الحركة في النبات

📚 محتويات المقال

    الحركة في النباتات

    في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نَصِف الانتحاءات التي تتحكَّم في حركة النباتات.
    الهدف من الدرس هو تمكين الطالب من:
    وصف الانتحاء اللمسي كمثال على الحركة في النباتات
    وصف الحركة الدورانية السيتوبلازمية في الخلايا باعتبارها طريقة لتحريك المواد داخل النبات
    وصف آلية عمل الجذور الشادَّة كمثال على الحركة في النباتات
    توضيح أمثلة على الحركة في نبات المستحية (الميموزا) والبقوليات
    ما هو المقصود بالحركة: هي ظاهرة تميز جميع الكائنات الحية وهي تنشأ ذاتياً نتيجة تعرض الكائن الحي لإثارة ما فيستجيب لها إيجاباً أو سلباً وفى كلتا الحالتين تكون الاستجابة حدوث الحركة.
    أنواع الحركة في النباتات


    ما هى أنـواع الحركة:

    1-حركة دائبة: تحدث داخل كل خلية من خلايا الكائن الحي لاستمرار أنشطته الحيوية. مثل: الحركة السيتوبلازمية.
    2- حركة موضعية: تحدث لبعض أجزاء الكائن الحي. مثل: الحركة الدودية فى أمعاء الفقاريات.
    3-حركة كلية: يتحرك بها الكائن الحي من مكان لآخر بحثاً عن الغذاء أو سعياً وراء الجنس الآخر أو تلافياً لخطر ما في بيئته وهي تؤدي إلى زيادة انتشاره وكلما كانت وسائل الحركة قوية وسريعة كلما اتسعت دائرة انتشاره.

    مثل: زاد انتشار الحشرات بسبب تعدد وسائل الحركة وقوتها.
    شروط الحركة وحفظ التوازن فى الحيوان:
    وجود هيكل صلب (دعامة) تتصل بها العضلات. ليمكن للحيوان من الحركة والمحافظة على توازنه.
    أن يتكون الهيكل من قطع تتصل ببعضها اتصالاً مفصلياً يتيح لها الحركة.
    لننتقل الى أنواع الحركة فى النبــات:
    تستجيب جميع الكائنات الحية لجميع التغيرات و تتفاعل معها بالقدرة علي الحركه .
    وتُسمى هذه التغيُّرات المثيرات. ولهذا السبب نقول إن الحركة والاستجابة للمثيرات هما سمتان من السمات المميِّزة للكائنات الحية، والنباتات ليست استثناءً من ذلك! وعلى الرغم من أن النباتات قد تبدو ثابتة، فإن لديها القدرة على أداء عِدَّة أنواع مختلفة من الحركات استجابة لمثيرات مثل الضوء واللمس والحرارة والجاذبية.

    تعريف: المثير

    المثير هو أي تغيُّر في البيئة الداخلية أو الخارجية للكائن الحي يمكن أن يؤثِّر على نشاطه.
    قد تحفِّز بعض المثيرات استجابة اتجاهية في النباتات. وهذا يعني أن الاستجابة قد تكون إما في اتجاه المثير أو بعيدًا عنه أوحركة لا اتجاهيه. هذا النوع من الحركة يُسمَّى الانتحاء.

    اولا الاستجابة الحركية بالانتحاء : هو النمو و الحركه إما في اتجاهِ مؤثر ما وإما بعيدًا عنه.
    مثل الانتحاء الضوئي و الانتحاء الارضى في اتجاه الجاذبيه و الانتحاء في اتجاه الرطوبه

    حركة الانتحاء

    الانتحاء في اتجاه او عكس اتجاه مؤثر كالضوء او الجاذبيه او الرطوبه و تظهر في انتحاء الساق و الجذر مع المؤثر او عكس اتجاهه
    و يكون السبب اختلاف توزيع الاكسينات (اندول حمض الخليك) الموجود في القمم الناميه للجزر او الساق

    اولا الإنتحاء الضوئى

    الانتحاء الضوئي هو تأثر النبات النامى بالضوء فتنمو الساق جهة الضوء وينمو الجذر بعيداً عنه
    انحناء الساق نحو الضوء بينما ينحني الجذر بعيدا عن الضوء
    الانتحاء فى اتجاه الضوء و المعروف بأسم الانتحاء الضوئى


