أشواك، وشوك، ونتوءات

أشواك على غصن توت العليق

في علم مورفولوجيا النبات ، تعتبر الأشواك والنتوءات الشوكية ، وبشكل عام الهياكل الشوكية (التي تسمى أحيانًا الأسنان الشوكية أو العمليات القمية الشوكية )، امتدادات صلبة وقاسية أو تعديلات للأوراق أو الجذور أو السيقان أو البراعم ذات نهايات حادة وصلبة، وتؤدي عمومًا نفس الوظيفة: الدفاع المادي عن النباتات ضد الرعي .

وصف

في اللغة الدارجة، تُستخدم هذه المصطلحات بشكل متبادل تقريبًا، ولكن في المصطلحات النباتية، تنشأ الأشواك من البراعم (لذا قد تكون متفرعة أو غير متفرعة، وقد تحتوي على أوراق أو لا، وقد تنشأ من برعم أو لا)، [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] وتنشأ الأشواك من الأوراق (إما الورقة بأكملها أو جزء منها يحتوي على حزم وعائية داخلية، مثل عنق الورقة أو الأذينة[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] وتنشأ الأشواك الصغيرة من نسيج البشرة (لذا يمكن العثور عليها في أي مكان على النبات ولا تحتوي على حزم وعائية داخلية [ 4 ] ). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

قد تحتوي حواف الأوراق على أسنان، وإذا كانت هذه الأسنان حادة، تُسمى أسنانًا شوكية على حافة ورقة شوكية [ 1 ] [ 2 ] (يعتبرها بعض الباحثين نوعًا من الأشواك [ 2 ] ). على قمة الورقة، إذا كان هناك نتوء قمي (عادةً ما يكون امتدادًا للعرق الوسطي)، وإذا كان حادًا وصلبًا وشبيهًا بالشوك، فقد يُشار إليه باسم نتوء قمي شوكي أو نتوء قمي لاذع [ 1 ] (مرة أخرى، يسميه بعض الباحثين نوعًا من الأشواك [ 2 ] ). عندما تكون بشرة الورقة مغطاة بشعيرات طويلة وصلبة جدًا (تُسمى بشكل أدق شعيرات في هذه الحالة؛ [ 1 ] بالنسبة لبعض الباحثين نوع من الأشواك [ 2 ] )، فقد يُشار إليها باسم غطاء خشن ؛ [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] إذا كانت الشعيرات لاذعة، فقد يُطلق عليها اسم غطاء لاذع . [ 1 ]

ويمكن العثور أيضاً على أشواك أو تراكيب شوكية مشتقة من الجذور. [ 5 ]

وظيفة

تتمثل الوظيفة الأساسية للأشواك والنتوءات في ردع الحيوانات العاشبة بطريقة ميكانيكية. ولهذا السبب، تُصنف هذه الأشواك ضمن وسائل الدفاع الفيزيائية أو الميكانيكية، على عكس وسائل الدفاع الكيميائية .

لا تقتصر وظائف الأشواك أو الشعيرات الدقيقة على الدفاع ضد الهجمات الجسدية من الحيوانات العاشبة وغيرها. ففي بعض الحالات، ثبت أن الأشواك تُظلل أو تعزل النباتات التي تنمو عليها، مما يحميها من درجات الحرارة القصوى. على سبيل المثال، تُظلل أشواك صبار الساجوارو القمة النامية في الصيف، وفي أنواع فصيلة الصبار الشوكي ، تعزل الشعيرات الدقيقة القمة النامية في الشتاء.

وجد أغراوال وآخرون (2000) أن الأشواك لا يبدو أن لها تأثيراً كبيراً على الملقحات المتخصصة، التي تعتمد عليها العديد من النباتات من أجل التكاثر. [ 6 ]

التعريفات والفروقات الفنية

يمكن تقسيم النتوءات المدببة أو الشوكية بشكل عام حسب وجود الأنسجة الوعائية: فالأشواك والشوك مشتقة من البراعم والأوراق على التوالي، ولها حزم وعائية في الداخل، في حين أن الأشواك الصغيرة (مثل أشواك الورد ) لا تحتوي على حزم وعائية في الداخل، بحيث يمكن إزالتها بسهولة ونظافة أكبر من الأشواك والشوك.

الأشواك عبارة عن سيقان معدلة وتنشأ من البراعم.
هالات الصبار؛ البرعم (أصفر)، الأشواك (أخضر) والشعيرات الدقيقة (أيضًا أشواك، خضراء وصغيرة)
(أ) شوكة أو نتوء (ب) وخز
سن شوكي في حافة الورقة
نتوء قمي شوكي

أشواك

الأشواك عبارة عن فروع أو سيقان معدلة . وقد تكون بسيطة أو متفرعة.

