تكيف النباتات الصحراوية مع بيئتها
تعرف النباتات الصحراوية بأنها نباتات قامات بتكييف جذورها وسيقانها وأوراقها في بيئات شديدة الحرارة، وتتعدد أنواع النباتات وطرق تكيفها مع البيئة، إذ يكون تكيف النباتات مع الطقس الحار والجاف مختلفًا ،هناك ثلاثة أنواع من النباتات الصحراويةوهي:
- نباتات عصارية (بالإنجليزية: Succulents plants): والتي تمتلك جذر ضحل ولكنه واسع وممتد وقادرة على الاحتفاظ بالماء في ساقها.
- نباتات معمرة (بالإنجليزية :Perennial plants): تعيش عن طريق الخمول خلال أشهر الجفاف ثم تعود إلى الحياة عندما تتوفر المياه مثل نبات أوكوتيلة ocotillo.
- النباتات الحولية (بالإنجليزية: Annual plants): تعيش هذه النباتات وتكمل دورة حياتها كاملة خلال موسم أو أقل في بعض الأحيان.
تختلف أنواع التكيف عند النباتات الصحراوية باختلاف أنواع النباتات: ولكن كيف تتكيف النباتات في الصحراء؟
زيادة تخزين الماء
تعمل هذه النباتات على زيادة نسبة الماء المخزن وتقليل فقدانه لتساعد على بقائها رطبة لاستكمال نموها في البيئات الحارة، إما عن طريق امتلاكها لجذور طويلة وعميقة وتسمى Phreatophyte وقد تمتد يمكن أن تنمو هذه الجذور أكثر من 80 قدمًا لتصل إلى المياه الجوفية مثل نبات المسكيت (بالإنجليزية: mesquite) الذي يمتلك أطول جذر من أي نبات صحراوي آخر، أو امتلاكها لشبكة واسعة من الجذور الضحلة مثل نبات الصبار الذي يمتد لمساحات واسعة لامتصاص أكبر كمية من الماء.
الحد من فقدان الماء
- لن تفقد النبتة قدرًا كبيرًا من الماء أثناء عملية النتح بدون الأطراف الزائدة كالأوراق؛ لذا هذه النباتات إما أن تكون أوراقها قليلة العدد أو صغيرة الحجم.
- تحتوي الصبار والنباتات العصارية على طبقة خارجية شمعية تساعد على حفظ الرطوبة.
- يعمل الشوك على حماية النباتات الصحراوية من أشعة الشمس الضارة والعوامل الخارجية التي قد تسبب فقدان الماء، كما أنه يخزن كميات كبيرة من الماء.
الثغور
وهي مسامات صغيرة الحجم تتواجد في أوراق النبات وساقه للمساعدة في تنظيم تبادل الغازات، وخاصة ثاني أكسيد الكربون، وتختلف أحجامها في النباتات الصحراوية عن غيرها لأنها المسؤولة عن فقدان الماء، فطريقة تكيف النباتات الصحراوية هو عن طريق امتلاكها عدد قليل من هذه الثغور أو أن تكون أحجامها صغيرة، وتختلف هذه الثغور عن الموجودة في النباتات العادية بأماكن تواجدها فهي متباعدة، أما في النباتات الأخرى فهي منتشرة في كافة أجزاء النبتة.
مخزون الماء
تكيف النباتات الصحراوي ليس فقط بمنع فقدان الماء ولكن بتخزين الماء الزائد في الأوراق والساق والجذور، ويمكن الاحتفاظ بالماء تحت الأرض في هيكل يسمى درنة، وهو عضو متضخم تحت الأرض ويكون محميًا من الحيوانات المفترسة ويتم تخزين الماء الزائد فيه، فالنباتات المعمرة تستطيع البقاء على قيد الحياة ولفترات طويلة جداً بسبب المخزون المائي الذي تمتلكه، فمثلاً نبات الصبار لا يمتلك أوراقاً لتخزين الماء فيه فيحتفظ الساق بالمياه الزائدة ويكون جذعها محميًا بأشواك وطلاء شمعي لمنع فقدان الماء.
النباتات الحولية
كلمة حولي أو سنوي تعني أن النبات سوف يزدهر سنويًا، وتعرف أيضًا باسم النباتات سريعة الزوال وهي أن فترة استمراريتها قصيرة جداً، وتتجنب هذه النباتات موسم الجفاف عن طريق عدم تواجدها بشكل أساسي فيه، إذ تنضج هذه النباتات وتعمل على إعادة إنتاج البذور وتموت بمجرد تناثرها، وتكون هذه البذور شديدة التحمل، يمكنها مقاومة الحرارة والجفاف حتى الربيع أو الخريف ثم تنمو بنزول المطر وتستمر هذه الدورة.