    التفسير :
    سبب حركة الانتحاء الضوئي هو تباين نمو جانبي الساق اوالجذرالقريب والبعيد عن الضوء حيث :
    أ- في الساق : تحدث زيادة في نمو جانب الساق البعيد عن الضوء عن الجانب المواجه للضوء فيؤدى ذلك إلى انحناء الساق نحو مصدر الضوء
    ب- في الجذر : يحدث العكس حيث يزيد نمو الخلايا المواجهة للضوء عن الجانب البعيد عن الضوء فيؤدى ذلك إلى انحناء الجذر بعيدا عن مصدر الضوء

    الإنتحاء الأرضى

    هو استجابة النبات لمؤثر خارج هو الجاذبية الأرضية فتنحني الأعضاء النباتية تجاهها أو بعيدا عنها فعند تنكيس أصيص يحتوى نبتة فان الجذر يتجه لأسفل لا إلى التربة بينما الساق تتجه لأعلى أي إلى التربة وذلك يؤكد أن الجذر ينمو لأسفل في اتجاه الجاذبية وليس هربا من الضوء أو بحثا عن الماء .

    عندما يكون النبات في الوضع الراسي الطبيعي : تتوزع الاكسينات بانتظام فينمو الساق لاعلي و الجذر لاسفل.

    عند وضع النبات في الوضع الأفقي :
    أ- في الساق : يؤدى زيادة تركيز الاوكسينات في الجانب السفلي إلى استطالة خلايا هذا الجانب بمعدل اكبر من خلايا الجانب العلوي فينحني الساق لأعلى ضد الجاذبية الأرضية ( منتح أرضي سالب ).

    ب- في الجذر: يؤدى زيادة تركيز الاوكسينات في الجانب السفلي للجذر إلى تعطيل نمو خلايا هذا الجانب في الوقت الذي تستمر فيه خلايا الجانب الأخر في النمو فينحني طرف الجذر إلى أسفل ( منتح أرضي موجب ).

    أي أن :- زيادة تركيز الاوكسينات عن حد معين يمنع استطالة خلايا الجذر بينما يحفز استطالة خلايا الساق

    الإنتحاء المائى 

    هو تأثر النبات النامى بالرطوبة فينمو الجذر فى إتجاه الرطوبة

    ثانيا الاستجابة الحركية باللَّمس و النوم


    حركة اللمس مثلا عند لمس أوراق المستحيه
    مثل تدلي أوراق النبات كما لو أصابها الذبول و تمتد لباقي الاوراق
    حركة النوم و اليقظة
    تقارب الوريقات ليلا و عند حلول الظلام فيما يشبه النوم و انبساط الاوراق نهارا للتعبير عن اليقظة في النبات المستحيه و بعض أنواع البقوليات

    هل تملِك النباتات حاسة اللمس؟ بعض النباتات تكون حساسة للغاية للَّمس.
    تمتلك نبات المستحية، الميموزا أو Mimosa pudica حاسة اللمس و يستجيب لها و هي حركة عير متجهة؛ لأن اتجاه الحركة لا يعتمد على اتجاه المثير! .

    تعريف: الاستجابة الحركية للَّمس :
    الاستجابة الحركية بالمس و النوم في نبتة الميموزا

    الاستجابة الحركية للَّمس هي حركة غير متجهة؛ أيْ لا تعتمد على اتجاه المثير، بل يستجيب بها النبات للمثير اللَّمسي.
    عند عدم تعرض نبات المستحية لاى مؤثر، تظل الوُرَيْقات متفتحة في وضع أفقي وعند لمس النبات أو اهتزازه، تتدلي الوُرَيْقات التي تم لمسها فقط أو تنطوي، كما لو أصابها الذبول و هو يعتمد علي الضغط الانتفاخي .

    تعريف: الضغط الانتفاخيُّ

    الضغط الانتفاخي هو الضغط الذي يبذله الماء لدفع الغشاء البلازمي باتجاه جدار الخلية للحفاظ على شكل الخلية وصلابتها و اكسابها دعامه فسيولوجيه.

