گياه شناسي

مقدمه
گياه شناسي گياه‌شناسي شاخه‌اي از زيست‌شناسي است که با گياهان سروکار دارد. که چند نوع گياه وجود دارند؟ چگونه زندگي و رشد مي‌کنند. چه طور نسبت به محيط اطراف خود واکنش نشان مي‌دهند نسبت به چه امراضي حساس هستند و مهم‌تر از همه آنکه به چه نحوي گياهان در زندگي روزمره ما تأثير مي‌گذارند. مطالعه بيشتر ديد روشن‌تري نسبت به وابستگي انسان به گياهان و تأثير زيادي که آنها در منشا و پيشرفت تمدن داشته‌اند به دست مي‌دهد.

و به مطالعه علمي گياهان مي‌پردازد. بطور قراردادي، گياه‌شناسان به بررسي کليه موجودات زنده‌اي که عموماً جزو گونه‌هاي حيوانات محسوب نمي‌شوند مي‌پردازند، يعني موجودات زنده‌اي‌ که ثابت بوده يا به پايه‌اي متصلند، هدف بررسي گياه شناسان هستند. بنابراين پيشرفتهاي حاصل در

دانش اقسام گوناگون حيات موجب ايجاد حوزه‌هاي ديگر مطالعات تخصصي، جدا از گياه‌شناسي براي اين موجودات “شبيه گياه” شده است. امروزه رشته‌اي به نام قارچ‌شناسي به مطالعه قارچها، ميکروبيولوژي به بررسي ويروس‌ها و باکتري‌ها و رشته جلبک‌شناسي به بررسي جلبک‌ها مي‌پردازد. امروزه موجودات زنده جزو اين سه گروه (بيشتر قارچ‌ها، جلبکها و ميکروبها) ديگر در قلمرو گياهان، مورد بررسي قرار نمي‌گيرند.

اما هنوز هم توجه گياهان شناسان به آنها معطوف است. در بين کارهاي آغازين مربوط به گياه‌شناسي که تقريباً ۳۰۰ سال قبل بعد از ميلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فيلسوف يوناني) ديده مي‌شود.
: درباره تاريخچه گياهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گياهان. اين دو کتاب روي هم بيشترين تأثير را در دوران باستان و قرون وسطي در علم گياه‌شناسي داشته‌اند. Dioscorides نويسنده پزشکي رومي شواهد مهمي مبني بر دانش يونانيان و روميان درباره گياهان دارويي ارائه مي‌‌دهد. رابرت هوک (Robert Hooke) در سال ۱۶۶۵ با استفاده از يک ميکروسکوپ ابتدايي، ياخته را در چوب پنبه و اندک زماني بعد در بافت گياه زنده کشف کرد.
او با نگاه به يک برش باريکي از چوب پنبه نوشت: من توانستم تعداد بسيار زيادي منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بيشتر شبيه کندوي عسل هستند، اين روزنه‌ها يا ياخته‌ها عمق زيادي نداشتند اما تعداد بسيار زيادي جعبه کوچک محسوب مي‌شوند. (Leonhart Fuchs) نويسنده آلماني، (Conrad Gessner) نويسنده سوئيسي و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نويسنده گان انگليسي يک کتاب گياهي منتشر کردند که اطلاعاتي را درباره گياهان داروئي ارائه

مي‌کرد نخستين گياهان در زندگي بشر گياهان نه فقط براي ما غذا، لباس و مسکن تهيه مي‌کنند، بلکه هوايي را که تنفس مي‌کنيم از اکسيژن، که بدون آن زندگي ممکن نيست منحني مي‌سازند.
بعضي از گياهان نظير باکتريها موجب امراض منحني براي انسان و حيوانات مي‌شوند اما در عين حال پادزيست‌ها (آنتي‌بيوتيک‌ها)، نظير پني‌سيلين و ديگر داروهايي که از گياهان به دست مي‌آيند به جلوگيري و شنا يافتن از اين امراض کمک مي‌نمايند.
تمامي اکوسيستمهاي کره زمين روي هم زيست کره را تشکيل مي‌دهند و بخش فيزيکي اين بزرگترين واحد اکولوژيک ، محيط زيست کره زمين است. اين بخش فيزيکي خود از سه قسمت بهم پيوسته تشکيل شده است.
قسمت آب يا آب کره ، قسمت خشکي يا سنگ کره و قسمت گازي يا هوا کره. از آنجا که تعداد اندکي از گونه‌ها مي‌توانند بطور هميشگي در هوا بمانند، دو دسته اصلي زيستگاهها را