تكيف النباتات الاستوائية مع بيئتها
تعيش الكائنات الحية في أنظمة بيئية مختلفة تُشكِّل مواطنها الطبيعية وتتكيف حسب ظروفها، وتتكيف النباتات الاستوائية عن طريق التالي:
جذور الدعامة
تمتلك نباتات الغابات الاستوائية المطيرة جذوراً تسمى جذور الدعامة؛ وهي جذور خشبية ضخمة تنتشر عند قاعدة الأشجار الكبيرة تساعد على بقاء الأشجار منتصبة وتوفر الغذاء لها وغالباً ماتتواجد في الأماكن ذات التغذية السيئة، وتنمو هذه الجذور لمسافات قصيرة تحت الأرض للاستفادة من الطبقة السطحية من التربة التي تتركز فيها معظم العناصر الغذائية، وقد تتشابك هذه الجذور مع الأشجار القريبة أيضًا، ويساعد هذا التشابك في دعم العديد من الأشجار، ومن الأمثلة على هذه الأشجار Ceiba pentandra of Vieques، (بورتوريكو) PuertoRico.
اللحاء
تحتوي العديد من الأشجار الاستوائية على طبقة لحاء رقيقة وناعمة تساعد في نمو الأشجار الاستوائية الأخرى عليها والسبب في أنها تمتلك طبقة رقيقة هي أنها لا يوجد حاجة لحفاظها على رطوبتها اعتمادًا على موطنها الرطب الذي تعيش فيه، كما أنها تمتلك أزهارًا مغطاة بطبقة من الشمع لتتمكن من التعامل مع هطول الأمطار الغزيرة التي يمكن أن تؤدي إلى نمو البكتيريا والفطريات الضارة عليها، كما يحتوي هيكل أوراقها على طرف مدبب يسرع الجريان السطحي عندما يتلقى النبات الكثير من الأمطار.
طرق أخرى لتكيف الأشجار الاستوائية
- تنمو الجذور من الجزء السفلي من الساق باتجاه الأرض وتتجذر عند ملامسة التربة، مما يوفر دعمًا للنبات الذي تكون جذوره ضحلة، ثم ينتشر الجذر أفقيًا ولنطاق أوسع.
- تحتوي شتلات النباتات الاستوائية الصغيرة غالبًا على أوراق حمراء جديدة تعكس الضوء الأحمر وبالتالي تحمي نفسها من أشعة الشمس الشديدة، ثم تتحول للون الأخضر بعد عملية البناء الضوئي.
- تعيش العديد من النباتات كنباتات هوائية على سطح النباتات الاستوائية لتتلقى أشعة الشمس والرطوبة اللازمة لإكمال دورة حياتها، وترتبط هذه النباتات بمضيفيها حتى تتمكن من الحصول على المياه التي يتم سحبها من المطر وضوء الشمس اللازم لعملية التمثيل الضوئي، كما أنها تؤثر بشكل إيجابي على المضيف من خلال خلق بيئة أكثر برودة ورطوبة له.
تكيف النباتات المائية مع بيئتها
تحتاج النباتات المائية إلى إجراء بعض العمليات لتحافظ على تبادل الغازات والتكاثر والحفاظ على توازن الملح والماء، وعادةً ما تكون مستويات الأكسجين منخفضة في الماء، فتقوم هذه النباتات بإنتاج الأكسجين الخاص بها من خلال عملية التمثيل الضوئي إلا أن المياه العكرة وبعض الظروف المحيطة يمكن أن تقلل من نشاط التمثيل الضوئي، ولذلك تحتوي النباتات المائية على أنسجة هوائية؛ أي شبكة اسفنجية من الخلايا، التي تخلق مساحات هوائية في النبات وتعمل كقناة تسمح للنباتات بنقل الأكسجين من السطح إلى أجزاء أخرى من النبات.
وللحصول على ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون من أجل القيام بعملية التمثيل الضوئي، ولأن ثاني أكسيد الكربون ينتشر في الماء أبطأ بعشرة آلاف مرة، فتقوم هذه النباتات باستخدام البيكربونات (بالإنجليزية: bicarbonate) بدلاً من ثاني أكسيد الكربون وهو جزيء شائع في الماء يتم تكسيره لإطلاق ثاني أكسيد الكربون بواسطة الإنزيمات الموجودة على سطح أوراق النبات أو داخلها، مما يوفر مصدرًا لثاني أكسيد الكربون.
أمثلة على النباتات المائية
- زنابق الماء: تحتوي على أزهار على شكل وعاء وأوراق عريضة مسطحة طافية على سطح الماء يسمح بجمع أكبر قدر من ضوء الشمس.
- الكاتيل: تعيش في الجداول والأنهار (بطبيعتها متحركة)؛ فهي تحتوي على أوراق ضيقة تقلل من مقاومتها للماء الجاري.
تكيف نباتات البحر الأبيض المتوسط مع بيئتها
يكون تكيف النباتات مع الطقس الحار والجاف في الصيف والأمطار غير المنتظمة صعبًا، ويتم وصفه أو تسميته بمناخ البحر الأبيض المتوسط، وغالبًا ما تتكيف النباتات في هذا المناخ عن طريق الحفاظ على الماء بتخزينه في الصيف الجاف، وكمثال عليه نبات الصنوبر فهو يمتلك جذورًا عميقة تتحمل الجفاف والرياح القوية، كما أن إبرها صغيرة الحجم والرقيقة تسبب تقليل مساحة السطح المتعرضة للشمس والجفاف (أي التبخر)، بالإضافة إلى احتوائها على لحاء سميك فتساعد هذه المقومات على الحفاظ على رطوبة النبات .
تكيف النباتات الهوائية مع بيئتها
تعرف النباتات الهوائية باسم تيلاندسيا (بالإنجليزية: Tillandsia)، وتضم هذه النباتات أكثر من 650 نوعًا، كما أن الموطن الأصلي لهذه النباتات هو المكسيك والولايات المتحدة وأمريكا الوسطى والجنوبية، وتعرف هذه النباتات بقدرتها على التكيف في البيئات الحارة والدافئة، وت تكيف النباتات الهوائية اعتمادًا على ما يأتي:
- تستخدم النباتات الهوائية أوراقها المتخصصة للحصول من الهواء على الماء والمواد المغذية التي تحتاجها للبقاء على قيد الحياة، إذ تساعدها أوراقها الطويلة والمثلثة الشكل على ذلك، وتتميز هذه النباتات بقمع جذاب أو أزهار على شكل أنبوب.
- تُستخدم جذور نبات الهواء لربط نفسها بالصخور والأشجار والأرض.
- تميل إلى النمو على الأشجار أو في المناطق التي توفر أرضًا رطبة وظلًا جزئيًا.
تكيف النباتات آكلة اللحوم مع بيئتها
تنمو النباتات آكلة اللحوم في مستنقعات الأراضي الرطبة حيث تكون مستويات المغذيات في التربة منخفضة للغاية بسبب الظروف الحمضية ومستويات الأكسجين المنخفضة، لدى هذا النوع من النباتات القدرة الخاصة على التقاط أشكال الحياة الحيوانية وتحليلها ثم امتصاص العناصر الغذائية، وتوفر طريقتهم الفريدة هذه ميزة العيش في هذه البيئة الصعبة، أما أكثر الفرائس شيوعًا للنباتات آكلة اللحوم هي الحشرات، الصغيرة بما في ذلك؛ البعوض والذباب والنحل والعث والخنافس والنمل، ولقد تم العثور على حيوانات بحجم الضفادع والقوارض الصغيرة أيضًا قامت هذه النباتات بالتقاطها ولكنها نادرة جدًا.
النقاط التالية توضح بعض الأمثلة على الاستراتيجيات التي تستخدمها هذه النباتات لجذب الحشرات:
- اللون: يستخدم بعضها ألوانًا تكون مرئية فقط لفرائسهم وقد تتواجد شعيرات لتوجيه الحشرة إلى أفخاخها.
- الرائحة: يطلق بعضها روائح جذابة للفريسة مثل رائحة العسل.
- الرحيق: والتي توجد في الأزهار لجذب الحشرات للمساعدة في التلقيح، ولكنها تستخدمه لجذب الفرائس أيضًا.
فعند وقوع الفريسة في فخ أحد هذه الاستراتيجيات؛ لا يمكن الهرب بسهولة لما تحتويه هذه المصائد من جوانب زلقة مغطاة بشعر أو زوائد متجهة للأسفل؛ مما يمنع تحرك الفريسة بحرية، أو امتلاكها أسطح لزجة تمنع الذباب أو الحشرات من الطيران.
خلاصة
هناك العديد من أنواع النباتات التي تعيش بمختلف بقاع الأرض والتي تكون قادرة على التكيف مع الظروف المحيطة بها، فمنها ما يعيش في المناطق الحارة جدًا (الصحراوية) وتتغلب على ذلك بحفظ الماء لفترات طويلة، ومنها ما يستطيع نقل الأكسجين إلى كافة أجزائه بفتح قنوات مخصصة (النباتات المائية)، وبعضها يتغذى على الحشرات ويمتلك المقومات لجذبها والإمساك بها وتحليلها للحصول على العناصر الغذائية (الآكلة للحوم)، وغيرها من الأنواع التي ما زال العلم يكشف عنها أولاً بأول ويفسر لنا قدرتها على التكيف، إذ تتعدد مظاهر تكيف الكائنات الحية في بيئاتها.
