فيلوتاكسيس

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة
دوامات متقاطعة من نبات الصبار متعدد الأوراق

في علم النبات ، يُطلق مصطلح فيلوتاكسيس (من الكلمة اليونانية القديمة φύλλον ( phúllon )  "ورقة" و τάξις ( táxis )  "ترتيب") [1] أو فيلوتاكسيس على ترتيب الأوراق على ساق النبات . تشكل اللوالب فيلوتاكسية فئة مميزة من الأنماط في الطبيعة .

ترتيب الأوراق

مثالان مختلفان لنمط الأوراق المتبادل (اللولبي)

الترتيبات الأساسية للأوراق على الساق هي متقابلة ومتبادلة (تُعرف أيضًا بالحلزونية ) . قد تكون الأوراق ملتفة أيضًا إذا نشأت عدة أوراق، أو بدت وكأنها تنشأ، من نفس المستوى (عند نفس العقدة ) على الساق.

يحتوي نبات Veronicastrum virginicum على دوامات من الأوراق مفصولة بعقد طويلة .

في حالة ترتيب الأوراق المتقابلة، تنشأ ورقتان من الساق على نفس المستوى (عند نفس العقدة )، على جانبي الساق المتقابلين. يمكن تصور زوج الأوراق المتقابلة على أنه دوامة من ورقتين.

مع نمط بديل (حلزوني)، تنشأ كل ورقة في نقطة مختلفة (عقدة) على الساق.

ترتيب أوراق مميز في كليفيا

يُطلق على ترتيب الأوراق ثنائي الرتب أيضًا اسم "ترتيب الأوراق ثنائي الرتب"، وهو حالة خاصة من ترتيب الأوراق المتقابلة أو المتناوبة حيث يتم ترتيب الأوراق على الساق في عمودين رأسيين على جانبي الساق المتقابلين. تشمل الأمثلة نباتات منتفخة مختلفة مثل نبات البوفون . يحدث هذا أيضًا في عادات نباتية أخرى مثل عادات شتلات نبات الجاستيريا أو الصبار ، وأيضًا في النباتات الناضجة من الأنواع ذات الصلة مثل نبات الكمارا بليكاتيليس .

نوع من نباتات ليثوبس ، يظهر نموه المتقاطع حيث يتم استبدال زوج واحد من الأوراق في كل مرة، مما يترك زوجًا واحدًا فقط من الأوراق الحية النشطة مع ذبول الزوج القديم

في نمط معاكس، إذا كانت أزواج الأوراق المتعاقبة متباعدة بزاوية 90 درجة، تسمى هذه العادة متصالبة . وهي شائعة في أعضاء عائلة Crassulaceae [2] تحدث أيضًا فيلاتكس متصالبة في Aizoaceae . في أجناس Aizoaceae، مثل Lithops و Conophytum ، تحتوي العديد من الأنواع على ورقتين متطورتين بالكامل فقط في كل مرة، وينثني الزوج الأكبر سنًا ويموت لإفساح المجال للزوج الجديد المتجه بشكل متصالب مع نمو النبات. [3]

إذا كان الترتيب ثنائيًا ومتقاطعًا في نفس الوقت، فإنه يسمى ثنائيًا ثانويًا .

نمط ورقة متقاطعة
phyllotaxis decussate من Crassula rupestris

الترتيب الحلزوني غير عادي إلى حد ما على النباتات باستثناء تلك التي لها عقد قصيرة بشكل خاص . ومن أمثلة الأشجار ذات الترتيب الحلزوني الشجر Brabejum stellatifolium [4] والجنس المرتبط به Macadamia . [5]

يمكن أن يحدث الدوامة كبنية قاعدية حيث تكون جميع الأوراق متصلة بقاعدة البرعم وتكون العقد صغيرة أو غير موجودة. تسمى الدوامة القاعدية ذات العدد الكبير من الأوراق المنتشرة في دائرة بالوردة .

دوامة متكررة

يمكن تمثيل زاوية الدوران من ورقة إلى ورقة في دوامة متكررة بكسر من الدورة الكاملة حول الجذع.