زيستگاههاي آبي و زيستگاههاي خشکي تشکيل مي‌دهند.
خزه

اين گياه کند رشد جزو اولين گياهان زميني محسوب مي‌شود و فاقد ساقه و ريشه حقيقي است. خزه‌ها به وسيله هاگ توليد مثل مي‌کنند .اين گياهان داراي ساقه‌هاي عمودي هستند.
يکي از انواع خزه‌ها خزه شاخ گوزني است. اين گياه در واقع يک نوع گلسنگ است. يک گياه قارچي که با يک جلبک ميکروسکوپي همزيستي دارد اين گياه شبيه يکبوته کوچک است که سريعتر از ديگر انواع گل سنگ رشد مي‌‌کند .اين گياه در زمينهاي مرطوب روييده و يکي از متداولترين اشکال حيات در نواحي سنگلاخي است. هر چند که اين گياه چندان مغذي نيست غذاي عمده گله‌هاي گوزن شمالي که منطقه را تحت سلطه خود دارند تشکيل مي‌‌دهد.

خزه ها زير گروه بريوفيتها مي باشند که داراي اندامهاي هوايي مشابه برگ و ساقه اند و اگر محور خزه ها در جهت عمودي رشد نمايد حداکثر تا ۱۵ سانتي متر ارتفاع پيدا مي کند برخي از خزه هانيز نيبز محور خزنده دارند. در مرکز محور خزه ها (در برش طولي) عده اي از سلولهاي دراز و

باريک دنبال هم که ترتيب قرار گرفتن آنها شباهت زيادي به وضع عناصر آوندهاي غربالي پيشگام در نهاندانگان را دارد، ديده ميشود. ساختار تشريحي اندام برگي خزه ها بسيار ساده و مرکب از يک لايه سلول است که در وسط آن به صورت رگبرگ تراکم بيشتري پيدا مي کنند. روي هر محور ايستاده و بدون انشعاب خزه هاي ايستاده معمولاً چند رديف اندام برگي ديده ميشود و محور خوابيده خزه هاي خزنده ، غالباً منشعب و چند شاخه اي هستند در ساختار تشريحي محور خزه ها بخشهاي زير را مي توان ديد.
- سلولهاي سطحي که جدار نسبتاً ضخيم داشته ، معمولاً به رنگقرمز مايل به قهوه اي اند
۲- در زير سلولهاي سطحي محور، سلولهاي نسبتاً درشت با ديواره يي نازک و حاوي مواد ذخيره يي قرار دارند.
۳- بخش مرکزي از سلولهاي دراز و باريک دنبال هم تشکيل مي شود.

خزه ها فاقد ريشه حقيقي بوده به وسيله ريزوئيد مواد معدني و آب را از خاک جذب مي کنند. ساختار ريزوئيد خزه ها بسيار ساده است و از چند سلول که به رنگ قرمز مايل به قهوه اي هستند تشکيل مي شود وريزوئيدهاي خزه ها ساده و يا ممکن است منشعب باشند.
خزه‌ها گياهاني هستند که در مکانهاي مرطوب و مردابي مي‌رويند و نمونه‌هايي از آنها که در آبهاي شور زندگي مي‌کنند ديده شده است. تخته سنگها و تنه درختان در نواحي مرطوب و جنگلها پوشيده از يک قشر خزه است. گروهي ابتدايي از گياهان را تشکيل مي‌دهند که آثار سنگواره‌اي آنها در دوره دونين و کربونيفر مشاهده شده است. فاقد گل هستند که دستگاه رويشي آنها از ساقه و برگ تشکيل شده است.