العمود الفقري

الأشواك هي أوراق مُعدّلة ، أو أذينات ، أو أجزاء من الأوراق، مثل امتدادات عروق الأوراق. يفضل بعض المؤلفين عدم التمييز بين الأشواك والشوك، لأنها، مثل الشوك، وعلى عكس الأشواك الصغيرة، تحتوي عادةً على أنسجة وعائية . [ 7 ]

تُوصَف الأشواك بأوصافٍ مختلفة، منها أشواك السويقة (كما في نبات الفوكيرياوأشواك الوريقة (كما في نبات الفينيكسوأشواك الأذينات (كما في نبات الفربيون )، وكلها أمثلة على الأشواك التي تنمو من جزء من الورقة يحتوي على السويقة أو العرق الوسطي أو عرق ثانوي. [ 1 ] وتشتهر نباتات الفصيلة الصبارية بكثافة غطائها من الأشواك. كما أن بعض أنواع الصبار تحتوي على أشواك دقيقة (أو غلوشيديا ، المفرد غلوشيديوم) - وهي نوع خاص من الأشواك ذات أصل مختلف، أصغر حجمًا ومتساقطة الأوراق، ولها العديد من الأشواك الخلفية على طولها (كما هو الحال في هالات نبات الأوبونتيا ). [ 1 ]

وخزات

الأشواك تشبه الشعيرات، لكنها قد تكون خشنة جدًا (مثل أشواك الورد). وهي امتدادات للقشرة والبشرة . [ 8 ] [ 9 ] من الناحية العلمية، فإن العديد من النباتات التي يُعتقد عادةً أنها ذات أشواك أو شوك، تحتوي في الواقع على أشواك. فالورود ، على سبيل المثال، لها أشواك. [ 7 ] في حين أن موضع الأشواك والشوك معروفٌ بأنه يخضع لسيطرة الترتيب الورقي ، فإن موضع الأشواك يبدو عشوائيًا تمامًا. أو ربما يخضع لترتيب ورقي معقد لدرجة أنه يُعطي انطباعًا بالعشوائية. توجد أكبر الأشواك على جذع وأغصان شجرة السيبا سبيسيوزا الرئيسية، حيث يمكن أن يصل طولها وقطرها إلى 5 سم (2.0 بوصة) .  

يضم جنس Solanum مزيجًا من الأنواع ذات الأشواك والأنواع غير ذات الأشواك. وقد خلص التحليل التطوري الذي أُجري عام 2024 إلى أن أفراد عائلة جينية معروفة بمشاركتها في التخليق الحيوي للسيتوكينين متورطة في إنتاج الأشواك. [ 10 ]

هياكل أخرى

تشمل التراكيب المشابهة الأخرى الأسنان الشوكية، والزوائد القمية الشوكية، والشعيرات. وتتميز الشعيرات ، على وجه الخصوص، عن الأشواك والنتوءات الشوكية بأنها نتوءات أصغر بكثير (غالباً مجهرية) من نسيج البشرة، وهي أقل صلابة وأقرب إلى الشعر في مظهرها؛ وعادةً ما تتكون من بضع خلايا فقط من الطبقة الخارجية للبشرة، بينما قد تشمل النتوءات الشوكية نسيج القشرة. غالباً ما تكون الشعيرات وسيلة دفاع فعالة ضد الحشرات العاشبة الصغيرة؛ أما الأشواك والنتوءات الشوكية فعادةً ما تكون فعالة فقط ضد الحيوانات العاشبة الأكبر حجماً مثل الطيور والثدييات.

يُستخدم مصطلح "شوكي" لوصف النباتات التي تحمل أي تراكيب حادة تُعيق الرعي. كما يُمكن أن يُشير إلى حالة ميل النبات إلى أن يكون شوكيًا أو أن يُصبح كذلك، كما في: "تقسيم أنواع الأكاسيا الأفريقية على أساس وجود أذينات شوكية مقابل أذينات غير شوكية". [ 11 ]

"أشواك جذرية" على جذع نوع من أنواع ذبابة الفاكهة (Cryosophila ).