الأوراق المتناوبة ذات الأجنحة المتقابلة لها زاوية مقدارها 1/2 من دورة كاملة. في شجر الزان والبندق تكون الزاوية 1/3، [ بحاجة لمصدر ] في شجر البلوط والمشمش تكون 2/5، في شجر عباد الشمس والحور والكمثرى تكون 3/8، وفي شجر الصفصاف واللوز تكون الزاوية 5/13. [6] يتكون البسط والمقام عادةً من رقم فيبوناتشي وخليفته الثاني. يُطلق على عدد الأوراق أحيانًا اسم الرتبة، في حالة نسب فيبوناتشي البسيطة، لأن الأوراق تصطف في صفوف رأسية. مع أزواج فيبوناتشي الأكبر، يصبح النمط معقدًا وغير متكرر. يميل هذا إلى الحدوث مع التكوين القاعدي. يمكن العثور على أمثلة في الزهور المركبة ورؤوس البذور . المثال الأكثر شهرة هو رأس عباد الشمس . يخلق هذا النمط الشجري تأثيرًا بصريًا للدوامات المتقاطعة. في الأدبيات النباتية، يتم وصف هذه التصاميم بعدد اللوالب التي تدور عكس اتجاه عقارب الساعة وعدد اللوالب التي تدور في اتجاه عقارب الساعة. وتبين أيضًا أن هذه الأرقام هي أرقام فيبوناتشي . وفي بعض الحالات، تبدو الأرقام مضاعفات لأرقام فيبوناتشي لأن اللوالب تتكون من دوامات.

عزيمة

يتم التحكم في نمط الأوراق على النبات في النهاية من خلال تراكم هرمون النبات أوكسين في مناطق معينة من النسيج المرستيمي . [7] [8] تبدأ الأوراق في مناطق موضعية حيث يكون تركيز الأوكسين أعلى. [ متنازع عليه - ناقش ] عندما تبدأ الورقة في النمو، يبدأ الأوكسين في التدفق نحوها، وبالتالي استنزاف الأوكسين من المنطقة الموجودة على النسيج المرستيمي بالقرب من المكان الذي بدأت فيه الورقة. يؤدي هذا إلى ظهور نظام تكاثر ذاتي يتم التحكم فيه في النهاية من خلال مد وجزر الأوكسين في مناطق مختلفة من تضاريس النسيج المرستيمي . [9] [10]

تاريخ

قام بعض العلماء الأوائل - ولا سيما ليوناردو دافنشي - بملاحظات حول الترتيبات الحلزونية للنباتات. [11] في عام 1754، لاحظ تشارلز بونيه أن التاكسي الحلزوني للنباتات يتم التعبير عنه غالبًا في سلسلة النسبة الذهبية في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة . [12] تبع ذلك الملاحظات الرياضية للتاكسي الحلزوني مع عمل كارل فريدريش شيمبر وصديقه ألكسندر براون في عامي 1830 و1830 على التوالي؛ ربط أوغست برافيس وشقيقه لويس نسب التاكسي الحلزوني بمتتالية فيبوناتشي في عام 1837. [12]

كان علينا الانتظار حتى اقترح فيلهلم هوفمايستر نموذجًا في عام 1868 لمعرفة المزيد عن هذه الآلية. تتكون البدائية ، وهي الورقة الناشئة، في الجزء الأقل ازدحامًا من نسيج البرعم . الزاوية الذهبية بين الأوراق المتعاقبة هي النتيجة العمياء لهذا التدافع. نظرًا لأن ثلاثة أقواس ذهبية تضيف ما يكفي لتكوين دائرة، فإن هذا يضمن عدم اتباع ورقتين لنفس الخط الشعاعي من المركز إلى الحافة. ​​الحلزون التوليدي هو نتيجة لنفس العملية التي تنتج الحلزونات في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة التي تظهر في الهياكل النباتية المكدسة بكثافة، مثل أقراص زهرة البروتيا أو قشور الصنوبر.