    في حال عدم تعرُّض نبات المستحية  لمثيرات، فإن الخلايا تكون منتفخة تمامًا؛ لأنها تحتوي على الماء.
    يُمكِّن هذه الانتفاخ النبات من أن يظل متوترا( قائمًا)، وأن تبقى وُرَيْقاته مفتوحة.
    أما عند لمس الوُرَيْقات، تُرسَل إشارات، تحفزها على فقدان الماء للأنسجة المحيطة.
    نتيجة لفقدان الماء، يقل الضغط الانتفاخي، وتنغلق وُرَيْقات النبات وتتدلَّى.
    تعريف: الانتحاء اللَّمْسي: الانتحاء اللَّمْسي هو حركة نموِّ النبات في اتجاهٍ ما استجابةً للمثير اللمسي.

    ملحوظة هامة جدا :
    يُمكن أن تكون الانتحاءات إما سالبة أو موجبة؛ أيْ تنمو بعيدًا عن المُثير أو نحوه.
    مثال في النباتات المتسلِّقة في هذا النوع من الانتحاء اللمسي، تلامس المحاليق جسمًا صُلبًا خارجيًّا وتُحَفَّز على النمو نحوه. يسمى ذلك بالانتحاء اللمسي الموجب.
    اما في بعض النباتات، مثل البقوليات، عندما تلامس جذور هذه النباتات أجسامًا صُلبة مثل الصخور أو الأحجار تحت سطح التربة، فإنها تُحَفَّز على النمو بعيدًا عن هذه الأجسام.
    ونظرًا لأن اتجاه الحركة في هذه الحالة يكون بعيدًا عن المثير اللمسي، فهذا يسمى انتحاءً لمسيًّا سالبًا.

    مثال : الانتحاء في جذور البقوليات


    إذا لامست جذور نبتة فول، وقت نموِّها، جسمًا (مثل حجر تحت الأرض)، تُنقَل الإشارات لتحفيز الجذر إلى النمو بعيدًا عن ذلك الجسم. ما نوع الانتحاء الظاهر هنا؟
    ا- انتحاء أرضي موجب. ب- انتحاء لمسي سالب ج- انتحاء مائي سالب.
    د- انتحاء كيميائي موجب. ه- انتحاء ضوئي سالب.

    الحل
    حركة النبات استجابة لمثير ما تسمى الانتحاء. ويمكن أن يكون الانتحاء إما موجب أو سالب، أي ينمو في اتجاه المُثير أو بعيدًا عنه.
    لنتفحص الخيارات المطروحه امامنا
    النمو أو الحركة بعيدًا عن مثير ما يسمى انتحاءً سالبًا و الخيارين (أ) و (د) يصفان انتحاءين موجبين.
    نستبعد هذين الخيارين على الفور.
    تصف جميع الخيارات الثلاثة الأخرى (ب)، و(ج)، و(هـ)، بعض صور الانتحاء السالب.
    وبتقسيم الانتحاءات المختلفة إلى مفرداتها، فإن الخيار (ب) يستخدم كلمة «اللمسي»، والتي تعني أن المثير هنا هو «اللمس».
    ويستخدم الخيار (ج) كلمة المائى والتي تعني أن المثير هو المياه، ويستخدم الخيار (هـ) كلمة الضوئى، والتي تعني أن المثير هو الضوء.

    إذا دمجنا معًا المفردات المختلفة للخيار (ب)، نلاحظ أن الانتحاء اللمسي السالب يعني نمو النبتة بعيدًا عن المثير اللمسي.

    وهذا يصف بشكل مثالي نمو جذور نبتة الفول بعيدًا عن أي جسم تحت الأرض!
    في بعض النباتات، مثل البقوليات، عندما تلامس جذور هذه النباتات أجسامًا صُلبة مثل الصخور أو الأحجار تحت سطح التربة، تُرسل الإشارات لتحفيز الجذر على النمو بعيدًا عنها وهذا يساعدها على الحركه في التربة للتمدد فيها، وزيادة قدرتها على امتصاص المعادن والماء.

    إذن، نوع الانتحاء الذي توضِّحه جذور نبتة الفول هو الخيار (ب)، أي انتحاء لمسي سالب.

