. (1925). حول التوزيع الجغرافي لعائلة Stylidiaceae. عالم النبات الجديد ، 24(4): 225-240.
  4. لوران، ن.، بريمر، ب.، بريمر، ك. (1998). علم الوراثة والروابط بين أجناس الفصيلة النجمية (النجميات)، مع حالة متطرفة محتملة من التطور الجنيني الزهري. علم النبات المنهجي ، 23(3): 289-304.
  5. 1 2 3 4 إريكسون، ريكا. (1961). مقدمة عن نباتات الزناد. النباتات الأسترالية ، 1(9): 15-17. (متاح على الإنترنت: HTML )
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 دارنوفسكي، دوغلاس و. (2002). النباتات المحفزة . أستراليا: دار روزنبرغ للنشر. ISBN 1-877058-03-3
  7. فيندلاي، جي بي وبالاجي، سي كيه (1978). كلوريد البوتاسيوم في النسيج الحركي لنبات ستيليديوم . المجلة الأسترالية لفسيولوجيا النبات ، 5(2): 219-229. (الملخص متاح على الإنترنت: HTML )
  8. أرمبروستر، دبليو إس، إدواردز، إم إي، ديبفيك، إي إم (1994). إزاحة الصفات الزهرية تُولّد بنية تجميعية لنباتات الزناد (ستيليديوم) في غرب أستراليا. علم البيئة ، 75(2): 315-329.
  9. فيندلاي، جي بي (1978) حركة عمود نبات ستايليديوم كراسيفوليوم كدالة لدرجة الحرارة. المجلة الأسترالية لفسيولوجيا النبات ، 5(4): 477-484.
  10. 1 2 Armbruster, WS, and N. Muchhala. 2009. العلاقات بين التخصص الزهري وتنوع الأنواع: سبب، نتيجة، أم ارتباط؟ علم البيئة التطوري ، 23: 159-179.
  11. دارنوفسكي، د. و.، كارول، د. م.، بلاشنو، ب.، كابانوف، إ.، وسينامون، إ. (2006). دليل على التغذية الأولية على اللحوم في نباتات الزناد ( أنواع ستيليديوم ؛ ستيليدياسيا). علم الأحياء النباتية ، 8(6): 805-812. doi : 10.1055/s-2006-924472
  12. 1 2 معلومات من عدد 26 أكتوبر 2004 من "النباتات الناطقة" مؤرشفة في 18 سبتمبر 2006 على موقع Wayback Machine ، وهو برنامج تابع لمؤسسة الحدائق النباتية، وهي قسم منوزارة البيئة والحفاظ على الطبيعة في نيو ساوث ويلز.
  13. كارلكويست، إس جيه (1969). دراسات في عائلة Stylidiaceae: تصنيفات جديدة، ملاحظات ميدانية، اتجاهات تطورية. أليسو، 7: 13-64.
  14. دارنوفسكي، دوغلاس و. (2002). تاريخ نباتات الزناد. الجمعية الدولية لنباتات الزناد. (أرشيف، متاح على الإنترنت: HTML )
  15. واغستاف، إس جيه وويج، جيه. (2002). أنماط التنوع في فصيلة Stylidiaceae في نيوزيلندا. المجلة الأمريكية لعلم النبات ، 89(5): 865-874. (متوفر على الإنترنت:إصدارات HTML أو PDF )

شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بـ Stylidium على ويكيميديا ​​كومنز