تم العثور على النباتات في كل نظام بيئي تقريبا في العالم من الصحاري إلى الغابات المعتدلة وصولا إلى قاع البحر. نتيجة للانتقاء الطبيعي ، طورت النباتات مجموعة متنوعة مذهلة من التكيفات للتعامل مع التحديات البيئية المختلفة. أحد التحديات الرئيسية التي تواجهها النباتات هو الحفاظ على الترطيب المناسب. الماء هو مورد مهم يعتمدون عليه في عملية التمثيل الضوئي والدعم الهيكلي ونقل العناصر الغذائية والجزيئات المهمة الأخرى. تتمثل إحدى الطرق التي يمكن للنباتات من خلالها التحكم في توازن الماء في تنظيم عملية تعرف باسم النتح ، وهي في الأساس تبخر الماء من الأجزاء الهوائية للنبات. يحدث فقدان الماء هذا بشكل أساسي من المسام الموجودة على الأوراق التي تسمى الثغور. لكن كيف يصل الماء إلى هنا؟
للإجابة على هذا السؤال ، دعنا ننظر عن كثب تحت الأرض. هنا يدخل الماء إلى جذور النباتات عن طريق التناضح ثم ينتقل على طول الطريق إلى الأوراق من خلال نسيج وعائي يسمى نسيج الخشب. تعرف قناة المياه هذه باسم تيار النتح. نظرا لأن جزيئات الماء تلتصق ببعضها البعض وبجدران نسيج الخشب ، عندما تتبخر من الثغور ، يتم سحب الماء من الأسفل في تيار النتح لأعلى ليحل محلها ... الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على الفغرة. يحد كل مسام فموية خليتان واقيتان يمكنهما التمدد لفتح المسام والانكماش لإغلاقها. تفتح النباتات ثغورها لامتصاص ثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي وإطلاق غاز الأكسجين. يعد فقدان الماء من خلال النتح أحد الآثار الجانبية التي لا مفر منها لهذه العملية.
تمثل هذه المقايضة تحديا خاصا للنباتات التي تعيش في البيئات القاحلة ، ولذا فقد طوروا استراتيجيات لتقليل فقد المياه قدر الإمكان. تتمثل إحدى الطرق التي يمكنهم من خلالها القيام بذلك في زراعة الأوراق ذات المساحات السطحية الصغيرة ، مما يوفر مساحة صغيرة يمكن أن يحدث فيها النتح. هذا هو السبب في أن أوراق النباتات الصحراوية مثل الكريوزوت صغيرة نسبيا. لكن الذهاب إلى أبعد من ذلك ، فإن النباتات من البيئات القاحلة تحتوي أيضا على عدد أقل من الثغور لكل وحدة مساحة على أوراقها ، مما يسمح لها بتقليل فقد الماء من خلال النتح.
في المقابل ، يمكن للنباتات التي تعيش في بيئات بها مياه وفيرة مثل الغابات المطيرة أن تفقد الكثير من المياه من خلال النتح. غالبا ما تطور مثل هذه النباتات مثل هذا القلقاس أوراقا ذات مساحات سطحية كبيرة تزيد من قدرتها على اعتراض الضوء لتغذية عملية التمثيل الضوئي. تحتوي هذه النباتات أيضا على كثافة عالية من الثغور مقارنة بالنباتات من الموائل القاحلة مما يسمح لها بالحفاظ على معدلات عالية من عملية التمثيل الضوئي ودعم الأوراق والسيقان الكبيرة.
في هذا المختبر ، ستقيس معدلات النتح وتفحص تواتر ثغور الأوراق في أنواع نباتية متنوعة للكشف عن كيفية حل النباتات من الموائل المختلفة لمشكلة تنظيم النتح.
At the end of this lab, students should know...
النتح هو عملية النباتات التي تمتص فيها المياه وتوزعها ثم تطلقها لاحقا. التبخر هو حركة الماء إلى الهواء ، بينما يشير الإمساك على وجه التحديد إلى إفراز قطرات الماء من مسام النباتات. كلتا العمليتين مجتمعتين تشكلان النتح في النباتات.
تدفع إمكانات الماء امتصاص الماء من شعر الجذور وأيضا في نقل المياه إلى أطراف الأوراق. عندما يكون التبخر مرتفعا في الأوراق ، فإن هذا يخلق مناطق ذات إمكان...
2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.