 

دستگاه آوندي مشخصي در آنها ديده نمي‌شود و بجاي ريشه کرکهاي يک يا چند ياخته‌اي به نام ريزوئيد عمل جذب مواد را براي آنها انجام مي‌دهند.خزه‌ها چرخه زندگي مخصوص به خود را دارند که با چرخه زندگي گياهان متعلق به شاخه‌هاي ديگر متفاوت است. در اين گياهان وجود گامتوفيت طولاني و بسر بردن اسپروفيت روي گامتوفيت يکي از ويژگيهاي چرخه زندگي است.

ساختمان دستگاه رويشي
يک خزه به ظاهر داراي دستگاه رويشي مشابه گياهان گلدار مي‌باشد. يعني داراي ساقه راست با تقارن محوري و ندرتا صفحه‌اي و پوشيده از برگهاي مرتب است. ولي بايد دانست که اين تشابه ظاهري است و تنه خزه هرگز داراي ريشه واقعي نيست. بلکه کرکهاي يک يا چند ياخته‌اي ريزوئيد ناميده مي‌شود و از لايه خارجي ساقه منشا مي‌گيرند کار ريشه را انجام مي‌دهند. بافت آوندي حقيقي وجود ندارد و داراي روزنه نيست و از طرفي تمام سلولها هاپلوئيد هستند. در گروهي از خزه‌ها به نام هپاتيکها ساقه برگدار گياه به شکل صفحات پهن با تقارن صفحه‌اي ديده مي‌شود که قابل مقايسه با ريسه‌هاي جلبکها مي‌باشد. سلسله گياهان شامل ۴ شاخه است. شاخه

ريسه‌داران يا تالوفيتها (Tallophyta) ، شاخه خزه‌ايها (Bryophyta) ، شاخه نهانزادان آوندي (Pteridophyta) و شاخه گياهان دانه‌دار يا اسپرمتوفيتها (Spermatophyta). وجود دانه يکي از صفات مشخص کننده گياهان دانه‌دار مي‌باشد. با تشکيل دانه نسل تازه‌اي از گياه به نام رويان در درون آن شروع به رشد مي‌کند. بنابراين دانه عامل بقا و انتشار اين گياهان بشمار مي‌رود.
دو زير شاخه بازدانگان و نهاندانگان از لحاظ مقام رده بندي داراي ارزش يکساني هستند ولي از بسياري از جهات با يکديگر تفاوت دارند. در بازدانگان تخمک و دانه حاصل از رشد آن فاقد پوشش هستند ولي در نهاندانگان پوشش تمايز يافته‌اي به نام برچه ، تخمک و دانه حاصل از آن را

مي‌پوشاند. هر کدام از اين زير شاخه‌ها به گروههاي کوچکتري تقسيم بندي مي‌شوند.
ساختمان دستگاه زايشي
خزه‌ها گياهاني هستند که اندامهاي جنسي مولد گامت آنها به دو شکل ديده مي‌شود. آنتريدي که در آنها آنتروزوئيدها يا گامتهاي نر بوجود مي‌آيند و آرکگون که در آنها گامت ماده يا اووسفر توليد مي‌شود.
آنتريدي
آنتريدي به شکل کيسه‌اي است با جدار نازک که از يک رديف سلول ساخته شده است. در داخل آنتريدي ياخته‌هايي قرار گرفته‌اند که مستقيما به ياخته‌هاي مادر آنتروزوئيد تبديل مي‌شوند. هسته اين ياخته دوکي شکل است و ديواره ياخته از بين مي‌رود و در انتهاي آن دو تاژک بوجود مي‌آيد و يک آنتروزوئيد يا گامت نر شکل مي‌گيرد. آنتريدي غالبا از راس خود پاره مي‌شود و آنتروزوئيدها را به خارج پراکنده مي‌کند و گامتهاي نر که قدرت تحرک دارند با شنا کردن در آب اطراف گياه خود را به آرکگون مي‌رسانند.
آرکگون
اندام زايشي ماده يا آرکگون به شکل يک بطري ديده مي‌شود که ديواره آن از يک رديف ياخته ساخته شده است. آرکگون شامل بخش گردن و بطن است. در داخل بطن ياخته مادر گامت ماده وجود دارد.
که اين ياخته بوسيله تقسيم به دو ياخته نامساوي تقسيم مي‌شود. ياخته بزرگتر گامت ماده را مي‌سازد. آنتروزوئيد پس از ورود به بطن آرکگون با ياخته اووسفر ترکيب شده و سلول تخم را بوجود مي‌آورد که بلافاصله در اطراف آن ديواره سلولزي تشکيل مي‌شود.
با تشکيل تخم مرحله گامتوفيتي گياه پايان مي‌يابد و مرحله اسپروفيتي آغاز مي‌شود.