توجد أيضًا أشواك مشتقة من الجذور، مثل تلك الموجودة على جذع "نخيل الجذور الشوكية" ( Cryosophila spp.). تنمو جذور جذع Cryosophila guagara إلى الأسفل بطول 6-12  سم، ثم تتوقف عن النمو وتتحول إلى شوكة. [ 5 ] يتغير أيضًا تركيب جذور التاج في هذا النوع (الجذور الموجودة بين قواعد السعف الحية) خلال دورة حياتها. [ 5 ] تنمو في البداية إلى الأعلى ثم تنحني إلى الأسفل، وفي النهاية تصبح شوكية هي الأخرى. [ 5 ] تصبح الجذور الجانبية في هذين النوعين من الجذور، وكذلك تلك الموجودة على الجذور الداعمة في هذا النوع، شوكية أيضًا. [ 5 ] يعتقد بعض الباحثين أن بعض هذه الجذور الجانبية الشوكية القصيرة لها وظيفة تهوية، لذا فهي تُسمى "جذورًا هوائية". [ 5 ] قد توجد أيضًا جذور جانبية شوكية قصيرة، يُحتمل أن يكون لها وظيفة تهوية، على جذور Iriartea exorrhiza . [ 5 ]

توجد أيضًا أشواك تعمل كجذور هوائية على نخلة Euterpe oleracea . [ 5 ] وفي نبات Cryosophila nana (المعروف سابقًا باسم Acanthorhiza aculeata )، توجد جذور شوكية؛ يفضل بعض الباحثين تسميتها "أشواك جذرية" إذا كان طول الجذر أقل من 10 أضعاف سمكه، و"جذور شوكية" إذا كان طوله أكثر من 10 أضعاف سمكه. [ 5 ] كما وُصفت جذور شوكية عرضية على جذوع الأشجار ثنائية الفلقة من أفريقيا الاستوائية (مثل Euphorbiaceae، كما في Macaranga barteri و Bridelia micrantha و B. pubescens ؛ وIxonanthaceae وSterculiaceae)، وقد توجد أيضًا لحماية الأعضاء المعمرة مثل الدرنات والكورمات (مثل Dioscorea prehensilis -Dioscoreaceae- و Moraea spp. -Iridaceae- على التوالي). [ 5 ] تغطي أشواك جذرية قصيرة قاعدة الدرنة لنبات النمل المتطفل Myrmecodia tuberosa (من الفصيلة الفوية)، والتي توفر على الأرجح الحماية للنمل الذي يسكن تجاويف داخل الدرنة أثناء تجواله على سطح النبات. (جاكسون 1986 [ 5 ] والمراجع المذكورة فيه). يتشابه نمط تكوين الأشواك في كثير من النواحي مع نمط نمو الأشواك من الفروع الجانبية. (جاكسون 1986 [ 5 ] والمراجع المذكورة فيه).

تطور

لقد طُرحت فرضية مفادها أن التراكيب الشائكة ربما تكون قد تطورت في البداية كآلية دفاعية في النباتات التي تنمو في بيئات رملية لم توفر موارد كافية للتجدد السريع للأضرار. [ 12 ] [ 13 ]

التباين المورفولوجي

توجد التراكيب الشوكية في مجموعة واسعة من البيئات، كما يختلف شكلها بشكل كبير. وتوجد على النحو التالي:

بعض الأشواك مجوفة وتعمل كحاضنات للنمل ؛ بينما تحمل أنواع أخرى (مثل الزعرور أحادي المدقة ) أوراقًا. أما أشواك العديد من الأنواع فهي متفرعة (مثل الزعرور الصليبي والكاريسا كبيرة الثمار ).

