الباب الأول - الدرس 4: أنماط الحركة في النبات (حركة اللمس والنوم والانتحاء والشد في المحاليق والكورمات والانسياب السيتوبلازمي)
تُمثّل الحركة في عالم النبات دليلاً حيوياً على الإحساس والاستجابة الدقيقة للتغيرات البيئية المحيطة، وتتعدد مظاهرها بما يحقق بقاء النبات ونموه وتكيفه. تنقسم الحركة في النبات إلى خمسة أنماط رئيسية وفق معايير المنهج الوطني المعتمد: حركة اللمس كما في أوراق نبات المستحية (Mimosa pudica) التي تتدلى وريقاتها بمجرد لمسها نتيجة لتغيرات ضغط الامتلاء في الانتفاخات القاعدية، وحركة النوم واليقظة بتتابع الليل والنهار وتقارب الوريقات، وحركة الانتحاء (الضوئي والأرضي والمائي) الناتجة عن تباين توزيع الأكسينات (هرمونات النمو) على جانبي العضو النباتي. وتبرز حركة الشد بنوعين استراتيجيين: الشد في محاليق النباتات المتسلقة (كبازلاء الحديقة والعنب) لتثبيت الساق الضعيفة رأسياً بالهواء، والشد في الجذور الشادة للكورمات والأبصال لخفض الساق الأرضية لمستوى ملائم يحميها من الرياح ويؤمن غذاءها. وتتوج هذه الحركات بالحركة الدورانية السيتوبلازمية المستمرة داخل الخلايا الحية كما في نبات الإيلوديا.
1. حركات اللمس والنوم والانتحاء
-
حركة اللمس (نبات المستحية):
بمجرد لمس الوريقات، تتدلى محاور الوريقات وتنحني لأسفل كما لو أصابها الذبول. والسبب خروج الماء بالخاصية الأسموزية من خلايا النصف السفلي للانتفاخات المفصلية (وهي أكثر حساسية ورقة) إلى الأنسجة المجاورة فيزول امتلاؤها. -
حركة النوم واليقظة:
تتقارب الوريقات في الظلام معبرة عن نوم النبات، وتنبسط في النور معبرة عن يقظته بفعل التغيرات اليومية لضغط الامتلاء. -
حركة الانتحاء (Tropism):
استجابة موقعية لنمو أعضاء النبات نحو المؤثر أو بعيداً عنه (ضوء، جاذبية، رطوبة) بسبب التوزيع غير المتساوي للأكسينات (إندول حمض الخليك).
2. حركات الشد في النباتات
| نوع الشد | الكائن الحي والمثال | الآلية البيولوجية والهدف |
|---|---|---|
| الشد في المحاليق | النباتات المتسلقة (البازلاء، العنب) | يدور المحلاق في الهواء باحثاً عن دعامة صلبة، وعند ملامستها يلتف حولها ويثبت نفسه، ثم يتموج ما تبقى منه فينقص طوله ويجذب الساق رأسياً نحو الدعامة، ثم يتغلظ بنسيج دعامي صلب. إذا لم يجد دعامة يذبل ويموت. |
| الشد في الجذور الشادة | الكورمات والأبصال (النرجس، البصل) | تتقلص الجذور الشادة أسفل الكورمة أو البصلة فتشدها لأسفل، لتهبط الساق الأرضية المختزنة للغذاء إلى مستوى ملائم من سطح التربة لتأمينها ضد الرياح وتثبيتها. |
3. الحركة الدورانية السيتوبلازمية (الانسياب السيتوبلازمي في نبات الإيلوديا)
حركة دائبة ومستمرة داخل جميع الخلايا الحية لضمان توزيع المواد الغذائية والغازات والإنزيمات في أرجاء السيتوبلازم. يستدل عليها مجهرياً بفحص خلايا ورقة نبات الإيلوديا (نبات مائي) تحت القوة الكبرى للمجهر؛ حيث ينساب السيتوبلازم كتيار مستمر في اتجاه دوراني واحد محمولاً بطبقة رقيقة تبطن الجدار الخلوي، ويستدل على حركته بحركة البلاستيدات الخضراء المنغمسة فيه والتي تدور معه بانتظام.
تمرين 1: تفسير التفاف المحلاق حول الدعامة الصلبة
المسألة: فسر علمياً: سبب التفاف محلاق نبات البازلاء حول الدعامة الصلبة فور ملامستها.
• يؤدي اللمس الميكانيكي إلى هجرة الأكسينات بعيداً عن منطقة الملامسة.
