النمو الأولي

النمو الأولي في النباتات هو النمو الذي يبدأ من أطراف الجذور أو السيقان، ويؤدي إلى استطالة الجذور والسيقان، ويُهيئ الظروف لتكوين الأعضاء. ويختلف هذا النمو عن النمو الثانوي الذي يؤدي إلى التوسع. يحدث نمو النبات في مواقع محددة بدقة داخل النبات. تحديدًا، يحدث انقسام الخلايا وتمايزها اللازمان للنمو في تراكيب متخصصة تُسمى الأنسجة المرستيمية . ^{[ 1 ] [ 2 ]} تتكون هذه الأنسجة من خلايا غير متمايزة (خلايا مرستيمية) قادرة على الانقسام . يمكن لخلايا النسيج المرستيمي أن تتطور إلى جميع الأنسجة والأعضاء الأخرى الموجودة في النباتات. تستمر هذه الخلايا في الانقسام حتى تتمايز، ثم تفقد القدرة على الانقسام. وهكذا، تُنتج الأنسجة المرستيمية جميع الخلايا المستخدمة في نمو النبات ووظائفه. ^{[ 3 ]}

في قمة كل ساق وجذر، تُضيف المرستيمات القمية خلايا إلى طولهما، مما يؤدي إلى استطالتهما. ومن أمثلة النمو الأولي النمو السريع للشتلات بعد خروجها من التربة، واختراق الجذور لعمق التربة. ^{[ 4 ]} علاوة على ذلك، تنشأ جميع أعضاء النبات في نهاية المطاف من انقسامات الخلايا في المرستيمات القمية، يليها تمدد الخلايا وتمايزها. ^{[ 1 ]}

في المقابل، تحدث عملية نمو تتضمن زيادة سُمك السيقان داخل الأنسجة المرستيمية الجانبية المنتشرة على طول السيقان. كما تمتد هذه الأنسجة في النباتات الأكبر حجماً إلى الجذور. تُعد هذه الزيادة في السُمك نمواً ثانوياً، وهي ضرورية لتوفير الدعم الميكانيكي والاستقرار للنبات. ^{[ 4 ]}

تشمل وظائف قمم النمو في النبات - وهي الأنسجة المرستيمية القمية (أو الأولية) - ما يلي: الاستطالة من خلال انقسام الخلايا والاستطالة؛ تنظيم نمو الأوراق على طول الساق؛ إنشاء منصات للنمو النهائي للفروع على طول الساق؛ ^{[ 4 ]} وضع الأساس لتكوين الأعضاء من خلال توفير مخزون من الخلايا غير المتمايزة أو غير المتمايزة بشكل كامل ^{[ 5 ]} والتي تتطور لاحقًا إلى خلايا متمايزة تمامًا، مما يسمح في النهاية "بالتوزيع المكاني لكل من الأعضاء الهوائية وتحت الأرضية". ^{[ 1 ]}

في السيقان، يحدث النمو الأولي في البرعم القمي (الذي يقع على أطراف السيقان) وليس في البراعم الإبطية (البراعم الأولية في مواقع التفرع الجانبي). وينتج هذا عن سيادة البرعم القمي ، التي تمنع نمو البراعم الإبطية التي تتشكل على جوانب الفروع والسيقان. يعمل الأوكسين ( هرمون نباتي ) المُنتَج في البرعم القمي على تثبيط نمو البراعم الإبطية. مع ذلك، إذا أُزيل البرعم القمي أو تضرر، تبدأ البراعم الإبطية بالنمو. ^{[ 4 ]}

تطورت هذه البراعم الإبطية عبر التطور كشكل من أشكال إدارة المخاطر النباتية، فهي تمنح النبات وسيلةً لمواصلة النمو في مواجهة المخاطر البيئية. عندما يقوم البستانيون بتقليم قمم الأغصان للحصول على نبات أكثر كثافة، فإنهم يستغلون هذه الخاصية للنمو الأولي في النباتات. بإزالة البرعم القمي، فإنهم يجبرون البراعم الإبطية على بدء النمو، مما يؤدي إلى إخراج النبات سيقانًا جديدة. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

لقد زوّد التطور النباتات بآلية للتعامل مع الإصابات التي تحدث أثناء اختراق نظامها الجذري للتربة التي تحتوي على أجسام تُلحق الضرر ببراعم الجذر. يُحمي طرف الجذر غطاء جذري يُزال باستمرار ويُستبدل لأنه يتضرر أثناء اختراقه للتربة. يحدث الانقسام الخلوي عبر الانقسام المتساوي في طرف الغطاء الجذري. ثم تبدأ الخلايا المُستحدثة عملية استطالة خلوية، مما يزيد من طول الجذر. وأخيرًا، تخضع الخلايا لعملية تمايز خلوي تُحوّلها إلى مكونات الأنسجة الجلدية أو الوعائية أو الأساسية . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

من خلال وضع الأساس لتكوين الأعضاء وبسبب دوره في نمو النبات، فإن النمو الأولي - المنسق مع عملية النمو الثانوي - يحدد إلى حد كبير شكل ووظيفة النباتات.

إن مسألة كيفية تنظيم وتنسيق المسارات البيوكيميائية التي تدعم هذه العملية هي موضوع بحث مستمر. يُلقي هذا البحث الضوء على طبيعة وتوقيت التعبير الجيني والتنظيم الهرموني في هذه العملية، على الرغم من أن أدوارها لا تزال غير مفهومة تمامًا. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

• تطوير النباتات
• علم الأحياء النمائي