في العصر الحديث، واصل باحثون مثل ماري سنو وجورج سنو [13] هذه الخطوط من البحث. وقد أكدت النمذجة الحاسوبية والدراسات المورفولوجية أفكار هوفميستر وصقلتها. ولا تزال هناك أسئلة حول التفاصيل. وينقسم علماء النبات حول ما إذا كان التحكم في هجرة الأوراق يعتمد على التدرجات الكيميائية بين البدائيات أو القوى الميكانيكية البحتة. وقد لوحظت أرقام لوكاس بدلاً من أرقام فيبوناتشي في عدد قليل من النباتات [14] وفي بعض الأحيان، يبدو أن وضع الأوراق عشوائي. [ بحاجة لمصدر ]

الرياضيات

منظر من الطرف لجذع نبات يظهر أوراقًا متتالية مفصولة بزاوية ذهبية

ترجع النماذج الفيزيائية للترتيب الطبقي إلى تجربة إيري لتعبئة الكرات الصلبة. رسم جيريت فان إيترسون مخططات لشبكات متخيلة على أسطوانة (شبكات معينية). [15] أظهر دوادي وآخرون أن أنماط الترتيب الطبقي تظهر كعمليات تنظيم ذاتي في الأنظمة الديناميكية. [16] في عام 1991، اقترح ليفيتوف أن أدنى تكوينات الطاقة للجسيمات الطاردة في الهندسة الأسطوانية تعيد إنتاج لوالب الترتيب الطبقي النباتي. [17] وفي الآونة الأخيرة، أظهر نيسولي وآخرون (2009) أن هذا صحيح من خلال بناء "صبار مغناطيسي" مصنوع من ثنائيات أقطاب مغناطيسية مثبتة على محامل مكدسة على طول "ساق". [18] [19] لقد أثبتوا أن هذه الجسيمات المتفاعلة يمكنها الوصول إلى ظواهر ديناميكية جديدة تتجاوز ما تنتجه علم النبات: تظهر عائلة " التاكسي النباتي الديناميكي" من الانعزالات الطوبولوجية غير المحلية في النظام غير الخطي لهذه الأنظمة، بالإضافة إلى الروتونات والماكسونات الكلاسيكية البحتة في طيف الإثارات الخطية.

يؤدي التكديس المتقارب للكرات إلى تكوين فسيفساء اثني عشر وجهًا ذات وجوه خماسية المنشور. يرتبط التناظر الخماسي المنشور بسلسلة فيبوناتشي والقسم الذهبي للهندسة الكلاسيكية. [20] [21]

في الفن والعمارة

تم استخدام فيلوتاكسيس كمصدر إلهام لعدد من المنحوتات والتصاميم المعمارية. قام أكيو هيزومي ببناء وعرض العديد من أبراج الخيزران بناءً على تسلسل فيبوناتشي والتي تعرض فيلوتاكسيس. [22] اقترح صالح ماسومي تصميمًا لمبنى سكني حيث تبرز شرفات الشقق في ترتيب حلزوني حول محور مركزي ولا تظلل شرفة الشقة الموجودة أسفلها مباشرة. [23]

انظر أيضا

يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعلقة بـ فيلوتاكسيس .