    ثالثا الاستجابة الحركية للظلام (حركة اليقظة والنوم)

    في نبات نبات عباد المستحيه : يحدث نهارا انبساط أوراق بعض النباتات و الحركه في اتجاه الشمس و في اليل تتقارب وتنغلق الوُرَيْقات
    التفسير : عندما تكون شدَّة ضوء النهار منخفضة، تولِّد المستقبلات الضوئية إشارة كهربية، والتي تؤدي إلى تتقارب الوريقات النبات في الليل معبرا عن النوم.
    في أثناء النهار، تستشعر المستقبلات الضوئية زيادة شدة الضوء وتحفز انبساط الوريقات و عودتها إلى وضعها القائم.
    فوائد حركات اليقظة والنوم غير مفهومة فهمًا كاملًا.
    وتشير إحدى النظريات إلى أن تقارب الأوراق في الليل يساعد على تقليل مساحة سطح النبات لمنع الإفراط في فقدان الماء خلال عملية النتح.

    مثال : حركات النبات استجابة لدورات الضوء والظلام
    أيٌّ من الآتي يَصِف استخدام البقوليات، وهي نوع من النباتات، للحركة للاستفادة من دورات الضوء والظلام؟
    تُحرِّك البقوليات أوراقها لتُغلِقها في الليل وتفتحها خلال النهار.
    تُحرِّك البقوليات أوراقها لتضمن أنها تنمو دائمًا في اتجاه الشمس.
    تُحرِّك البقوليات جذورها بفعالية للعثور على مناطق يكثر فيها ضوء الشمس.

    الحل
    يسمى هذا النوع من الحركة بالاستجابة الحركية للظلام أو حركة اليقظة والنوم.
    في هذا النوع من الحركة، يكون المثير هو شدة ضوء النهار.
    نلاحظ على الفور أن الخيار (ج) غير صحيح. ويرجع ذلك إلى أن جذور النبات لا تحتاج إلى ضوء الشمس؛ لأنها لا تقوم بعملية البناء الضوئي! وعليه، ليس هناك سبب يجعل النباتات تحرك جذورها للعثور على مناطق يكثر فيها ضوء الشمس.
    تحتوي النباتات التي تُظهر حركة اليقظة والنوم على مستقبلات ضوئية حساسة للضوء.
    تستشعر هذه المستقبلات الضوئية شدة الضوء ثم تنقل الإشارات إلى النبات؛ وهو ما يؤدي إلى تحركها استجابة لشدة الضوء.
    الاختيار الثاني: (ب) على أن البقوليات تحرِّك أوراقها لتضمن أنها تنمو دائمًا في اتجاه الشمس.
    هذه بالتأكيد آلية مفيدة لنمو النبات، لأنها تضمن حصول أوراق النبات على أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس للقيام بعملية البناء الضوئي.

    لكن هذه العبارة ليست الإجابة الصحيحة عن السؤال.

    إالاختيار الأول : (أ)، فسنجد أن هذا ينطبق تمامًا على وصف حركة اليقظة والنوم: تُحرِّك البقوليات أوراقها لتُغلِقها في الليل وتفتحها خلال النهار.
    إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار (أ).

    رابعا الحركة السيتوبلازمية

    دوران سيتوبلازم الخليه و تتضح في دوران البلاستيدات في الخلايا الكلورانشيميه في نبات الالوديا لتوزيع الغذاء علي الخليه
    السبب انسياب السيتوبلازم في حركة دورانية مستمرة حول الخلية في اتجاه واحد.

    تفسير الحركة السيتوبلازمية (الدورانية للسيتوبلازم):
    هي حركة من أهم خصائص سيتوبلازم الخلية الحية أنه يتحرك في دوران مستمر (حركة دائبة)داخل الخلية في اتجاه واحد.
    تجربة نبات (الايلوديا) عند فحص احدى خلاياه تحت القوة الكبيرة للمجهر يتضح أن:
    جدار الخلية الداخلي مبطن بطبقه رقيقة من السيتوبلازم
    ينساب السيتوبلازم في حركة دورانية مستمرة حول الخلية في اتجاه واحدمع عقارب الساعة.
    يستدل على هذه الحركة بدوران السيتوبلازم وما به من بلاستيدات خضراء محمولة فى تياره (مع اتجاه عقارب الساعة).

    الحركة على المستوى الخلوي.