• يترتب على ذلك بطء نمو المنطقة الملامسة للدعامة، وسرعة استطالة ونمو المنطقة غير الملامسة (البعيدة).
• يؤدي تباين سرعة النمو بين الجانبين إلى التفاف المحلاق حول الدعامة وإحكام الالتصاق بها.
تمرين 2: ماذا يحدث إذا لم يجد المحلاق الدعامة؟
المسألة: ماذا يحدث لمحلاق نبات متسلق إذا دار في الهواء لفترة ولم يجد دعامة صلبة يلتف حولها؟
• بعد فترة من الدوران في الهواء تنفد طاقته ويتوقف نشاط القمة النامية.
• يذبل المحلاق ويجف ويموت ويسقط عن النبات.
• يفقد النبات فرصة استقامة ساقه رأسياً في هذا الجزء.
تمرين 3: الأهمية البيولوجية للجذور الشادة بالأبصال
المسألة: اذكر فائدتين بيولوجيتين لحركة الشد في جذور الأبصال والكورمات في النباتات الأرضية.
• شد الساق الأرضية المختزنة للغذاء لأسفل لتستقر على بعد ملائم وثابت من سطح التربة.
• تأمين وتدعيم الأجزاء الهوائية للنبات ضد قوة الرياح والعواصف السطحية، وحماية البصلة من الجفاف وحرارة الشمس المباشرة.
تمرين 4: الاستدلال على الحركة الدورانية السيتوبلازمية
المسألة: لماذا اختير نبات الإيلوديا المائي تحديداً لدراسة وفحص الحركة الدورانية السيتوبلازمية مجهرياً؟
• لأن أوراق نبات الإيلوديا رقيقة جداً تتكون من طبقتين فقط من الخلايا مما يسهل نفاذ الضوء بالمجهر دون الحاجة لعمل قطاعات مجهرية.
• خلاياه كبيرة وغنية ببلاستيدات خضراء كبيرة الحجم وواضحة يسهل تتبع دورانها مع تيار السيتوبلازم الشفاف.
تمرين 5: دور تموج المحلاق في جذب الساق
المسألة: كيف يؤدي تموج ما تبقى من أجزاء المحلاق بعد ملامسة الدعامة إلى استقامة الساق رأسياً؟
• بعد تثبيت طرف المحلاق بالدعامة، يتموج الجزء المتبقي منه في حركة لولبية حلزونية.
• يؤدي هذا التموج الحلزوني إلى قصر طول المحلاق ميكانيكياً.
• فيقترب الساق الرخو من الدعامة الصلبة وينجذب رأسياً نحوها، ثم تتغلظ جدر خلايا المحلاق بنسيج دعامي ليكتسب الصلابة.
تمرين 6: مقارنة حركة اللمس في المستحية بحركة الانتحاء
المسألة: قارن بين آلية استجابة حركة اللمس في نبات المستحية وآلية حركة الانتحاء من حيث الاعتماد على الأكسينات أو ضغط الامتلاء والسرعة.
• حركة اللمس: استجابة سريعة فورية تعتمد على التغير السريع في ضغط الامتلاء وخروج الماء من انتفاخات الوريقات بالأسموزية (لا تعتمد على نمو أو أكسينات).
• حركة الانتحاء: استجابة بطيئة نسبياً تعتمد على تباين توزيع الأكسينات ومعدل نمو واستطالة الخلايا على جانبي العضو النباتي.
تمرين 7: اتجاه الحركة الدورانية السيتوبلازمية
المسألة: وضح كيف تدور محتويات الخلية النباتية الحية وما اتجاه هذا الدوران ومصدر طاقته.
• ينساب السيتوبلازم في اتجاه دوراني محدد وثابت (في اتجاه واحد غالباً مع أو عكس عقارب الساعة).
• حركة السيتوبلازم حركة نشطة تعتمد على الطاقة الناتجة من تنفس الخلية وتحلل جزيئات ATP المتولدة في الميتوكوندريا.
تمرين 8: حركة النوم واليقظة في النباتات البقولية
المسألة: هل تقتصر حركة النوم واليقظة على نبات المستحية فقط؟ اذكر عائلة نباتية أخرى تظهر فيها هذه الحركة بوضوح.
• لا تقتصر على نبات المستحية فقط.
• تظهر حركة النوم واليقظة بوضوح كبير في العديد من نباتات العائلة البقولية (Leguminosae) مثل نبات الفول ونبات البرسيم والبازلاء، حيث تتقارب وريقاتها ليلاً وتتباعد نهاراً.
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً: