تقسیم بندی گیاهان
مقدمه
فرآیند تولید مثل گیاهان گلدار با ظهور گل آغاز می‌شود و با تشکیل دانه پایان می‌یابد. پس از لقاح تخمک به دانه و دیواره تخمدان به صورت تغییر شکل می‌یابند دانه بر اثر پاره شدن یا خراب شدن میوه آزاد می‌شود.
اجزای دانه رسیده
مغز دانه
جنین دارای مواد اندوخته است که هنگام رویش دانه مورد استفاده قرار می‌گیرد. مجموعه جنین و بافتهای اندوخته همراه آن مغز دانه را بوجود می‌آورد.
پوشش دانه
پوششهای تخمک در بیشتر دانه‌ها سخت و محکم می‌شوند و پوست دانه را تشکیل می‌دهند پوست دانه معمولا نازک است مثل لوبیا سبز اما ممکن است به صورت ضخیم شده مانند فندق برزیلی.
آندوسپرم
یاخته آندوسپرم از ترکیب هسته ثانویه با یکی از دو یاخته نر در کیسه جنینی تشکیل می‌شود. یاخته آندوسپرم نخستین به سرعت تقسیم می‌شود و بافت آندوسپرم را بوجود می‌آورد. این بافت با مصرف کردن خورش رشد کرده و از مواد ذخیره‌ای سرشار می‌شود. که این مواد بعدها به مصرف تغذیه جنین می‌رسد.
جنین
پس از انجام لقاح ، یاخته تخم برای مدتی بدون فعالیت باقی می‌ماند. زیرا شروع تقسیم آن به رشد آندوسپرم وابسته است. از تقسیمات ابتدایی تخم 8 - 4 یاخته بوجود می‌آید. که به دنبال هم قرار دارند. این مرحله را مرحله رشته‌ای شکل پیش جنین گویند. در این مرحله یاخته مجاور سفت رشد طولی حاصل می کند و بقیه یاخته‌های رشته‌ای را به درون آندوسپرم می‌راند. هم زمان با این تغییرات دورترین یاخته را از سفت تقسیم می‌شود. از تقسیمات این یاخته جنین کروی به وجود می آید.
از این مرحله به بعد تفاوتی در ساختار دانه‌های تک لپه‌ای و دو لپه‌ای ایجاد می‌شود و آن داشتن یک یا دو لپه است. نوک ساقچه گیاهک دو لپهایها از دو لپه پوشیده شده است حال آن که در تک لپهایها فقط یک لپه در یک طرف ساقه چه جنین دیده می‌شود. در اغلب دو لپهایها ، اندوخته غذایی در پله‌های دانه قرار دارد. در دانه کرچک و قهوه اندوخته غذایی در آندوسپرم آنهاست. و بعضی گیاهان مانند ارکیده ، فاقد اندوخته غذایی است. این دانه‌ها بدون لپه و آندوسپرم‌اند.
دم اسبیان
مقدمه
شاخه نهانزادان آوندی گیاهانی هستند بسیار قدیمی که بنا به عقیده عده زیادی از دیرین شناسان در دوره سیلورین ظاهر شده‌اند و در دوره کربونیفر که قسمت اعظم پوشش گیاهی زمین را تشکیل می‌دادند به اوج خود رسیدند و در دوره‌های بعدی رو به زوال گذاشتند و عده ناچیزی از آنها خواه به حالت اولیه مانند دم اسبیان و خواه با تغییراتی چند مانند سرخسها تا به امروز باقی مانده‌اند. نهانزادان آوندی گیاهانی هستند که نسبت به سایر گیاهان به نور کمتری نیاز دارند و از طریق ریشه و برگ آب مورد نیاز خود را جذب می‌کنند و در آنها مرحله اسپروفیتی طولانی‌تر از مرحله گامتوفیتی است
.
رده بندی نهانزادان آوندی
· رده Psilopsida که گیاهان متعلق به این رده فاقد برگ هستند و ساقه دارای انشعابات دوتایی است.
· رده Lycopsida که این گیاهان دارای برگ هستند اما این برگها برگهای واقعی نیستند. انشعابات ساقه از نوع دوتایی یا فراهم است و راسته دم اسبیان در این رده قرار دارد.
· رده Pteropsida که در این گیاهان برگهای واقعی وجود دارد و مهمترین گیاهان این رده سرخسها هستند.
تقسیم بندی دم اسبیان
دم اسبیان شامل دو گروه هستند.
· دم اسبیان با یک نوع ساقه و ساقه‌های تو پر که از این نوع یک گونه در ایران به نام ترکمن ریش Equisetum maximum که ساقه قطوری دارد در ایران وجود دارد.
· گروه دوم شامل دم اسبیانی است که دارای نوع ساقه هستند و ساقه‌های توخالی دارند مانند Equisetum aevens.
·
نهانزادان آوندی
مقدمه
همه گیاهان این شاخه آوند دارند. مرحله اسپوروفیت آنها، برخلاف بریوفیتها طولانی و مشخص بوده و همان گیاه اصلی است. این گیاهان را بر حسب ویژگیهایشان به پنجه گرگیان، دم اسبیان و سرخسها تقسیم می‌کنند. هیچیک از گیاهان این شاخه‌ها توانایی تولید دانه را ندارند. بدین جهت از گروه گیاهان دانه‌دار (پیدازادان) به خوبی تخشیص داده می‌شوند.
گیاهان آوندی را اغلب گیاهان ساکن خشکی می‌شناسند زیرا وجود سیستم آوندی باعث می‌شود که این گیاهان بتوانند در محیط خشک ـ آب و مواد کانی را از پایین‌ترین یاخته‌های ریشه به بالاترین نقطه پیکر خود برسانند و رشد کنند. غیر از گیاهان نهاندانه ، سایر گیاهان آوندی برای لقاح به آب نیاز دارند.
مشخصات شاخه پنجه گرگیان
اسپوروفیت این گیاهان کم و بیش با تقسیمات دو گانه می‌باشند. ریشه و ساقه در آنها کاملا تمایز یافته و مشخص هستند برگها به صورت میکروفیل و شامل یک رگبرگ غیر منشعب می‌باشند. سیستم آوندی از تراکئید و آبکش تشکیل یافته است. هاگدانها در نزدیکی یا در پای میکروفیلها ظاهر شده، جور هاگ یا ناجور هاگ هستند. گامتوفیت در روی سطح خاک و یا در زیر خاک تشکیل می‌گردد. این شاخه به 2 رده به اسامی لیکوپودیوپسیدا و ایزوتوپسیدا تقسیم می‌گردد.
رده لیکوپودیوپسیدا
گیاهان چند ساله ، خشکی‌زی یا اپی‌فیت با شاخه‌های کم و بیش مشخص و انشعابات دو گانه‌اند. برگها کوچک و ساده ، فاقد و یا واجد فقط یک رگبرگ و بدون لیگول می‌باشند. اعضای این رده جور هاگ بوده و هاگدان آنها در پای برگ ظاهر شده و مجموعا به صورت خوشه یا سنبله به نظر می‌آیند.
پروتال زیرزمینی و اغلب ساپروفیت و همراه با میکوریزهاست. گیاهان این رده در یک راسته به نام لیکوپودیالس که از یک خانواده به نام لیکوپودیاسه تشکیل یافته طبقه بندی می‌شوند. دو جنس لیکوپودیوم و مارزبان در این خانواده جای دارند. تاکنون هیچ یک از گیاهان متعلق به این رده در ایران شناخته نشده‌اند.
نهاندانگان
مقدمه
ویژگی بارز آنتوفیتها در این است که تخمکهای آنها درون تخمدان بسته نهفته‌اند. این گیاهان اغلب در خشکی می‌رویند. بعضی از نهاندانگان با اینکه فتوسنتز می‌کنند، ولی فاقد ریشه‌اند و آب و مواد کانی لازم را از میزبان خود تامین می‌کنند. برخی نیز فاقد کلروفیل می‌باشند و زندگی انگلی دارند. معدودی مانند عدسک آبی ، کوچک و ظریف و بدون ساقه در سطح آب شناورند. عده‌ای علفی یا به صورت درختچه یا درخت‌اند. ساختار ساقه آنها بر حسب محیط زیست متفاوت است. مثلا کاکتوس ، ساقه‌ای گوشتی و برگهایی خارمانند دارد و با این ویژگیها می‌تواند در شرایط نامناسب خشک و گرم بیابان زندگی کند.
نهاندانگان در حدود 130 تا 140 میلیون سال پیش ظاهر شده‌اند. این گیاهان اندازه‌های متفاوت دارند. کوچکترین آنها ولفیای بی ریشه آبزی است که اندازه آن 1 میلیمتر است و بزرگترین آنها اوکالیپتوس استرالیایی است که به بلندی 9 متر می‌رسد. رافلزیا که انگل ساقه و ریشه گیاهان دیگر است، بزرگترین گل را (به قطر 90 سانتیمتر و وزن 7.5 کیلوگرم) دارد.
موز دارای بزرگترین برگ (3 تا 3.5 متر طول و 90 سانتیمتر عرض) است و کاکتوسها کوچکترین برگ (13 میلیمتر) را دارند.
رده بندی نهاندانگان
قرائن و مدارک موجود نشان می‌دهد که گیاهان نهاندانه امروزی به احتمال قوی از تحول تدریجی و تکامل گیاهان پست‌تر بوجود آمده‌اند و این تکامل همچنان ادامه دارد. بنابراین انواع نهاندانگان کنونی دارای اجداد مشترک بوده و در نتیجه با هم خویشاوندند. برای رده بندی گیاهان روش سبی را که بیشتر نظر گیاه شناسان را جلب می‌کند، مورد توجه قرار می‌دهند. در روش سبی ، رده رانال نخستین گروه گیاه نهاندانه است. دو تیره اولیه آن ، تیره‌های ماگنولیا و آلاله است.
تیره ماگنولیا ابتدایی‌تر و تیره آلاله تکامل یافته‌تر است. اگر چه هر دو رده تیره گل دارند و صفات مشترک بسیار دارند، ولی گیاهان تیره ماگنولیا بیشتر به صورت درخت و درختچه و گیاهان تیره آلاله بیشتر علفی‌اند. دیرین گیاه شناسی معلوم داشته است که درخت زودتر از علف بوجود آمده است. بنابراین گیاهان تیره ماگنولیا می‌بایست زودتر از گیاهان تیره آلاله بوجود آمده باشند. طبق نظریه سبی گلهای ابتدایی نوع رانال که نمونه آن ماگنولیا و آلاله است، دست کم در سه مسیر تکامل یافته‌اند. این مسیرها به پیدایش گیاهان تیره‌های نعناع ، مینا ، ثعلب انجامیده‌اند.
مقایسه اندامهای تولید مثلی گیاهان گلدار و بی گل
گل ، اندام تولید مثلی گیاهان نهاندانه است. از آنجا که گل نهاندانگان به احتمال زیاد از تکامل دستگاه تولید مثلی گیاهان پست‌تر بوجود آمده است، قاعدتا باید اجزا گل با دستگاه تولید مثلی آنها قابل مقایسه باشد. در دستگاه تولید مثلی گیاهان بی گل چیزی مشابه کاسبرگ یا گلبرگ وجود ندارد، چون میوز درون بساک انجام می‌گیرد و میکروسپور در کیسه گرده تولید می‌شود، پرچم را می‌توان به عنوان میکروسپوروفیل و کیسه گرده را به منزله میکروسپورانژ دانست.
دانه گرده گامتوفیت نر جوان و لوله گرده گامتوفیت نر بالغ است. در داخل تخمک نیز میوز انجام می‌گیرد. بافتی که پیرامون مگاسپور قرار دارد (بافت خورش) درون تخمک تولید می‌شود. تخمک اغلب به لبه برچه متصل است و مگاسپورها روی برچه قرار دارند. پس برچه را می‌توان به منزله مگاسپوروفیل و بافت خورش را به منزله مگاسپورانژ دانست. معمولا یکی از مگاسپورها گامتوفیت ماده را تولید می‌کند. دوره گامتوفیت بازدانگان و نهاندانگان کوتاهتر شده و به دوره اسپوروفیت قبلی متکی است.
بازدانگان
مقدمه
گیاهان دانه‌دار که قبلا تحت نام پیدازادان یا گیاهان گلدار مورد مطالعه قرار می‌گرفتند وجود دانه یکی از صفات مشخص کننده آنهاست. با تشکیل دانه نسل تازه‌ای از گیاه به نام رویان در درون آن شروع به رشد می‌کند بنابراین در این گیاهان دانه عامل بقا و انتشار این گیاهان بشمار می‌رود. این شاخه تحت دو زیر شاخه بازدانگان (Gymnosperms) و نهاندانگان (Angiosperms) مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
در رده بندیهای قدیمی و کلاسیک بازدانگان را در سه رده پرفانروگامها که دارای آنتروزوئید تاژکدار و تخمک برهنه هستند ، بازدانگان واقعی یا مخروطداران یعنی گیاهانی که تخمک آنها برهنه ولی گامت نر آنها فاقد تاژک است و آنتروزوئید بوسیله لوله گرده هدایت می‌شود و رده کلامیدوسپرمها که آنتروزوئید آنها فاقد تاژک و دانه گرده واجد لوله گرده و تخمک در محفظه پیاله مانندی که بطور ناقص آن را می‌پوشاند قرار گرفته است تقسیم می‌کنند. کلامیدوسپرمها گیاهان حد واسط بازدانگان و نهاندانگان هستند.
ساختمان بازدانگان
بازدانگان گیاهان چوبی ، گلدار و دانه‌دار هستند و در مناطق معتدل ، سرد ، یا در کوهستانها می‌رویند. عده‌ای از آنها نیز در ارتفاعات زیاد یا در مناطق قطبی یافت می‌شوند. شاخه‌های این گیاهان معمولا از یک تنه اصلی منشعب می‌شوند. برگهایشان غالبا متناوب و به ندرت متقابل ، معمولا پایا و سوزنی شکل هستند. برخی از بازدانگان دارای برگهایی مرکب از پولکهای ضخیمند و به ندرت در بین آنها انواعی با پهنک مسطح و پهن (ژنکگو) دیده می‌شوند. در این گیاهان رگبرگها بدون انشعاب هستند.
بازدانگان همچون نهاندانگان ساختار پسین دارند. آوندهای چوبی آنها از نوع آوندهای چوبی ناقص (تراکئید) هستند و بافت آبکشی آنها فاقد یاخته‌های همراه آوندهای آبکش است. ولی یاخته‌های آبکشی به دنبال هم قرار می‌گیرند و شیره پرورده را از خود عبور می‌دهند. مغز فقط در ساقه آنها وجود دارد ولی ریشه بدون مغز است این گیاهان یکپایه یا دو پایه‌اند. گلهای نر ماده فاقد گلپوش و دارای وضع مجتمع هستند بطوری که می‌توان مجموعه آنها را یک گل آذین بشمار آورد.
مادگی فاقد کلاله و تخمدان است به عبارت دیگر مادگی به تخمکهای برهنه روی پولکهای حامل تخمک منحصر می‌شود. پولکها هیچ گاه محفظه مسدودی برای پوشاندن تخمکها تشکیل نمی‌دهند از اینرو این گیاهان را بازدانه نامیده‌اند. پولکهای حامل کیسه گرده با برچه‌های بازدانگان همیشه روی محور مشترکی قرار دارند مجموعه‌ای مخروطی بوجود می‌آورند. تعداد لپه‌های جنین بازدانگان معمولا بیش از دو است.
رده بندی گیاهان دو لپه
اطلاعات اولیه
سلسله گیاهان (Metaphyta) در 4 شاخه قرار می‌گیرند. شاخه تالوفیتها یا ریسه داران که شامل جلبکها و قارچها هستند. شاخه خزه‌ایها ، شاخه نهانزادان آوندی و شاخه گیاهان دانه‌دار. سه شاخه اخیر تحت عنوان کروموفیتها یا گیاهان تنه‌دار ، نامیده می‌شوند. شاخه گیاهان دانه‌دار به دو زیر شاخه بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می‌شود. زیر شاخه نهاندانگان شامل دو رده تک لپهایها و دو لپهایها می‌باشد. دو لپهایها خود شامل دو لپه‌ایهای بی‌گلبرگ ، دو لپه‌ایهای جدا گلبرگ و دو لپه‌ایهای پیوسته گلبرگ می‌باشد که تعداد زیادی از گیاهان دانه‌دار را در خود جای داده‌اند.
دو لپه‌ایهای جدا گلبرگ Dialypetalae
گیاهانی هستند با گلهای کامل و دو جنسه که پوشش گل آنها به صورت کاسبرگ و گلبرگ تمایز یافته و اجزای گل در چرخه‌های متوالی و به صورت متناوب باهم قرار دارند و گرده افشانی در آنها بوسیله حشرات صورت می‌گیرد. جدا گلبرگها بالغ بر 70 هزار گونه گیاهی هستند و براساس ساختمان نهنج و نحوه قرار گرفتن اجزای گل در سه گروه فرعی قرار می‌گیرند.
تالامیفلورها
که در آنها نهنج گل برآمده یا گنبدی شکل است و اجزای گل مستقیما بر روی نهنج استقرار یافته‌اند و شامل 5 راسته است.
راسته آلاله‌گان (Ranales): که برچه‌ها جدا از هم و اجزای گل غالبا در روی یک خط مارپیچی در سطح نهنج قرار دارند.
راسته پاریتال (parietals): که برچه‌ها پیوسته بهم و تمکن آنها جانبی است.
راسته گوتیفرال (Gutti ferales): که برچه‌ها پیوسته بهم و تمکن آنها محوری و کاسبرگها در داخل غنچه گل ، همپوشان هستند.
راسته ختمی (Malvales): که برچه‌ها پیوسته بهم و تمکن آنها محوری و کاسبرگها در داخل گل به صورت کفه‌ای قرار دارند.
راسته فرفیون (Euphorbiales): که برچه‌ها پیوسته بهم و تمکن آنها محوری ، گلها یک جنسه و غالبا فاقد گلبرگ هستند.
دیسیفلورها
که در آنها نهنج گل برآمده یا گنبدی شکل است و اجزای گل در سطح دستگاه مولد شهد و یا به حالت فررفته در آن قرار دارند.
راسته شمعدانی (Geraniales): نافه شامل دو ردیف پرچم و دستگاه ترشحی به صورت غده‌هایی در پای پرچمها قرار دارد.
راسته افرا (Sapindales): نافه شامل دو ردیف پرچم و دستگاه مولد شهد به صورت یک صفحه در محوطه خارجی پرچمها قرار دارند.
راسته شمشاد (Celastrales): نافه شامل یک ردیف پرچم و دستگاه مولد شهد در داخل پرچمها و خارج پرچمها قرار دارد.
رشد طولی گیاهان
دید کلی
رشد در گیاهان بر خلاف جانوران ، بطور یکنواخت اتفاق نمی‌افتد. زیرا در گیاهان رشد به مناطق خاصی محدود می‌شود. در گیاهان دو نوع رشد ، تحت عنوان رشد اولیه و رشد ثانویه تشخیص داده شده است. رشد اولیه در انتهای اندامهای هوایی یا ریشه‌ها و در زواید جانبی مانند برگها و جوانه‌ها رخ می‌دهد. از آنجا که رشد اولیه در نوک ریشه‌ها و اندامهای هوایی اتفاق می‌افتد، گیاهان می‌توانند دارای رشد نامحدود باشند.
در برخی از گیاهان مانند ذرت و آفتابگردان ، گلدهی پس از تولید تعداد مشخصی برگ صورت می‌گیرد و پس از گلدهی رشد رویشی متوقف می‌شود. در بیشتر گیاهان بجز تک لپه‌ایهای درختی ، رشد اولیه ضرورتا معادل رشد طولی است. ساقه‌ها و ریشه در بسیاری از گیاهان دارای رشد قطری نیز می‌باشند که به این افزایش قطر ، رشد ثانویه اطلاق می‌شود. رشد ثانویه در ناحیه‌ای رخ می‌دهد که رشد طولی متوقف شده باشد.
بافت مریستمی
رشد طولی دارای مناطقی است که سلولها در حال رشد سریع هستند. این بافتهای دائما زایا ، مریستم نامیده می‌شوند. سلولهای بافتهای مریستمی دارای دیواره نازک ، هسته بزرگ و در اکثر موارد واکوئلها کوچک هستند. مریستمهای انتهایی در انتهایی ریشه‌ها و اندامهای هوایی وجود دارند و منجر به افزایش رشد اولیه و یا رشد طولی می‌شوند. همه سلولهای مریستمی دارای قدرت تکثیر هستند و پس از تکثیر می‌توانند رشد کرده، تمایز یافته، با تغییر شکل ، بافتهای مختلف را بوجود آورند.
ریشه‌های اولیه را می‌توان به 4 منطقه تقسیم بندی نمود
ریشه‌ها معمولا اولین اندامی هستند که طی جوانه زنی بذر پدیدار می‌شوند. معمولا ریشه به 4 منطقه تقسیم می‌شود که عبارتند از: کلاهک ریشه ، مریستم انتهایی ، منطقه طویل شدن و منطقه تارهای کشنده یا منطقه بلوغ. البته بجز کلاهک ریشه ، مرز این مناطق تا حد زیادی با یکدیگر همپوشانی دارد. سلولهای مریستم انتهایی همزمان با اینکه تقسیم می‌شوند، توسعه می‌یابند و بنابراین در منطقه طویل شدن قرار می‌گیرند. بسیاری از سلولهای واقع در منطقه طویل شدن در حال تمایز یافتن هستند و سلولهای خاصی مانند تارهای کشنده در منطقه بلوغ طویل می‌شوند.