مراجع

  1. ^ حسنًا، حسنًا. ليدل، هنري جورج ؛ سكوت، روبرت ؛ معجم يوناني إنجليزي في مشروع بيرسيوس
  2. ^ Eggli U (6 ديسمبر 2012). دليل مصور للنباتات العصارية: Crassulaceae. Springer Science & Business Media. ص 40-. ISBN 978-3-642-55874-0.
  3. ^ هارتمان هـ. (6 ديسمبر 2012). دليل مصور للنباتات العصارية: الفصيلة الأيزوية من الفصيلة الأيزوية إلى الفصيلة الأيزوية. مجلة سبرينغر للعلوم والأعمال التجارية. ص. 14-. رقم ISBN 978-3-642-56306-5.
  4. ^ مارلوث ر (1932). نباتات جنوب أفريقيا . كيب تاون ولندن: دارتر بروس، ويلدون ويسلي.
  5. ^ Chittenden FJ (1951). قاموس البستنة . أكسفورد: الجمعية البستانية الملكية.
  6. ^ Coxeter HS (1961). مقدمة في الهندسة . وايلي. ص 169.
  7. ^ Reinhardt, Didier; Mandel, Therese; Kuhlemeier, Cris (April 2000). "Auxin Regulates the Initiation and Radial Position of Plant Lateral Organs". The Plant Cell . 12 (4): 507–518. doi :10.1105/tpc.12.4.507. ISSN 1040-4651  . PMC 139849. PMID  10760240. 
  8. ^ Traas J, Vernoux T (يونيو 2002). "النسيج البنائي القمي للبراعم: ديناميكيات البنية المستقرة". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 357 (1422): 737–47. doi :10.1098/rstb.2002.1091. PMC 1692983. PMID  12079669 . 
  9. ^ ديب، ياميني؛ مارتي، دومينيك؛ فرينز، مارتن؛ كولماير، كريس؛ راينهاردت، ديدييه (2015-06-01). "فيلوتاكسيس ينطوي على تصريف الأوكسين من خلال براعم الأوراق". تطوير . 142 (11): 1992-2001. doi : 10.1242/dev.121244 . ISSN  1477-9129. PMID  25953346. S2CID  13800404.
  10. ^ Smith RS (ديسمبر 2008). "دور نقل الأوكسين في آليات تحديد أنماط النبات". PLOS Biology . 6 (12): e323. doi : 10.1371/journal.pbio.0060323 . PMC 2602727. PMID  19090623 . 
  11. ^ ليوناردو دافنشي (1971). تايلور، باميلا (محررة). دفاتر ليوناردو دافنشي . المكتبة الأمريكية الجديدة. ص 121.
  12. ^ ab Livio, Mario (2003) [2002]. النسبة الذهبية: قصة فاي، الرقم الأكثر إثارة للدهشة في العالم (الطبعة الأولى من طبعة الغلاف الورقي التجاري). مدينة نيويورك: برودواي بوكس . ص. 110. ISBN 978-0-7679-0816-0.
  13. ^ Snow, M.; Snow, R. (1934). "The interpretation of Phyllotaxis". Biological Reviews . 9 (1): 132–137. doi :10.1111/j.1469-185X.1934.tb00876.x. S2CID  86184933.
  14. ^ Church, Arthur Harry (1904). On the Relation of Phyllotaxis to Mechanical Laws. Williams & Norgate. p. 198.
  15. ^ "التاريخ". كلية سميث. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2013. تم الاسترجاع 24 سبتمبر 2013 .
  16. ^ Douady S, Couder Y (مارس 1992). "Phyllotaxis كعملية نمو ذاتية التنظيم فيزيائية". Physical Review Letters . 68 (13): 2098–2101. Bibcode :1992PhRvL..68.2098D. doi :10.1103/PhysRevLett.68.2098. PMID  10045303.
  17. ^ ليفيتوف إل إس (15 مارس 1991). "النهج النشط لفيلوتاكسيس". يوروفيز. ليت . 14 (6): 533-9. رمز Bibcode : 1991EL.....14..533L. doi : 10.1209/0295-5075/14/6/006. S2CID  250864634.
    ليفيتوف إل إس (يناير 1991). "التتابع الطبقي لشبكات التدفق في الموصلات الفائقة الطبقية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 66 (2): 224-227. رمز Bibcode :1991PhRvL..66..224L. doi :10.1103/PhysRevLett.66.224. PMID  10043542.
  18. ^ Nisoli C, Gabor NM, Lammert PE, Maynard JD, Crespi VH (مايو 2009). "التاكسي الثابت والديناميكي في الصبار المغناطيسي". Physical Review Letters . 102 (18): 186103. arXiv : cond-mat/0702335 . Bibcode :2009PhRvL.102r6103N. doi :10.1103/PhysRevLett.102.186103. PMID  19518890. S2CID  4596630.
  19. ^ Nisoli C (أغسطس 2009). "الانعزالية الحلزونية: نموذج متصل للتوزيع الديناميكي للنباتات في الأنظمة الفيزيائية". Physical Review E. 80 ( 2 Pt 2): 026110. arXiv : 0907.2576 . Bibcode :2009PhRvE..80b6110N. doi :10.1103/PhysRevE.80.026110. PMID  19792203. S2CID  27552596.
  20. ^ Ghyka M (1977). هندسة الفن والحياة. دوفر. ISBN 978-0-486-23542-4.
  21. ^ أدلر الأول. حل لغز فيلوتاكسيس: لماذا توجد أرقام فيبوناتشي والنسبة الذهبية على النباتات .
  22. ^ اكيو هيزومي. "قفص النجمة" . تم الاسترجاع 18 نوفمبر 2012 .
  23. ^ "مفتوح للعناصر". World Architecture News.com . 11 ديسمبر 2012.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phyllotaxis&oldid=1260639786"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate