کلیات گیاهشناسی

گیاه شناسی شاخه‌ای از زیست شناسی است که با گیاهان سروکار دارد. که چند نوع گیاه وجود دارند؟ چگونه زندگی و رشد می‌کنند. چه طور نسبت به محیط اطراف خود واکنش نشان می‌دهند نسبت به چه امراضی حساس هستند و مهمتر از همه آنکه به چه نحوی گیاهان در زندگی روزمره ما تاثیر می‌گذارند. مطالعه بیشتر دید روشن‌تری نسبت به وابستگی انسان به گیاهان و تاثیر زیادی که آنها در منشا و پیشرفت تمدن داشته‌اند به دست می‌دهد. و به مطالعه علمی گیاهان می‌پردازد. بطور قراردادی ، گیاه شناسان به بررسی کلیه موجودات زنده‌ای که عموما جزو گونه‌های حیوانات محسوب نمی‌شوند می‌پردازند، یعنی موجودات زنده‌ای‌که ثابت بوده یـا به پایه‌ای متصلند، هدف بررسی گیاه شناسان هستند.
بنابراین پیشرفتهای حاصل در دانش اقسام گوناگون حیات موجب ایجاد حوزه‌های دیگر مطالعات تخصصی ، جدا از گیاه شناسی برای این موجودات "شبیه گیاه" شده است. امروزه رشته‌ای به نام قارچ شناسی به مطالعه قارچها ، میکروبیولوژی به بررسی ویروسها و باکتریها و رشته جلبک شناسی به بررسی جلبکهـــــا می‌پردازد. امروزه موجودات زنده جزو این سه گروه ) بیشتر قارچها ، جلبکها و میکروبها) دیگر در قلمرو گیاهان ، مورد بررسی قرار نمی‌گیرند اما هنوز هم توجه گیاهان شناسان به آنها معطوف می‌باشد.
● تاریخچـــــــه :در بین کارهای آغازین مربوط به گیاه شناسی که تقریبا ۳۰۰ سال قبل بعد از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تاثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه شناسی داشته‌اند. Dioscorides نویسنده پزشکی رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می دهد.
Robert Hooke در سال ۱۶۶۵ با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی ، سلول را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت : من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند، این روزنه‌ها یا سلولها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی ، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسنده گان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می‌کرد.
▪ نخستین گیاهان در زندگی بشر : گیاهان نه فقط برای ما غذا ، لباس و مسکن تهیه می‌کنند، بلکه هوایی را که تنفس می‌کنیم از اکسیژن ، که بدون آن زندگی ممکن نیست منحنی می‌سازند. بعضی از گیاهان نظیر باکتریها موجب امراض منحنی برای انسان و حیوانات می‌شوند اما در عین حال آنتی بیوتیک‌ها ، نظیر پنی‌سیلین و دیگر داروهایی که از گیاهان به دست می‌آیند به جلوگیری و شنا یافتن از این امراض کمک می‌نمایند. گیاهان برای بکار افتادن کارخانه‌ها نیرو تهیه می‌کنند و در بیشتر موارد ، مواد خام نظیر پنبه ، روغن‌ها ، چربی‌ها ، موم‌ها ، لاستیک و چوب تولید می‌نمایند که در ساخت فرآورده‌های آنها بکار می‌روند.
اکثر کارگران جهان بوسیله کار با گیاهان و فرآورده‌های گیاهی افراد معاش می‌کنند. از ابتدای تاریخ ، گیاهان به دفع نیازهای بشر کمک کرده و موجب پیشرفتش گریده است. احتمالا یکی از مهمترین اتفاقات در تاریخ تمدن کشف این پدیده بود که بذرهایی که به داخل خاک می‌افتند رشد کرده ، گیاهان غذا دهنده را تولید می‌کنند. این انسان را ملزم به ماندن در یک محل به قدر کافی طولانی ، می‌کرد تا محصولاتی زراعی را برداشت کند و در تشکل گروههای اجتماعی که به نوبه خود منجر به تقسیم کار و منشا تجارت که در جلبکه‌های دجله و فرات پدید شد در اطراف محیط بومی گندم بود.
زیست گیاهی پایه چه علومی است؟ دانش عمومی از اشیایی که چنان قسمت بزرگی از محیط ما را تشکیل می‌دهند و نقش چنان برجسته‌ای در زندگی ما ایفا می‌نمایند تا حد یک آموزش وسیع ضروری است. برای دانشجویان کشاورزی ، بیولوژی ، جنگلداری و علوم طبیعی بطور کلی زیست گیاهی پایه‌ای است که دانش اختصاصی تر آنها بر روی آن بنا شود.
▪ رشته‌های زیست گیاهی : زیست گیاهی یکی از تقسیمات اصلی زیست شنای (علم زندگی) است. رشته‌های دیگر زیست شناسی: جانورشناسی ، بیوشیمی ، بیوفیزیک ، روان شناسی و علوم پزشکی هستند. عنصر مشترک در تمام این رشته‌ها این است که آنها با موجودات زنده سروکار دارند. این در تایید این حقیقت است که گیاهان موجودات زنده می‌باشند. و از این لحاظ دارای بسیاری چیزهای مشترک با شکل‌های دیگر زندگی هستند. برای سهولت مطالعه ، موضوع زیست گیاهی به چندین رشته مهم تقسیم گردیده است. این رشته‌ها عبارتند از:
ـ تاکسونومی: یا سیستماتیک گیاهی با نام گذاری و تقسیم بندی گیاهان سرو کار دارد.مورفولوژی: شکل و ساختمان و توسعه آنها همراه با روابط قسمتهای گیاهان با یکدیگر را بررسی می‌کند. و شامل مطالعه آناتومی ، سیتولوژی و امبریولوژی است.
ـ فیزیولوژی: اعمال زندیگ نبات و وظایف اندام و بافتهای مختلف را بررسی می‌کند. پاتولوژی: با امراز نباتی سروکار دارد.
ـ اکولوژی: با روابط گیاهان نسبت به محیط شان ارتباط دارد. ژنتیک گیاهی: با مطالعه توارث در گیاهان سروکار دارد.
ـ پالئوباتنی: یا گیاه شناسی فسیل با گیاهان دوران گذشته زمین شناسی سروکار دارد.
رشته‌های دیگر این علم ، موبوط است به مطالعه وسیع گروههای مجزایی از گیاهان.باکتریولوژی: محدود به مطالعه باکتریها.
ـ بریولوژی: مطالعه خزه‌ها و پنجه گرگیان. میکولوژی: مطالعه قارچ‌ها. انکولوژی یا فیکولوژی: مطالعه جلبکها.
علاوه بر این رشته‌های معین زیست گیاهی ، بسیاری از علوم کشاورزی دیگر علوم یا منشاشان را از گیاه شناسی داشته‌اند یا بر پایه گیاه شناسی بنا شده‌اند.
▪ انواع مختلف گیاهان : یک گردش کوتاه در داخل جنگل‌ها یا مزارع هنگام تابستان یا پاییز ، اختلافات وسیعی را از نظر شکل و ساختمان در گیاهان آشکار می‌سازد بعضی ، درختانی مرتفع هستند، عده‌ای علفهایی کوتاه می‌باشند. بعضی گلهای زیبا دارند و بذر تولید می‌کنند. حال آنکه عده‌ای ، نظیر سرخسها به هیچ وجه تولید گل نمی‌کنند. اما بوسیله ساختمانهایی بسیار کوچک به نام اسپور تکثیر می‌شوند. بعضی روی زمین و بعضی در آب زندگی می‌کنند این اختلافات وسیع باعث شد که گیاه شناسان گیاهان را در گروههای مختلفی تقسیم کنند. و بر اساس شباهتهای و یا روابط بنیانی تمام گیاهان را به چند گروه بزرگ تقسیم می‌شوند.
در میان گیاهان با حداقل تفکیک ساختمانی ، باکتری‌ها ، قارچ‌ها و جلبکها قرار دارند. این گیاهان دارای ریشه‌ها ، ساقه‌ها یا برگهای حقیقی نیستند. تنه این نوع گیاه با ساختمان نسبتا ساده ، تالاموس نامیده می‌شود.ساده‌ترین این گیاهان ، باکتریها هستند که اکثرا تک سلولی می‌باشند. عده‌ای از این باکتریها موجب امراض سخت در انسان و حیوان و گیاه می‌شوند ولی بسیار دیگر برای انسان مفید می‌باشند.قارچها مانند باکتریها تماما فاقد رنگیزه‌های کلروفیل سبز که لازمه زندگی مستقل هستند می‌باشند و از این رو باید غذای خود را از موجودات دیگر به دست می‌آورند برخی قارچها سبب امراض انسانی و حیوانی می‌شوند و بسیاری نیز برای انسان نافع‌اند.جلبکها به صورت غوطه‌ور در آب یا در شرایط مرطوب می‌رویند و محتوی رنگیزه‌های کلروفیل سبز می‌باشند و از این رو گیاهان مستقلی هستند برخی تک سلولی و برخی به صورت کلنی می‌باشند. و پایه غذایی تمام حیوانات آبزی می‌باشند از این رو از اهمیت اقتصادی برخوردارند.خزه‌ها و پنجه گرگیان، گروهی از گیاهان را تشکیل می‌دهند. که در محلهای مرطوب سراسر جهان می‌رویند و فاقد ریشه ، ساقه و برگهای حقیقی هستند.سرخسهای معمولی و دم اسبیان با داشتن تنه‌های گیاهی کاملا متمایز از جلبکها و قارچها و پنجه گرگیان و خزه تفاوت دارند و دارای ریشه ، ساقه و برگهای حقیق‌اند و سیستم اوندی کاملا مشخص دارند. ولی به دلیل عدم تولید گل ، میوه یا بذر از گیاهان عالی متمایزند.توسعه یافته‌ترین گیاهان با بزرگترین تغییرات ، گیاهان بذردار می‌باشند. آنها دارای ریشه‌ها ، ساقه‌ها و برگهای حقیقی و یک سیستم آوندی کاملا توسعه یافته می‌باشند هر چند مهمترین صنعت ویژه در مورد آنها این امر است که بذر تولید می‌کنند. اکثر گیاهان زراعی ، درختان ، درختچه‌ها و گیاهان گلدار به این گروه تعلق دارند. گیاهان بذردار به دو گروه اصلی یعنی بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می‌کردند بازدانگان بوسیله تولید بذر بدون پوشش مشخص می‌شوند یعنی بذرها در میوه محصور نمی شوند.
نهاندانگان ، دارای گلهای کاملا توسعه یافته هستند و بذرهای خود را در یک ساختمان محصور شده که میوه نامیده می‌شود تولید می‌کنند. اعضای این گروه بسیار فراوان و تمام گیاهان گلدار معروف را در بر می‌گیرند نهاندانگان به دو گروه مناسب کوچکتر تقسیم می‌شوند: تک ‌لپه‌ایها و دو لپه‌ایها.
گیاه (Plant) در زیست شناسی معمولا" به یک موجود زنده درحوزه رده بندی گیاهان اطلاق می شود. شاید در کاربردهای روزمره این واژه آنچنانکه درذیل تعریف شده بکار نرود.
مشکلات موجود برای تعریف : تعریف کلمه گیاه ازآنچه که ظاهرا" به نظر می رسد بسیار مشکل تراست. اگرچه گیــــاه شناسان محدوده رده بندی گیاهان را تعریف کرده اند ، مرزهای تعیین کننده اعضاء رده بندی گیاهان بسیار اختصاصی تر از تعریفات رایج " گیاه"است. ما گیاه را بعنوان یک موجود زنده یوکاریوت و دارای تعداد زیادی سلول تعریف می کنیم که عموما" فاقد اندامهای حسی یا حرکت ارادی بوده و در صورت رشد کامل دارای ریشه ، ساقه و برگ می باشند. اما از نظر گیاه شناسی فقط گیاه آوندی دارای ریشه ، ساقه وبرگ است. اما اگر منصفانه نگاه کنیم گیاهانی که ما هر روز با آنها مواجه هستیم ، گیاهان آوندی می باشند.
تعریف دیگر گیاه که گسترده تر (فراگیرتر) می باشد، عبارت است از هرچیزی که فتواتوتروف می باشد- یعنی غذای خودش را از مواد خام غیر آلی و نور خورشید تولید کند. برای فردی که بر نقش خاصی که گیاهان در یک اکوسیستم بازی می کنند متمرکزشود این تعریف غیر منطقی نیست .اما در بین فتواتوتروپها ، پروکاریوتهایی ( پیش هسته) مخصوصا" باکتریهای فتواتوتروپ و سیانوفیتها وجود دارند. سیانوفیتها را گاهی اوقات ( به دلایل خوبی) جلبکهای سبز– آبی می نامند.در اینجا این مشکل بوجود می آید که بیشتر مردم از جمله گیاه شناسان قارچ خوراکی را گیاه می نامند اگرچه قارچ خوراکی اندام باردهی قارچ می باشد ( حوزه قارچها)، و اصلا" فتواتوتروپ نبوده، بلکه گندخوار( saprophytic) می باشد. و بیش از چند گونه گیاهان گل دار، قارچها و باکتریها وجود دارند که انگلی هستند.
ما قادر به ارائه پاسخی مطمئن نیستیم. فهرست خصوصیاتی که حوزه رده بندی گیاهان را از سایر حوزه های زیست شناسی جدا می کند حد اقل یک تعریف فنی ارائه می کند اما این تعریف مورد پسند همگان قرار نمی گیرد. بنابراین تعریف اصطلاح گیاه همیشه به معنی بیشتر موجودات زنده طبقه بندی شده در محدوده رده بندی گیاهان می باشد. مثلا" اگر جلبکهای سبز به وضوح گیاهانی جزورده بندی گیاهان هستند، پس بیشترمردم اکثرخزه های دریایی را هم که جزئی از( حوزه آغازیان (هستند، جزو جلبک های سبز در نظر می گیرند. مشکل عدم وجود دقت یا توافق که در تعریف گیاه وجود دارد یکی از گفته های مورد تفاهم است که اغلب در مقالات با آن مواجه هستیم از این قبیل : ... آوند چوبی یکی از دو بافت انتقال در گیاه است . بطور کلی تصور نمی شود این جمله به معنی تمامی گیاهان ، جلبکها با گیاهان گلدار باشد. به احتمال بسیار زیاد باکتریها یا قارچها را به حساب نمی آورد. در واقع معمولا" بهتر است اینگونه تصور شود که این بحث فقط به گیاهان آوندی مربوط می شود ( ضرورتا" سرخسها ، مخروط زاها، گیاهان گلدار و تعدادی دیگر) مگر اینکه به صورتی متفاوت بیان شود( مثلا" ... در گیاهان آوندی و غیر آوندی اینگونه است.
درسیستم طبقه بندی که توسط گیاه شناسان برای فهرست کردن موجودات زنده زمین بکار رفته، هزاران دانشمند روزانه ساعات بسیار زیادی وقت صرف کرده اند. درابداع این سیستم تلاش شده تا سیستمی طبیعی بوجود آید در حالیکه ارتباطات تکاملی بین کلیه گونه های مختلف را توصیف نماید ( از جمله مواردیکه فقط در فسیلها شناخته شده اند). گیاهان یکی از بخشهای این طبقه بندی هستند ودرتعریف گیاهان چه بصورت کلی وچه بصورت جزئی ، باید تعدادی منبع را درکلیه فعالیتهای علمی که برای تهیه یا ارائه اطلاعات درباره آنها انجام می شود، در این سیستم طبقه بندی لحاظ کنیم.
گیاهان تقریباٌ در همه جای گیتی می رویند گلها علفها و درختان را تقریباٌ هر روزه می بینیم. گیاهان همچنین بر فراز کوههای بلند در اقیانوس ها در بسیاری از بیابانها و در نواحی قطبی می رویند. بدون گیاهان، آدمیان و جانوران نمی توانستند در کره زمین زندگی کنند. آدمی بدون هوا یا خوراک نمی تواند زندگی کند و همچنین بدون گیاهان نمی تواند زنده بماند. اکسیژن موجود در هوا که تنفس می کنیم از گیاهان فراهم می آید. خوراکی که می خوریم نیز از گیاهان یا از جانوران گیاه خوار بدست می آید. در خانه سازی و بسیاری از چیزهای سودمند را از کنده و تخته و الوار درختان و خیلی از پوشاکهای ما از الیاف گیاهی از قبیل پنبه فراهم می گردد. دانشمندان عقیده دارند که بیش از ۳۵۰۰۰۰ گونه و نوع گیاه شناخته شده اما هنوز بسیاری از گیاهان ناشناخته مانده است. کوچکترین گیاه دیاتوم می باشد که تنها با میکروسکوپ می توان آن را دید حتی ممکن است یک قطره آب بیش از ۵۰۰ دیاتوم در خود شناور داشته باشد. بزرگترین گیاه زنده دنیا درخت سکویا در کالیفرنیا می باشد که بیش از ۹۰ متر بلندی و بیش از ۹ متر پهنا دارد.
برخی از درختان در کالیفرنیا هستند که عمر ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ ساله دارند. دانشمندان همه موجودات زنده را به دو گروه اصلی و عمده تقسیم کرده اند. به بیان دیگر می توان گفت که فرق عمده میان گیاهان و جانوران آن است که گیاهان در جایی ثابت هستند در حالی که تقریباٌ همه جانوران با نیرو و اراده خود حرکت می کنند. بیشتر گیاهان خوراک خود را از هوا نور خورشید و آب می گیرند. جانوران نمی توانند برای خود خوراک بسازند. از این رو گیاهان یا جانوران گیاهخوار را می خورند. پایه و اساس واحد اصلی و آجر ساختمان موجود زنده یاخته یا سلول می باشد و از این جهت گیاه و جانور با هم تفاوت دارند زیرا بیشتر گیاهان سلول های دیواره ای کلفت حاوی ماده ای بنام سلولز دارند یاخته های جانوری ماده سلولز ندارد.
برخی چیزهای زنده که به نظر می رسد به خانواده و قلمرو گیاهان و جانوران وابسته نیستند. و این موجود تک یاخته ارگانیزم های شامل باکتری و اشکال دیگر زندگی است که تنها با میکروسکوپ قابل دیدن است. بیشتر دانشمندان عقیده دارند که به خانواده خود وابسته هستند یعنی موجودی که نه گیاه است و نه جانور. از گیاهان برای آدمی خوراک، پوشاک، پناهگاه یعنی مهمترین نیازهایشان فراهم می شود. بسیاری از ما ازداروهایی که از گیاهان ساخته می شود یا مستقیماٌ از خود گیاهان دارویی است سود می جوییم. بعلاوه از گیاهان در مصارف زیبا سازی و لذت بخش کردن زندگی سود جسته می شود.
● طبقه بندی حوزه رده بندی گیاهان
منشاء کلیه موجودات زنده متعلق به حــــــــــوزه گیاهان ، گروهی به نام جلبک سبز است که اشکـــال باقی مانده آن (paraphyletic) بوده وبصورت انواع گوناگونی در این قسمت یا درمیان آغازیان وجود دارند.جلبکهای سبز دارای کلروپلاستهایی هستند که در بر گیرنده کلروفیل a و b می باشند که بوسیله غشاهای دولایه به هم متصل هستند و دارای انواع گوناگونی تاژکدار، انبوه زی ، میله ای و حتی چند سلولی ابتدایی می باشند .بسیاری از آنها عمدتا" هاپلوئید ( تک لاد) هستند اما بقیه ، بین گونه های هاپلوئید و دیپلوئید ( دولاد) که گامتوفیت و اسپروفیت نامیده می شوند دارای تناوب نسل می باشند. در مرحله ای از دوران پالئوزوئیک گیاهان پیچیده و چند سلولی(رویان رستها ) بر روی زمین نمایان شدند. در این گونه های اولیه جدید ، گامتوفیت و اسپروفیت از نظر شکل و عملکرد بسیار متفاوت بودند ، اسپروفیت کوچک باقی ماند و در کل زندگی کوتاه خود وابسته به والد خود بود. گروههای موجود در این ساختار مشترکا" خزه ها نامیده می شوند. از جمله: دسته) Bryophyta خزه ها).دسته) Anthocerotophyta علف شاخی( - دسته Hepaticophyta هپاتیکها) تمامی این گونه ها کوچک بوده و محدود به محیطهای مرطوب می باشند و برای تولید هاگ وابسته به آب هستند. در دوران سیلورین ، رویان رستهای جدیدی نمایان شدند که در اثر سازگاری امکان غلبه بر این موانع را که در دوران دونین دستخوش پرتوش سازگاری گسترده ای شدند پیدا کردند. این گروهها معمولا" دارای کوتیکول هستند که در برابرخشکیدگی مقاوم می باشند و بافت آوندی که آب را سرتاسرگیاه منتقل می کند که به همین علت آنها را گیاهان آوندی می نامند. :دسته Lycophyta گرگ پاها -دسته Sphenophyta دم اسبی - دسته Psilophyta (سرخسهای ماهوتی - دسته Ophioglossophyta لاله آلپی و سرخسهای تاکی - دستهPterophyta سرخسها - گیاهان آوندی هم زیر گروهی ازاسپرماتوفیتها یا گیاهان دانه دار هستند که تا آخردوران پالئوزوئیک متنوع شدند. دراین گونـــــه ها گامتوفیت کاملا" کاهش یافت و اسپروفیت درون پوششی به نام دانه که در والد آنها بوجود می آید شروع به زیستن نمودند. اسپرماتوفیتها عبارتند از: دسته Cycadophyta سرخس نخلی -دسته Ginkgophyta درخت گینگکو - دسته Pinophyta مخروط زاها ، گیاهان مخروطی - دسته Gnetophyta (Gnetae) - دسته Magnoliophyta گیاهان گلدار ، آنتوفیتا
این دسته ها به دو گروه بازدانگان بی دانه ها ؛ چهار دسته اول و گیاهان گلدار یا angiosperms تقسیم می شوند. پنجمین دسته فوق آخرین گروه عمده گیاهان است که در دوران ژوراسیک بوجود آمده و به سرعت در بیشتر زیبومه ها گسترده شدند.
● رده های گیاهان : ممکن است بخواهیم علاوه بر طبقه بندی علمی گیاهان یا روشهای مردم پسند تر براساس این سیستم ، به طبقه بندی گیاهان با روشهای متفاوت دیگری بپردازیم که در ذیل به بررسی برخی از آنها می پردازیم: ممکن است گیاهان بر مبنای الگوهای رشد فصلی اشان مرتب شوند. البته گیاهان ساده مثل جلبکها دوران زندگی کوتاهی دارند و اصطلاحهای زیر در مورد آنها بکار نمی رود اما جمعیت جلبکها عموما" فصلی هستند. سالانه : زندگی و تولید مثل در یک فصل رشد و نمو. دوسالانه : زندگی در دو فصل رشد و نمو ؛ تولید مثل معمولا" در سال دوم . چند ساله : زندگی در سالهای رشد نمو طولانی ؛ ادامه به تولید مثل در یک مرحله گیاهان آوندی یا herbaceous ( غیر چوبی ) هستند ویا چوبی. گیاه چوبی ممکن است درختانی باشند با یک یا چند تنه و شاخه که روی زمین بوجود می آیند ویا درختچه هایی باشند بدون تنه ، با شاخه هایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند. همچنین ممکن است گیاهان بر اساس چگونگی کاربردشان طبقه بندی شوند.گیاهان غذایی از جمله میوه ها ، سبزیجات ، گیاهان دارویی و ادویه ها می باشند
● مورفولوژی ریشه
مورفولوژی یا ریخت شناسی یکی از شاخه‌های بیولوژی گیاهی است که به مطالعه ساختار بیرونی و ظاهری اندامها و اعضای گیاهان و نحوه نمو آنها می‌پردازد. مورفولوژی ریشه ، یعنی مطالعه ساختار بیرونی و ظاهری ریشه در گیاهان.
▪ اطلاعات اولیه : ریشه عضوی از گیاه است که معمولا در داخل خاک قرار داشته، املاح محلول و آب را برای تغذیه گیاه از زمین جذب می‌کند. در تعریف ریشه و مقایسه با ساقه ، ریشه فاقد برگ است. فقدان برگ در ریشه البته ارزش اساسی نداشته و نبودن آن نمی‌تواند به ریشه اصالت عضو مستقلی ر ا بدهد. گر چه ریشه نهاندانگان بطور عادی فاقد برگ است، ولی با اثر دادن هورمونها و تغییر محیط کشت می‌تواند تحول یافته و برگدار شود.ریشه اصلی در گیاهان دو لپه‌ای از رشد ریشه‌چه حاصل شده و بادوام است و تا آخر عمر گیاه باقی می‌ماند. در صورتی که در گیاهان تک لپه‌ای ریشه اصلی خیلی زود از بین رفته ، ریشه‌های نابجا جانشین آن می‌گردند. ساختمان گیاه متشکل از یک محور است با دو بخش یا دو سیستم ، سیستم Shoot که بخش هوایی محور گیاه را تشکیل می‌دهد. و سیستم Root که بخش زیرزمینی محور گیاه را تشکیل می دهد. Shoot متشکل از ساقه و برگ است.
Root یا ریشه به عنوان اندام جذب و تثبیت گیاه در خاک ، تخصص یافته است. علاوه بر این ، ریشه‌ها در امر ذخیره و انتقال مواد هم مشارکت دارند. بخشی از مواد غذایی که در برگها ساخته می‌شود به ریشه انتقال یافته و در آنجا ذخیره می‌شود و در برخی گیاهان مثل هویچ ریشه به عنوان اندام ذخیره تخصص یافته است. ریشه ، آب و کانیهای جذب شده را به بخشهای هوایی گیاه منتقل می‌کند و در گیاهان علفی و چوبی ، منبع هورمونهاست.
ـ سیستمهای ریشه‌ای : اولین ریشه که در جنین دانه ساخته می‌شود. ریشه‌چه ، رادیکال یا Rootlet گفته می‌شود. این ریشه ، ریشه اولیه یا اصلی در بازدانگان و اکثر دو لپه‌ایها می‌باشد. به این نوع ریشه که نسبت به ریشه‌های فرعی درشت‌تر است، سیستم ریشه راست یا Tap root گفته می‌شود. در این گیاهان ریشه اولیه در طول زندگی گیاه ، باقی می‌ماند و تولید ریشه‌های جانبی می‌کند. ریشه‌های درشت رشد ثانویه دارند و جذب مواد از خاک توسط ریشه‌های جوان صورت می‌گیرد. این ریشه‌ها تا عمق زیاد خاک ، نفوذ می‌کنند.سیستم ریشه‌ای در گیاهان تک لپه‌ایها و نهانزادان آوندی از نوع نابجا Adventitious. Root می‌باشد. در این گیاهان ریشه اولیه مدت زمان کوتاهی فعالیت دارد، بلافاصله ریشه‌های نابجا از گرههای پایین ساقه ، تولید می‌شوند. این ریشه‌ها تقریبا یک سیستم یکنواخت ، تشکیل می‌دهند که این سیستم ، سیستم ریشه افشان fibrius root System می‌گویند. این ریشه‌ها رشد ثانویه ندارند و معمولا در لایه‌های سطحی زمین نفوذ می‌کنند. و تفاوتی از لحاظ ظاهری بین ریشه‌های اولیه و ثانویه وجود ندارد.
ـ ریشه نابجا :اگر ریشه ظاهر شده در گیاه ، حاصل از رشد ریشه‌چه گیاهک نبوده ، یا روی اندامهای دیگر نظیر ساقه ، برگ ، لپه‌ها و حتی پوشش گل پیدا شود، آن را ریشه نابجا می‌گویند. ریشه‌های نابجا مانند ریشه‌های فرعی منشا درونی داشته ، یعنی از تقسیم سلولهای دایره محیطیه یا ریشه‌زا که در مقابل دسته‌های چوبی در استوانه مرکزی قرار دارند، حاصل می‌شوند. فقط در برخی از گیاهان مانند علف چشمه منشاء ریشه‌های نابجا ، خارجی است.ریشه نابجا ممکن است، کار جذب مواد از زمین را به عهده نداشته باشد. مثلا سبب نگاهداری گیاه به درخت دیگر شده (مانند عشقه) و یا مانند برخی از جنسهای خرما به خار تبدیل شود. بدیهی است، گیاهانی که ریشه نابجا تولید می‌کنند به آسانی می‌توانند به قلمه زدن تکثیر پیدا کنند. عده کمتری از گیاهان استعداد تولید ریشه‌های نابجا را دارند، مثلا در مخروطیان ریشه نابجا بوجود می‌آید.
ـ مورفولوژی ریشه : ریشه از لحاظ مورفولوژی در مقایسه با ساقه ، ریشه گره و میان گره ندارد و در نتیجه تولید برگ و جوانه نمی‌کند. در ریشه‌های جوان ، منطقه پر از تار دیده می‌شود که منطقه تارهای کشنده نامیده می‌شود، تارها تا نوک ریشه ، ادامه ندارند. انتهای بدون تار کشنده ریشه شامل منطقه نمو طولی ، منطقه تقسیم سلولی و منطقه کلاهک است.ـ کلاهک :رشد طولی ریشه مانند ساقه ، نزدیک به انتهاست. در حالیکه انتهای shoot توسط فلسهای جوانه و یا برگهای جوان ، محافظت می‌شوند، محاظت انتهای ریشه یک توده سلول پارانشیمی به نام کلاهک (root cap) انجام می‌شود. کلاهک محافظت مریستم انتهایی ریشه را بر عهده دارد. با رشد ریشه ، سلولهای پیکر کلاهک می‌ریزند و این سلولها تشکیل یک پوشش چسبنده در اطراف ریشه می‌دهند و به نفوذ ریشه در خاک کمک می‌کنند.عمر سلولهای کلاهک کوتاه است (حدود ۵ - ۹ روز)، سلولهای پیر می‌ریزند و سلولهای جوان توسط مریستم انتهایی ریشه ساخته می‌شوند. سلولهای کلاهک معمولا نظم خاصی ندارند، ولی در برخی گیاهان ، سلولهای مرکزی یا میانی کلاهک ساختار منظم موسوم به Columella را تشکیل می‌دهد. سلولهای کلاهک ماده چسبنده و آبدار موسوم به موسیژل ترشح می‌کنند که احتمالا وظیفه دیکتیوزومهای دستگاه گلژی این سلولها است.ماده از پلاسما لک خارج شده و یک محیط کشت خوبی برای باکتریهای خاک ایجاد می‌کند که با ریشه ارتباط دارند و در امر جذب مواد و املاح به ریشه کمک می‌کنند. کلاهک مرکز دریافت جاذبه زمین است. اگر کلاهک را حذف کنیم، رشد ریشه به طرف پایین نخواهد بود. در مورد کلاهک ، ساختارهای دریافت کننده اثر جاذبه، دانه‌های نشاسته هستند که به دلیل نقش آنها در دریافت جاذبه ، استاتولیت نام دارند. سلولهای حاوی دانه‌های نشاسته ، استاتوسیت نام دارند، که در قسمت مرکزی کلاهک قرار دارند.
ـ منطقه تقسیم سلولی : این منطقه متشکل از پرومریستم و مریستم اولیه است. که در بالای کلاهک قرار دارد. در این منطقه سلولها ، تقسیم می‌شوند. مریستم انتهایی ریشه هم وظیفه تولید سلولهای کلاهک را دارد و هم سلولهای جدید را به پیکر گیاه اضافه می‌کند. مریستم انتهایی ریشه منطقه‌ای به نام منطقه آرام یا خاموش دارد. تعدادی از سلولها در قسمت مرکزی آن ، تقسیم میتوزی کمتری دارند و غیر فعال هستند، این منطقه را منطقه راکد یا quiescent center نام دارد. این سلولها به عنوان سلولهای ذخیره هستند.
ـ منطقه نمو طولی: پس از منطقه تقسیم سلولی ، منطقه نمو طولی قرار دارد. در این منطقه ، سلولها سریعا رشد می‌کنند. طول آنها افزایش می‌یابد و گاهی ده برابر اولیه می‌شود. طول این منطقه در حدود ۱ - ۱۰ میلیمتر است. رشد طولی ریشه‌ها به علف رشد طولی سلولهای موجود در این منطقه است. به این منطقه ، منطقه تمایز هم گفته می‌شود.
ـ منطقه بلوغ : بالای منطقه طولی ، منطقه بلوغ قرار دارد که به منطقه تارهای کشنده موسوم است. در این منطقه برخی از بافتها ، بالغ شده‌اند. از جمله اپیدرم یا بشره ریشه که تولید تارهای کشنده را کرده است.
ـ منطقه بافتهای اولیه : بالای منطقه تارهای کشنده ، منطقه بافتهای اولیه است. که همه بافتها در این منطقه بالغ شده‌اند. ریشه‌های ثانویه فرعی در این منطقه از لایه ریشه‌زا ، تشکیل می‌شوند و در ریشه‌های دارای رشد ثانویه ، مریستمهای جانبی در بین بافتهای اولیه ، تشکیل می‌شوند.ریشه‌ها ، متناسب با اعمال و کاری که انجام می‌دهند، ممکن است تغییراتی حاصل کنند که به برخی از آنها اشاره می‌کنیم.
ـ ریشه غده‌ای : در این ریشه‌ها ، ریشه اصلی و فرعی ، پس از آنکه رشد معمولی خود را تمام کردند. رشد راسی آنها متوقف شده ، در بافتهای آنها مواد ذخیره‌ای ، متراکم و انباشته می‌گردد. ریشه‌های غده‌ای از ساقه‌های غده‌ای مانند غده سیب زمینی ، به علت نداشتن جوانه به خوبی متمایز هستند. شکل کلی ریشه‌های غده‌ای تقریبا دوک مانند است، ولی ممکن است کروی یا تخم مرغی شکل نیز بشوند. بهترین نمونه مورد مثال در غده‌های ریشه‌ای ، غده کوکب است.
ـ مورفولوژی غده کوکب : چون غده‌های کوکب از ریشه‌های نابجا بوجود می‌آیند، بنابراین غده‌ها به صورت دسته‌ای در بخش پایین پایه هوایی گیاه ، در خاک قرار می‌گیرند. هر کوکب دارای بخش فوقانی متورم و بخش پایینی نازک و باریک است. از لحاظ مواد ذخیره‌ای ، مواد اندوخته‌ای غده کوکب از جنس پلی ساکاریدی به نام اینولین است. این ماده در فصل تابستان در ریشه‌های فرعی کوکب متراکم شده ، سبب تورم و غده‌ای شدن آن می‌گردد. در اواخر پاییز و اوایل زمستان برگهای بخش فوقانی ساقه خشکیده ، از بین می‌روند.ساقه در بن چسبیده به غده‌ها هستند، باقی مانده ، در بهار آینده از همین قسمتهای ساقه ، جوانه‌های نابجا آغاز به رشد کرده ، با صرف مواد اندوخته‌ای غده ، ساقه برگدار جدیدی و گیاه جدیدی را بوجود می‌آورند. وقتی ساقه‌های کوچک بخوبی رشد کردند و غده‌های مربوط به آنها ، اندوخته‌های خود را از دست داده و تو خالی پلاسیده شدند. از بین می‌روند. از این پس ریشه‌های نابجای جدیدی در بن ساقه‌های تازه ، ظاهر شده ، در طول تابستان با اندوختن اینولین متورم و غده‌ای شده ، به نوبه خود در بهار دیگر ، رویش جوانه‌های تازه و تشکیل گیاه جدید را تضمین می‌کنند.
ـ ریشه‌های مرکب : مانند ریشه ثعلبها که غده‌ای ساده یا پنجه‌ای شکل هستند. هر غده در این ریشه‌ها از الحاق چندین ریشه فرعی بوجود می‌آید. چنانچه از این ریشه‌ها ، برش عرضی بگیریم، چندین استوانه آوندی پراکنده در یک پارانشیم عمومی دیده می‌شود.
ریشه‌هایی که وظیفه مکانیکی دارند:مانند ریشه‌های خار مانند بعضی از نخلها و یا ریشه‌های هوایی لور (Ficus bengalensis) و ریشه زانیشلیا (Zannichellia)، از این دسته به شمار می‌روند.
ـ ریشه‌های مکنده :گیاهانی مانند سس ، دارواش (Viscum album) و گل جالیز دارای ریشه‌های مکنده‌ای هستند که وارد تنه گیاه میزبان می‌کنند. و شیره غذایی آنها را جذب می‌کنند.
ـ ریشه‌های برگی شکل : ریشه بعضی از ثعلبهای نواحی حاره که در سطح خاک یا در هوا قرار دارند مانند برگ یا ساقه‌های جوان دارای کلروپلاست فراوان بوده و عمل تثبیت کربن را انجام می‌دهند. به این ریشه‌ها ، ریشه‌های برگی گفته می‌شود، گیاه تراپاناتانس (Trape natans) که یک گیاه آبزی است، در محل بندها ساقه دارای ریشه‌های نابجای سبز رنگ با کلروفیل فراوان است. این ریشه‌های نابجای ساقه وقتی بر اثر رشد ساقه در عمق بیشتر آب فرو می‌روند، به تدریج کلروپلاست خود را از دست داده رنگ تیره به خود می‌گیرند.
● مورفولوژی ساقه
از دیدگاه مورفولوژی ساقه اندامی است که در هوا ، روی خاک یا مانند ریشه گاهی در زیر خاک و یا در آب قرار گرفته و حامل برگها و اندامهای زایشی است.
شکل کلی ساقه به صورت مخروط است که در ناحیه یقه یعنی در سطح خاک که قطر بیشتری داشته ، در انتها باریک است. بعضی از گیاهان مانند نخلها ساقه استوانه‌ای دارند. ساقه در نهاندانگان تنوع فراوان داشته و به صورت ریزوم پیاز ، ایستاده ، خزنده ، غده‌ای ، شناور ، گوشتی و حتی برگ مانند هستند. طول ارتفاع و عمر ساقه در نهاندانگان بسیار متفاوت است و از چند روز تا چندین سال و از قطر چند میلیمتر تا چندین متر فرق می‌کند. عمر ساقه تا شش هزار سال نیز دیده شده ، طول آن در عده‌ای از درختها تا ۱۰۰ متر هم رسیده است. در عده‌ای از گیاهان خزنده نواحی حاره طول ساقه از ۳۰۰ متر تجاوز می‌کند.
رشد قطری در ساقه گیاهان دو لپه‌ای نامحدود ، ولی در گیاهان تک لپه محدود و یا رشد قطری ندارد. محل اتصال برگ روی ساقه معمولا همراه با کمی برجستگی به نام گره است و در محل اتصال برگ و ساقه معمولا مریستم مولد جوانه وجود دارد. فاصله بین دو گره را اصطلاحا میان گره می‌گویند. ساقه اصلی یا تنه گیاه از رشد جوانه راس (ژمول) که بین لپه‌های گیاهک دانه وجود دارد ناشی می‌شود. از رشد جوانه‌های جانبی ساقه اصلی ، ساقه‌های فرعی یا ساقه گل دهنده (گل آذین) که کاملا مشابه به ساقه اصلی هستند ظهر می‌شوند.
ـ تنوع ساقه در نهاندانگان : ساقه نیز مانند ریشه نسبت به محیط زیست وظیفه و کاری را که به عهده دارند، تغییر شکل داده ، انواع متفاوت دارند. بدیهی است که این تغییر شکل ارتباطی به وضع انشعابات ساقه یا شکلی که بر اثر این انشعابات پیدا می‌کنند ندارد. ساقه به جز در گیاهان علفی که به علت کیفیت تورژسانس سلولها حالت ایستاده دارند، در گیاهان چوبی وجود بافت استحکامی یا مقاوم عامل اصلی ایستادگی ساقه بشمار می‌رود.بافت استحکامی که در ساقه ها باعث حالتها و انواع مختلف ساقه می‌شود مانند ساقه‌های پیچنده ، پیچان ، بالا رونده‌ها که با رفتن آنها بر اثر پیچیدن به دور محل یا به کمک پیچکها که از تغییر شکل ساقه و یا برگ بوجود می‌آیند صورت گرفته یا به کمک ریشه‌های نابجا و مکنده و خارها و عوامل دیگر است که به تکیه گاه چسبیده ، بالا می‌روند شکل کلی ساقه‌های بالا رونده تقریبا مشابه هم و تقریبا هم نواری شکل ، شیاردار و غالبا با پیچ و غالبهای مخصوصی هستند و جهت پیچش ساقه‌های پیچان در گونه‌های مختلف معمولا ثابت است. ساقه‌های پیچان در ساختار داخلی نیز با ساقه‌های عادی اختلاف داشته ، گاهی دارای چند استوانه آوندی بوده ، حتی در منطقه پوشش نیز غالبا دارای دسته‌های آوندی هستند.ساقه‌های خزنده که روی زمین می‌خزند، گاهی عامل تکثیر غیر جنسی به شمار آمده از محل گره‌ها ، یا بندهای آنها ریشه‌های نابجا خارج شده ، در خاک فرو می‌روند. چنانچه قسمتی از این نوع ساقه‌ها را که ریشه نابجا دارند از آن جدا کرده جدا بکارند، قسمت مزبور به زندگی خود ادامه داده ، رشد کرده ، پایه جدیدی از گیاه را بوجود می‌آورد (روشی که در تکثیر توت فرنگی بکار می‌رود)، به ساقه‌های خزنده دارای ریشه نابجا و دارای قدرت تکثیر رویشی ، استولون می‌گویند.
ـ تغییرات ساقه‌های فرعی : ساقه‌های فرعی نسبت به محیط و کار ، ممکن است دچار تغییرات شدید شده ، به پیچک یا خار تبدیل شوند. خارهایی که نسبت به نیاز گیاه از تغییر شکل ساقه بوجود می‌آیند ممکن است ساده ، منشعب و یا فاقد برگ باشند.
ـ کلادود یا برگ نما : یکی از تغییرات عمیق ساقه‌های فرعی ، تبدیل شدن آنها به فیلوکلاد یا کلادود است. کلادود یا برگ نماها نشانه‌های کوتاهی هستند که تقارن محوری خود را کم و بیش از دست داده ، کم و بیش پهن شده و شباهتی به برگ معمولی را پیدا کرده‌اند. کلادودها از نظم خاص قرار گرفتن برگها روی ساقه پیروی نکرده ، همان حالت انشعابات ساقه را حفظ می‌کنند. ساختار درونی کلادودها ، تقریبا همان ساختار درونی ساقه است و علاوه بر این روی این برگهای کاذب همانند شاخه‌های جوان ، جوانه‌های جدید بوجود می‌آیند. بهترین نمونه کلادودها را در گیاهان تیره مارچوبه ، بخصوص در کوله خاص و در همیشک که گل فروشها به غلط به آن بامبوس می‌گویند.
ـ ساقه‌های فرعی آبدار یا گوشتی : ساقه اصلی نیز گاهی گوشت‌دار ، یا آبدار می‌شوند. در حالت اخیر ساقه‌های فرعی نیز مانند ساقه‌های اصلی گوشت‌دار می‌شوند. این حالت را به ساقه‌های گیاهان نواحی شور ، مانند بعضی از نسها تیره اسفناج و همچنین در کاکتوسها و فرفیونهای گوشت‌دار نواحی حاره می‌توان دید. این دسته از ساقه‌ها غالبا ظاهری بدون برگ داشته ، برگهای آنها غالبا تبدیل به فلسهای کوچک و یا خارمانند می‌شوند. ساقه‌های گیاهان گوشت‌دار نواحی گرم و خشک و یا شور غالبا شکل بندبندی دارند. ساقه‌های غده‌ای حالت دیگری از تغییر شکل ساقه به شمار می‌آیند.
ـ ساقه‌های غده‌ای : حالت دیگری از تغییر شکل ساقه به شمار می‌آیند. تشکیل ساقه‌های غده معمولا از هنگام رویش گیاهک و از تورم ساقچه اصلی که روی لپه‌ها قرار دارد و یا از تورم محور زیر لپه‌ای آغاز می‌شود. در هر حال این ساقه‌های غده‌ای مانند سیلکلامن و بعضی از آلاله‌ها برخلاف ریشه یا ریزوم غده‌ای همیشه در سطح خاک قرار می‌گیرند.
ـ ساقه زیرزمینی یا ریزومها : ریزومها در زیر خاک قرار داشته ، دارای جوانه و برگهای فلسی شکل‌اند. ساقه‌های زیرزمینی معمولا به صورت محورهای افقی در زیر خاک قرار گرفته ، کمتر حالت عمودی مانند ریشه را در خاک دارند. ریزومها نیز مانند استولن‌ها می‌توانند عامل تکثیر غیر جنسی گیاه باشد. زیرا از این اندام‌های زیرزمینی نیز علاوه بر ساقه‌های هوایی ریشه‌های نابجا (مانند ریزوم زنبق یا مهر سلیمان) ریزومها غالبا مواد غذایی نظیر نشاسته را در خود ذخیره می‌سازند.
ساقه‌های زیرزمینی علاوه بر شکل ریزومی ساده ، گاهی اشکال مختلف دیگر داشته ، مانند غده سیب زمینی که بخشی از ریزوم با چندین میان گره است که با ذخیره و تراکم مواد نشاسته‌ای بطور غیر طبیعی قطور می‌شود در سیب زمینی هر قدر تعداد میان گره‌ها در تشکیل غده بیشتر و محیط رویش مساعدتر باشد، غده حاصل بزرگتر خواهد بود. روی غده سیب زمینی معمولا جوانه‌هایی که تعداد آنها معرف میان گره‌های تشکیل دهنده غده است وجود داشته ، سطح آنرا پوشش چوب پنبه‌ای می‌پوشاند.
ـ سوخ‌ها : دسته دیگری از ساقه‌های زیرزمینی‌اند که غالبا بسیار کوتاه ، متورم و حاوی مواد غذایی فراوان هستند. شکل سوخ‌ها غالبا کروی بوده ، بالا و پایین آنها فرورفتگی دارد (مانند سوخ زعفران). سوخ‌ها مانند سایر ساقه‌های زیرزمینی پوشیده از برگهای فلس مانند بوده ، انواع مختلف دارند. مانند سوخ پیازها که مواد غذایی در برگهای فلس مانند آنها ذخیره شده یا سوخ سیر که مواد غذایی در تنها پوشش جوانه‌های زیرزمینی آن اندوخته می‌گردد. جوانه‌های جانبی واقع در کنار فلسهای زیرزمینی سوخ می‌توانند در شرایط مناسب رشد کرده ، ساقه‌های هوایی را بوجود آورند(در پیاز معمولی جوانه‌های جانبی کمتر رویش می‌یابند)
ـ محورهای برگی :محور هوایی اکثر گیاهان تک لپه‌ای از نظر وضع و مسیر آوندها نوعی ساقه برگی به شمار می‌آید. زیرا تمام دستجات آوند این نوع ساقه‌ها ، ناشی از کامبیوم خارج آوندی است که در حاشیه بخش پوستی ساقه قرار دارد. آوندهای حاصل از کامبیوم مزبور پس از طی چند میان گره متوجه بخش داخلی محور ساقه شده ، پس با یک انحراف سریع گریز از مرکز ، از آن خارج و وارد برگ می‌گردند به عبارت دیگر ساقه هوایی گیاهان تک لپه‌ای ناشی از اجتماع دستجات آوندی برگها هستند.
ـ محورهای ساقه‌ای :در گیاهان دو لپه‌ای ، آوندهایی که از محور (ساقه) وارد برگ می‌شوند خود انشعاباتی از دستجات آوندی ساقه‌اند. در برش عرضی ساقه دو لپه‌ایها بطور کلی دو بخش پوست و استوانه آوندی که در آن دستجات آوندی روی یک حلقه قرار دارند دیده می‌شود و در مقایسه با مقطع ساقه گیاهان تک لپه‌ای که در آن آوندهای بیشماری روی حلقه‌های متعدد هم مرکز قرار دارند متفاوت است. بنابراین با یک نظر ساده می‌توان هر حلقه آوندی را در ساقه تک لپه‌ایها به یک برگ ارتباط داد.
در عده‌ای از گیاهان تک لپه‌ای حتی محور برگی نیز به صورت اشاره شده وجود ندارد و آنچه به ظاهر ساقه هوایی به نظر می‌آید نیام پیوسته برگهاست که لفاف مانند روی هم قرار دارند و مانند ساقه موز در مقایسه برش عرضی ساقه دو لپه‌ایها و محور هوایی تک لپه‌ایها گاهی حالات حد واسط نیز دیده می‌شود مانند ساقه اختری از تک لپه‌ایها که در مقطع عرضی ساختاری شبیه برخی از دو لپه‌ایها مانند شقایق دارند.
● مورفولوژی برگ:
برگ زایده‌ای است که روی ساقه ظاهر می گردد و منشا آن نیز از ساقه است. مریستم ساقه و برگ هر دو ناشی از مریستم راس رویشی و حلقه نهادی آن است.
برخی از مورفولیستها برگ را ساقه تغییر شکل یافته که تقارن محوری خود را از دست داده و تقارن سطحی به خود گرفته است، می‌دانند بر طبق این نظر ، سطح تقارن برگ معمولا از رگبرگ و سطح آن گذشته ، آنرا به دو قسمت مساوی تقسیم می‌کند. یکی از شواهد مورفولوژیستها دال بر اینکه برگ منشاش از ساقه است، برگهای گوآرئا از تیره سنجر تلخ است که مانند ساقه دارای جوانه انتهایی است و همراه با مراحل مختلف رشد گیاه در انتهای آن مرتبا برگچه‌های تازه ایجاد می‌شود. البته این امر یعنی رشد راسی برگ در تمام اندامهای برگی سرخسها عمومیت دارد ولی رشد آن نهان دانگان همیشه محدود و مخصوص به بخش میانی آن است.
ـ پلی مورفیسم برگی : اشکال برگ با آنکه در یک گونه یا یک پایه گیاه معمولا یکنواخت و ثابت است ولی گاهی در برخی از گیاهان یک شکل و یکنواخت نبوده ، دارای دو یا چند شکل مختلف است که به آن حالت پلی مورفیسم برگی می‌گویند.
ـ رشد و تغییر شکل ضمایم برگ :رشد پهنک برگ در بیشتر گیاهان محدود و در عوض رشد ضمایم آن مانند گوشوارکها ، نیام ، یا دمبرگ فوق‌العاده است. به عنوان مثال نیام برگ در گیاهان تیره جعفری معمولا رشد فوق‌العاده دارد. در آنقوزه از گیاهان این تیره وسعت و پهنای نیام چندین برابر پهنک برگ است. در بعضی از فلوها تمامی پهنک برگ تبدیل به پیچک شده در عوض گوشوارکها با رشد خود جای آنرا می‌گیرند. فیلودها نوعی برگ اند که از رشد و پهن شدن دم برگ حاصل می‌گردند.این نوع برگها ظاهرا شباهت به برگهای معمولی داشته ولی در ساختار تشریحی وضع دسته‌های آوندی آنها معکوس با برگها بوده ، سطح تقارن آنها نیز با برگهای معمولی فرق می‌کند. بزرگترین سطح تقارن در فیلورها در جهت عمودی واقع است. بعضی از گیاه شناسان پهنک برگهای گیاهان تک لپه‌ای ، بخصوص گیاهان تیره گرامینه را که نیامی پهن ولی دمبرگ ندارند حاصل از تغییر شکل دم برگ دانسته آنرا نوعی فیلور بشمار آورده‌اند.
ـ پیرایش برگ : در بیشتر موارد با رشد طولی همراه است. در ابتدای رشد ساقه هنگامی که برگها بسیار کوچک اند در راس آن روی هم قرارداشته یکدیگر را کاملا می‌پوشانند و با رشد تدریجی ساقه است که آنها نیز رشد کرده ، از یکدیگر جدا شده ، وضعی افقی روی ساقه پیدا می‌کنند. برگها در گیاهان تک لپه‌ای که غالبا پهن ، کشیده و دراز اند کمتر حالت افقی داشته ، تقریبا زاویه‌ای نسبتا تند با ساقه پیدا کرده در امتداد آن قرار می‌گیرند.سطح روی در این برگها که به طرف ساقه است و در اصطلاح سطح شکمی و سطح پایین که در جهت مخالف ساقه است سطح پشتی نام دارد. سطح پشتی در این برگها غالبا محدب و دارای رگبرگهای برجسته بوده ، رنگی روشن تر دارد. برگهایی که سطح پشتی و شکمی دارند برگهای دو وجهی و برگهایی که دو سطح آن ساختار درونی یکنواخت دارد، مانند برگ گیاهان تیره جعفری ثعلب و زنبق برگهای یک وجهی نام دارند. عده‌ای از گیاهان نیز برگهای چند وجهی دارند.
ـ هتروفیلی در برگهای گیاهان : شکل برگ در هر گیاه معمولا ثابت است و یکی از اختصاصات ثابت گونه‌های گیاهی تقریبا وضع و شکل برگهای آنهاست. گاهی نیز دو یا چند شکلی در برگهای یک گیاه دیده می‌شود، این ناجور بودن برگها در برخی از گیاهان منشا ارثی داشته ، به اصطلاح ژنتیکی است مانند درخت پده که نوعی تبریزی است یا بعضی از سروهای کوهی که ناجور برگ هستند در این سروها شکل برگهای شاخه جوان و مسن باهم تفاوت دارند در بعضی از گیاهان ناجور بودن برگها به علت تاثیر شرایط محیطی است. مثلا آلاله آبی دارای دو نوع برگ است.
برگهای هوایی آن دارای پهنک و برگهای درون آب آن فاقد پهنک و غوطه‌ور در آب است. در گیاهان ابزی دیگر نیز برگها تغییراتی متناسب با محیط زیست آبی پیدا می‌کنند. مثال دیگر از گیاهان ناجور برگ تیر کمان آبی است که دارای سه نوع برگ غوطه‌ور ، شناور ، برگ هوایی است. هتروفیلی در غالب گیاهان نهان دانه و حتی در سرخسها و نهان زادان آوندی کم و بیش دیده می‌شود.
ـ تغییر شکل برگ : علاوه بر تاثیر محیط در تغییر شکل برگ ، نوع کار و وظیفه نیز ممکن است سبب تغییر شکل پهنک یا ضمایم آن به صورت خار شده یا با اندوختن مواد تبدیل به عضو ذخیره‌ای گیاه شوند. مانند برگهای زیر زمینی پیاز ، در بعضی از گیاهان برگها متورم شده ، محل ذخیره آب می‌گردند. دم برگ در برگهای سکوله خیز (تراپاناتانس) و برخی از گیاهان آبزی دیگر حالت اسفنجی پیدا کرده، پر از هوا لارو حشرات آبزی تخصیص پیدا می‌کند. سااوینیا ناتاکس که یک سرخس آبزی است و سه برگ دارد برگ پایین آن تبدیل به ریشه شده ، مواد غذایی محلول را از آب جذب می‌کند.
ـ رگبندی برگ : پراکندگی دسته‌های آوندی در پهنک برگ را ، رگبندی برگ می‌گویند. رگبندی برگ در دو گروه از گیاهان دو لپه‌ای و تک لپه‌ای از نهاندانگان باهم متفاوت است. در دو لپه‌ایها و گلبرگ اصلی پس از آنکه از دمبرگ دارد پهنک شد در آن انشعابات زیاد پیدا کرده ، تشکیل شبکه در هم و پیچیده‌ای از رگبرگها را که به آن شبکه رگبرگهای فرعی می‌گویند، می‌دهد. در گیاهان تک لپه‌ای برگها غالبا فاقد دمبرگ بوده ، رگبرگهای آنها بطور موازی از نیام وارد پهنک شده تمام طول برگ دراز و تسمه‌ای شکل آنها را بدون انشعاب طی کرده ، به این شکل سبب استحکام برگ و مانع پارگی آن می‌گردند.عده کمی از تک لپه‌ایها مانند بعضی از نخلها و ازملک و گل شیپوری برگها مانند دو لپه‌ایها رگبرگ منشعب دارند. در بین دو لپه‌ایها نیز برخی از گیاهان مانند بارهنگ و گلبرگهای موازی دارند. در گروه بازدانگان رگبرگها غالبا مستقل و فاقد انشعاب هستند برگها بطور کلی دارای دو نوع انشعاب‌اند.
ـ انشعاب شانه‌ای : در این حالت رگبرگهای فرعی موازی هم از رگبرگ اصلی یا میانی برگ جدا شده به طرف کناره برگ رفته در انشعابات بعدی خود تشکیل شبکه‌ای در هم می‌دهند، مانند انشعابات شانه‌ای یا پر مانند رگبرگ در راش و غیره.
ـ انشعابات پنجه‌ای : این نوع انشعابات رگبرگ را بطور روشن در برگ مو و چنار می‌توان دید، در انشعاب پنجه‌ای ، رگبرگ اصلی به محض ورود به پهنک در همان ابتدا به صورت پنجه‌ای منشعب شده ، انشعابات آن تا انتها و کناره‌های برگ می‌رود. در انشعابات پنجه‌ای رگبرگ اصلی را از رگبرگهای فرعی نمی‌توان تشخیص داد.
ـ آرایش و نظم برگ روی ساقه : نظم و آرایش برگ را در طول ساقه فیلوتاکسی می‌گویند. فیلوتاکسی از دو کلمه یونانی فیلون به معنی برگ و تاگزیس یعنی نظم و ترتیب گرفته شده است ترتیب قرار گرفتن برگ در هر گره یا در هر بند ساقه همیشه یکسان و ثابت بوده و هیچگاه آرایش برگ به چگونگی موقعیت رشد ساقه یا میان گره آن ارتباط ندارد. بنابراین هر گیاه یا هر گونه گیاهی دارای نظم برگی (فیلوتاکسی) معین و مشخص است.
ـ نظام اصلی آرایش برگ روی ساقه : دو تیپ بزرگ فیلوتاکسی متمایز از هم به صورت نظم چرخه‌ای و نظم تناوبی وجود دارد.
ـ نظم چرخه‌ای : فراوانترین نوع فیلوتاکسی است که در عده زیادی از گیاهان عمومیت دارد. در این نوع آرایش دو یا چندین برگ در هر گروه ساقه ظاهر شده ، تشکیل چرخه‌ای از برگها را می‌دهند. هر برگ یک چرخه معمولا با برگ چرخه‌های متوالی پایینی و یا بالایی خود حالت متناوب داشته ، به عبارت دیگر برگهای هر چرخه دارای نظم تناوبی با برگهای چرخه دیگر هستند. تعداد برگهایی که در آرایش چرخه‌ای در هر گره ساقه تشکیل یک چرخه رای دهند ، در گیاهان مختلف متفاوت است و شماره آنها با نوع گیاه ارتباط دارد.
فراوانترین نوع آرایش چرخه‌ای حالتی است که در آن در هر گره ساقه فقط دو برگ مقابل هم وجود دارد که آنرا چرخه دو تایی گویند. مانند یاس ، تیره نعناع برخی دیگر از گیاهان ، چرخه سه برگی داشته و به اصطلاح تریم یا سه تایی هستند مانند خرزهره ، الودآ. عده‌ای از گیاهان چرخه‌های چهار برگی دارند، یعنی تترامر یا چهار تایی هستند که تعداد گیاهانی که در هر گره چهار برگ دارند محدود است مانند خانواده رناس و گیاهان آبزی هیدریلا.
ـ نظم تناوبی : در این نظم در هر گره ساقه فقط یک برگ وجود دارد آرایش تناوبی خود شامل دو نوع کلی زیر است.
ـ نظم خطی : در این آرایش برگها بطور متناوب روی دو خط موازی مقابل هم در دو طرف ساقه یا روی چند خط موازی هم قرار می‌گیرند حالت اول را تناوب دو تایی می‌گویند که مخصوص گیاهان تک لپه‌ای است. و در لپه‌ایها به ندرت دیده می‌شود مثل برگ درخت نارون. خطوط نظم اگر بیش از دو یعنی سه یا چها یا چند تایی باشد آرایش برگ را سه نظمی یا چند نظمی می‌گویند.
ـ نظم خمیده یا مارپیچی : خطوط نظم ممکن است بجز راست و شکسته خمیده باشند، که به آن سری فیلوتاکسی خمیده یا مارپیچی گویند. بهترین نوع از این سری فیلوتاکسی را می‌توان در گیاهان تیره زنجبیراسه دید. در این گیاهان برگها روی یک خط خمیده یا مارپیچی به طول ساقه قرار دارد.

نویسنده : فرزین نجفی پور

منبع : شرکت آب و طراحی فرزین