تبديل تخم به گياه کامل
تخم بلافاصله بعد از تشکيل در داخل آرکگون تقسيمات مکرر خود را آغاز مي‌کند و جنين را بوجود مي‌آورد. در اين مرحله جنين کاملا بوسيله آرکگون پوشيده شده است. ادامه رشد جنين و تشکيل اسپروگون باعث مي‌شود تا آرکگون پاره شود. قسمت بالاي آرکگون همراه با رشد جنين به بالا کشيده مي‌شود و در راس کپسول يعني قسمت اصلي اسپروگون قرار مي‌گيرد. همه اين موارد در روي گياه که همان گامتوفيت است صورت مي‌گيرد و از مواد غذايي گامتوفيت استفاده مي‌کند.
ساختمان اسپروگون

اسپروگون يا بخش اصلي اسپروفيت گياه شامل ۳ قسمت است. پايه که در لابه لاي بافتهاي گياه قراردارد و مواد غذايي براي اسپروگون را تهيه مي‌کند ، تار که وسيله ارتباط کپسول و پايه است و کپسول که داراي ساختمان پيچيده‌اي است و در داخل آن اسپورها يا هاگ در نتيجه تقسيم ميوز ياخته‌هاي مادر اسپور بوجود مي‌آيند. با تشکيل اسپور مرحله اسپروفيتي گياه خاتمه مي‌يابد و مرحله گامتوفيتي آن آغاز مي‌شود. هر گاه اسپور در محيط مناسب قرار بگيرد رويش کرده و رشته سبز رنگ و منشعبي به نام پروتونما بوجود مي‌آيد. در نقاط مختلف پروتونما جوانه‌هاي بز رنگي ديده مي‌شود که نهايتا هر کدام از آنها به يک گياه خزه تبديل مي‌شوند.

رده بندي خزه‌ها
اين شاخه از گياهان در سه رده مورد مطالعه قرار مي‌گيرند.
رده خزه‌هاي اصلي
خزه‌هاي اصلي (Bryosida) داراي تقارن محوري هستند و مشخصاتي که در مورد خزه‌ها ذکر شد بيشتر متعلق به اين گروه است. مهمترين راسته‌هاي اين رده عبارتند از: راسته خزه‌هاي اصلي (Bryales) و راسته خزه‌هاي توربي يا باتلاقي (Sphagnales).
رده هپاتيکها
هپاتيکها خزه‌هايي هستند که دستگاه رويشي آنها به شکل نوارهاي پهن و با ساقه برگي شکل با تقارن صفحه‌اي مي‌باشند. اين گياهان از نقطه نظر ظاهري ساختمان متفاوتي را باهم نشان مي‌دهند و در بين آنها انواعي به صورت هپاتيکهاي برگدار که نشان دهنده شباهت آنها با خز

ه‌هاي اصلي است. گروهي ديگر به صورت خزه‌هاي داراي تال ديده مي‌شوند که شباهت آنها بيشتر با جلبکهاي سبز است. هپاتيکها داراي پروتونماي کوچک يا فاقد آن هستند. مهمترين راسته اين رده راسته Marchantiales مي‌باشد.