الاستخدامات البشرية

تُستخدم النباتات الشائكة أو ذات الأشواك أو النتوءات غالبًا كوسيلة دفاعية ضد السرقة ، حيث تُزرع بشكل استراتيجي أسفل النوافذ أو حول محيط العقار بالكامل. [ 17 ] كما استُخدمت أيضًا لحماية المحاصيل والماشية من الحيوانات المفترسة. ومن الأمثلة على ذلك سياجات الزعرور في أوروبا، ونباتات الأغاف أو الأوكوتيلو في الأمريكتين وفي بلدان أخرى أُدخلت إليها، ونبات البرتقال الأوساجي في ولايات البراري الأمريكية، ونبات السنسيفيريا في أفريقيا. [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 سيمبسون، إم جي 2010. "مورفولوجيا النبات". في: تصنيف النبات، الطبعة الثانية . دار النشر الأكاديمية إلسيفير. الفصل 9.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 جود، كامبل، كيلوج، ستيفنز، دونوهيو. 2007. "الخصائص التركيبية والكيميائية الحيوية". في: تصنيف النباتات، منهج تطوري، الطبعة الثالثة . الفصل 4.
  3. 1 2 3 4 Turner et al. 2005, نباتات صحراء سونوران، أطلس بيئي. مطبعة جامعة أريزونا.
  4. 1 2 3 فان ويك، فان ويك. 2007. كيفية التعرف على الأشجار في جنوب أفريقيا. سترويك.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 جاكسون، إم بي (2012-12-06). تكوين جذور جديدة في النباتات والعُقَل . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-94-009-4358-2.
  6. أغراوال، أنوراغ أ.؛ رودجرز، جينيفر أ.؛ بوتسفورد، لويس و.؛ كاتلر، ديفيد؛ غورين، جيسيكا ب.؛ لوندكويست، كارولين ج.؛ سبيتزر، برايان و.؛ سوان، أليسا ل. (2000). "فوائد وقيود دفاع النبات ضد الحيوانات العاشبة: تؤثر الأشواك على زوار الأزهار الشرعيين وغير الشرعيين لنبات الشوك الأصفر النجمي، Centaurea solstitialis L. (Asteraceae)". عالم الطبيعة الجنوبي الغربي . 45 (1): 1-5 . Bibcode : 2000SWNat..45....1A . doi : 10.2307/3672545 . ISSN 0038-4909 . JSTOR 3672545 .  
  7. 1 2 بيل، 1997 ميلادي. شكل النبات: دليل مصور لتشكل النباتات المزهرة . مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد، المملكة المتحدة. معاينة في كتب جوجل
  8. ^ فان ويك ، برام (2007). كيفية التعرف على الأشجار في جنوب أفريقيا ( الطبعة المصورة). سترويك. ص. 184. ردمك   978-1-77007-240-4.
  9. سينغبوش، بيتر (31 يوليو 2003). "مقطع عرضي عبر شوكة وردة" . مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2008. تم الاطلاع عليه في 27 أبريل 2009 .
  10. ^ ساتيرلي، جيمس دبليو. ألونسو، ديفيد؛ جرامازيو، بيترو؛ جينيكي، كاثرين م.؛ هو جيا. أرونيس، أندريا؛ فيلانويفا، غلوريا؛ الساحات، ماريولا؛ راماكريشنان، سريفيديا؛ بينوا ماتياس. الأممي ياكوبو. هندلمان، عنات؛ شوحط، حجاي؛ فيتزجيرالد، بلين؛ روبيتاي ، جينا م. (2024/08/02). "التطور المتقارب لوخز النبات عن طريق الاختيار الجيني المتكرر على مدى وقت عميق" . علوم . 385 (6708) eado1663. بيب كود : 2024Sci...385o1663S . دوى : 10.1126/science.ado1663 . ISSN 0036-8075 . بمك 11305333 . PMID 39088611 .   
  11. روس، جيه إتش "موجز لأنواع الأكاسيا الأفريقية". سلسلة: مذكرات المسح النباتي لجنوب إفريقيا، رقم 44، معهد البحوث النباتية، قسم الخدمات الفنية الزراعية، بريتوريا، 1979
  12. ستيف بريل ، إيفلين دين، تحديد وحصاد النباتات الصالحة للأكل والطبية (1994)، ص 17.
  13. أغسطس وايزمان، جون آرثر طومسون، مارغريت ر. طومسون، نظرية التطور (1904)، ص 124.
  14. Bihrmann.com
  15. داير، ر. ألين، "أجناس النباتات المزهرة في جنوب أفريقيا"، المجلد 2. ISBN 0-621-02863-01976
  16. أندرسون، إدوارد ف.، عائلة الصبار، الناشر: Timber Press 2001 ISBN 978-0-88192-498-5
  17. فيلسون، ماركوس (2006) الجريمة والطبيعة ، ص 288.
  18. ^ هنتر، جا (1993) “هنتر” الناشر: كتب القرصان، ISBN 978-1-56849-109-7

فهرس

  • سيمبسون، إم جي 2010. "مورفولوجيا النبات". في: تصنيف النبات، الطبعة الثانية . دار النشر الأكاديمية إلسيفير. الفصل 9.
  • جود، كامبل، كيلوج، ستيفنز، دونوهيو. 2007. "الخصائص التركيبية والكيميائية الحيوية". في: تصنيف النباتات، منهج تطوري، الطبعة الثالثة . الفصل 4.
  • إيساو، ك. 1965. تشريح النبات ، الطبعة الثانية. جون وايلي وأولاده. 767 صفحة.
  • لاماس، ك.أ. 2003. النباتات المزهرة الاستوائية . دار نشر تيمبر، بورتلاند. 423 صفحة.