    تحتوي كل خلية حية على السيتوبلازم، وهو السائل الذي تعلق فيه جميع عُضَيَّات الخلية.
    إحدى السمات الرئيسية للسيتوبلازم هي أنه ينساب في حركة مستمرَّة. ويتضح ذلك جليًّا عند فحص خلايا بعض النباتات المائية، مثل «الإيلوديا» Elodea canadensis أو «الهيدريلا» Hydrilla verticillata تحت المجهر.

    فيظهر السيتوبلازم يتحرك في دوران مستمر في اتجاه واحد، داخل الخلية. تسمى هذه الحركة المستمرة بالحركة الدورانية السيتوبلازمية.
    الحركة السيتوبلازمية في نبتة الالوديا

    الحركة الدورانية السيتوبلازمية

    الحركة الدورانية السيتوبلازمية هي حركة مستمرة للسيتوبلازم داخل الخلية في اتجاه واحد.
    توضح الصورة الآتية خلايا سطح ورقة من نبات «الهيدريلا» Hydrilla verticillata تحت القوة الكبيرة للمجهر.
    والتراكيب الخضراء التي نراها هي البلاستيدات الخضراء الموجودة في هذه الخلايا.
    وعند فحصها تحت المجهر، تظهر البلاستيدات الخضراء في كل خلية وهي تتحرك على طول جدار الخلية، إما في اتجاه حركة عقارب الساعة أو عكس اتجاه حركة عقارب الساعة.
    يمكننا استنتاج أن البلاستيدات الخضراء تتحرك بهذه الطريقة؛ لأنها تنساب مع السيتوبلازم في حركة دورانية مستمرة داخل كل خلية.

    في الخلايا الصغيرة ، مثل البكتيريا، تتحرك المغَذِّيات داخل الخلية عن طريق الانتشار خلال السيتوبلازم و ذلك لان حجم هذه الخلايا أصغر من 5 ميكرون،بل ويساوي 0.005 ميكرون فقط.
    ملحوظة: الميكرومتر هو وحدة طول في النظام الدولي للوحدات تعادل جزء من مليون من المتر، رمزه مكم (بالإنجليزية: µm 1 ميكرومتر = 10-6 متر ويسمى أحيانا ميكرون

    لكن في النباتات الراقية ، يمكن أن يكون حجم الخلايا ما بين 10 ميكرون و100 ميكرون،وهو حجم كبير نسبيا ما يعني أن انتشار المغذيات سيستغرق وقتًا طويلًا جدًّا مما يستدعى الخليه ان تجبر محتوياتها من السيتوبلازم بمحتوياته يتحرك حركه مستمرة بصفة ثابتة و دائمه ، تكمن اهميه الحركة الدورانية السيتوبلازمية تزويد عُضَيَّات الخلية بالجزيئات و المغذيات التي تحتاجها لأداء وظائفها و أيضا الغرض منها التخلص من نواتج عمليات الايض و التمثيل الغذائي.

    خامسا حركة الشد

    امثلة لحركه الشد في النبات

    حركة ا لشد في نبات البازلاء


    (1) تحتاج لدعامة صلبة.
    (2) تتم بواسطة المحاليق.
    (3) أهمية المحاليق أنها تشد الساق نحو الدعامة فيستقيم الساق رأسياً الى اعلي .
    (4) أهميتها: نمو الساق رأسياً.

    حركة الشد في الكورمات والأبصال


    الجذور الشاده
    (1) لا تحتاج لدعامة صلبة.
    (2) تتم بواسطة الجذور الشادة.
    (3) أهمية الجذور الشادة أنها تشد السوق الأرضية لأسفل فتهبط إلى المستوى المناسب فى التربة.
    (4) تعمل تدعيمها فى الأرض
    (5) تعمل علي حماية أجزائها الهوائية من تأثير الرياح
    (4) أهميتها: تظل الساق الأرضية المختزنة دائماً على بعد ملائم من سطح الأرض مما يزيد من تدعيمها وحمايتها من الرياح.

    أولا حركة الشد في المحاليق :

    أ- حركة الشد في محاليق (علميًا المحلاق عبارة عن ساق أو ورقة متحورة ) النباتات المتسلقة ، مثل البازلاء الخضراء تراكيب متخصِّصة تسمى المحاليق.
    المحاليق هي تراكيب رفيعة متخصِّصة تساعد في توفير دعامة للنباتات المتسلِّقة عن طريق الالتفاف حول الأجسام التي تلامسها.
    حركة الشد في المحاليق

    كيفية حدوث الحركة:

    يبدأ الحالق عمله بأن يمتد و يدور في الهواء حتى يلامس جسما صلباً.
    وعندما يحدث ذلك، يُحَفَّز إفراز بروتينات وهرمونات نباتية(اوكسينات) تؤدي إلى التفاف المِحلاق حول الجسم.
    تنمو الخلايا الموجودة على جانب المحلاق الذي يلامس الجسم ببطء، في حين تحَفَّز الخلايا الموجودة على الجانب المقابل على النمو بسرعة أكبر.
    وبمجرد اللمس يلتف الحالق حول هذا الجسم الصلب عدة مرات ليوثق التصاقه به بقوة.
    يتموج الجزء المتبقي من الحالق في حركة لولبية حتى يقصر طوله.
    وبذلك يقترب الساق من الدعامة أي يشد الساق نحو الدعامة فيستقيم الساق رأسياً.
    يتغلظ الحالق بعد ذلك بما يتكون فيه من أنسجة دعامية فيقوى ويشتد مما يساعدها على أن تظل قائمة.

    ملاحـــــظات:
    إذا لم يجد الحالق ما يلتصق به أثناء حركته الدورانية فإنه يذبل ويموت.
    اذا لم يجد النبات ما يلتصق به لكى يعتمد عليه فأنه يذبل ويموت 


    تفسير سبب حركة المحلاق حول الدعامة

    يرجع ذلك بسبب بطء نمو المنطقة التي تلامس الدعامة وسرعة نمو المنطقة التي لا تلامس الدعامة لان الأوكسينات تتراكم في الجانب البعيد بصورة أكبر من الجانب الملامس للدعامة).
    فتنمو المنطقة التي لا تلامس الدعامة بصورة أكبر مما يؤدي إلى التفاف المحلاق حول الدعامة.
    وجود الجسم الصلب: هو العامل المؤثر على وجود و تركيز الأوكسينات.
    كيف يتكون المحلاق


    ثانيا حركة الشد فى جذور الكورمات والإبصال (الجذور الشاده):

    لا تحتاج إلى دعامة - تتم بواسطة الجذور الشاده.
    كيفية حدوثها:
    تتقلص الجذور الشاده للكورمة أو البصلة فتشد النبات إلى أسفل.
    فتهبط الكورمة أو البصلة إلى المستوى الطبيعي المناسب لها في التربة.

    أهمية حركة الشد في الجذور الشاده

    تظل الساق الأرضية المختزنة دائماً على بعد ملائم من سطح الأرض مما يؤدي إلى :
    تدعيمها فى الأرض – حماية أجزائها الهوائية من تأثير الرياح
    حركة الشد في الابصال و الجذور الشادة

    ما المقصود بالجذور الشادَّة

    الجذور الشادَّة هي تراكيب جذرية سميكة متخصِّصة، توجد في الكورمات، والأبصال، والزهيرات، والتي تعمل على شد ساق النبات بعمق في التربة.

    بعض النباتات، مثل الكورمات أو الأبصال أو الزهيرات، لها جذور متخصِّصة تسمى جذور شادَّة.
    والجذور الشادة هي تراكيب جذرية سميكة قادرة على الانكماش في الظروف البيئية القاسية مثل الجفاف الموسمي. يُسمى أيضًا هذا النوع من الحركة بحركة الشد.
    أثناء نمو النبات، يبذل انكماش هذه الجذور شدًّا قويًّا للأسفل على الساق؛ الأمر الذي يساعد على تثبيت النبات بعمق في التربة وهذا يحمي النبات من التلف بالضوء والحرارة في ظروف الجفاف.

    المراجع

    محمد عبد الغنى عبد الحميد

    "في عالم يتسارع فيه التقدم العلمي، من الضروري أن نربط بين أحدث الاكتشافات في علم البيولوجيا وبين تراثنا العربي الغني. 'علم البيولوجيا العربية' تسعى لتحقيق هذا التوازن، وتقديم محتوى علمي دقيق وموثوق، مع الحفاظ على هويتنا العربية وقيمنا الأصيلة. انضم إلينا في هذه الرحلة المثيرة لاكتشاف عجائب علم البيولوجيا."