درمورد گیاهان

خلاصه :

«گیاهان» به اینجا تغییرمسیر دارد. برای روستایی با این نام، گیاهان (قلعه گنج) را ببینید.

گیاهان گروه بزرگی از گونه‌های زنده شامل موجوداتی مانند درختان، علف‌ها، سرخس‌ها و خزه‌گیان است.

گیاهان موجوداتی هستند که به حیات کمک می‌کنند و در کشاورزی مؤثر هستند. تعریف کلمهٔ گیاه دشوار است. اگرچه گیاه‌شناسان محدودهٔ رده‌بندی گیاهان را تعریف کرده‌اند، مرزهای تعیین‌کننده رده‌بندی گیاهان بسیار اختصاصی تر از تعاریف رایج گیاه است. گیاهانی که ما هر روز با آن‌ها مواجه هستیم، معمولاً متعلق به گروه گیاهان آوندی می‌باشند. ما گیاه را به عنوان یک موجود زنده یوکاریوت و دارای تعداد زیادی سلول تعریف می‌کنیم که عموماً فاقد اندام‌های حسی یا حرکت ارادی بوده و در صورت رشد کامل، دارای ریشه، ساقه و برگ می‌باشند. اما از نظر گیاه‌شناسی فقط گیاه آوندی دارای ریشه، ساقه و برگ است. تعریف فراگیرتر گیاه: هر آنچه فتواتوتروف می‌باشد؛ یعنی غذای خودش را از مواد خام غیرآلی و نور خورشید تولید کند. برای فردی که بر نقش خاصی که گیاهان در یک اکوسیستم بازی می‌کنند متمرکز شود این تعریف غیر منطقی نیست. اما در بین فتواتوتروف‌ها، پروکاریوت‌هایی (پیش هسته) مخصوصاً باکتری‌های فتواتوتروف و سیانوفیت‌ها وجود دارند. سیانوفیت‌ها را گاهی اوقات، جلبک‌های سبز آبی می‌نامند. در اینجا این مشکل به‌وجود می‌آید که بیشتر مردم از جمله گیاه‌شناسان قدیمی، قارچ خوراکی را هم گیاه می‌نامند، در صورتی‌که قارچ خوراکی اندام باردهی قارچ می‌باشد (حوزه قارچها)، و اصلاً فتواتوتروف نبوده، بلکه گندخوار (saprophytic) می‌باشد و چندین گونه گیاهان گل دار، قارچ‌ها و باکتری‌ها وجود دارند که انگلی هستند.

ما قادر به ارائه پاسخی مطمئن نیستیم. فهرست خصوصیاتی که حوزهٔ رده‌بندی گیاهان را از سایر حوزه‌های زیست‌شناسی جدا می‌کند حداقل یک تعریف فنی ارائه می‌کند اما این تعریف موردپسند همگان قرار نمی‌گیرد؛ بنابراین تعریف اصطلاح گیاه همیشه به معنی بیشتر موجودات زنده طبقه‌بندی شده در محدودهٔ رده‌بندی گیاهان می‌باشد؛ مثلاً اگر جلبک‌های سبز به وضوح گیاهانی جزو رده‌بندی گیاهان هستند، پس بیشتر مردم اکثر خزه‌های دریایی را هم که از آغازیان هستند، جزو جلبک‌های سبز در نظر می‌گیرند. مشکل عدم وجود دقت یا توافق که در تعریف گیاه وجود دارد یکی از گفته‌های مورد تفاهم است که اغلب در مقالات با آن مواجه می‌شوند.

محتویات

رده‌های گیاهانویرایش

ممکن است گیاهان بر مبنای الگوهای رشد فصلی‌شان مرتب شوند. البته گیاهان ساده مثل جلبک‌ها دوران زندگی کوتاهی دارند و اصطلاحات زیر در مورد آن‌ها به‌کار نمی‌رود اما جمعیت جلبک‌ها عموماً فصلی هستند.

سالانه: زندگی و تولید مثل در یک فصل رشد و نمو.

دوسالانه: زندگی در دو فصل رشد و نمو که تولیدمثل معمولاً در سال دوم اتفاق می‌افتد.

چند ساله: زندگی در سال‌های رشد و نمو طولانی؛ ادامه به تولید مثل در یک مرحله، گیاهان آوندی یا (غیر چوبی) هستند ویا چوبی. گیاه چوبی ممکن است درختانی باشند با یک یا چند تنه و شاخه که روی زمین بوجود می‌آیند ویا درختچه‌هایی باشند بدون تنه، با شاخه‌هایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند.

همچنین ممکن است گیاهان بر اساس چگونگی کاربردشان طبقه‌بندی شوند. گیاهان غذایی از جمله میوه‌ها، سبزیجات، گیاهان دارویی و ادویه‌ها می‌باشند.

دسته‌هاویرایش

دسته‌های گیاهان سبز

گروه غیررسمی	نام دسته	تصویر	توضیحات
جلبک‌های سبز Green algae	سبزتباران Chlorophyta		این دسته بین ۳٬۸۰۰[۲] تا ۴٬۳۰۰[۳] گونه زنده دارد. سبزتباران گروهی از جلبک‌های سبز هستند. در دسته‌بندی‌های قدیمی تمامی جلبک‌های سبز را در زمره سبزتباران قرار می‌دادند که شامل حدود ۷ هزار گونه می‌شد که عمدتاً ارگانیزم‌های یوکاریتوتی فتوسنتزکننده آبزی هستند. جلبک‌های سبز همانند گیاهان خشکی، سبزینه chlorophyll دارند و غذا را به شکل نشاسته در دیسه‌های plastids خود ذخیره می‌کنند.
	سنگ‌خزه‌تباران Charophyta		بین ۲٬۸۰۰;[۴] ۴ هزار یا ۶ هزار[۵] گونه زنده دارد. گروهی از جلبک‌های سبز است که شامل نزدیک‌ترین خویشاوندان گیاهان رویان‌دار embryophyte می‌شود. برخی گروه‌ها هم‌چون جلبک‌های سبز هم‌یوغ، فاقد یاخته‌های تاژک‌دارند. جلبک‌های سبز هم‌یوغ هم‌چنین تولید مثل جنسی ندارد و جنبندگی آن‌ها از طریق تاژک انجام نمی‌شود.
خزه‌تبارها Bryophytes	جگرواش‌تباران Marchantiophyta		جـِگَرواش‌تباران بین ۶ هزار تا ۸ هزار[۶] گونه زنده دارد. شاخه‌ای از گیاهان غیرآوندی شامل تقریباً ۶ هزار گونه که اغلب کوچک‌اند و در محیط‌های مرطوب زندگی می‌کنند. در چرخه زندگی جگرواش‌تباران مانند دیگر خزه‌تباران، گامتوفیت شکل غالب است بدین معنی که یاخته‌های گیاه تنها یک مجموعه از اطلاعات ژنتیکی را همراه دارد. برخی از گیاهان این دسته ریسه‌ها بی‌برگ مسطح دارند اما بیشتر گونه‌های این دسته برگ‌دار هستند و همانندی زیادی با خزه‌های مسطح دارند.
	شاخ‌واش‌تباران Anthocerotophyta		بین ۱۰۰ تا ۲۰۰[۷] گونه زنده دارد. شاخ‌واش‌تباران شاخه‌ای کوچک از گیاهان غیرآوندی، شامل تقریباً ۱۰۰ گونه است که دارای قاعده‏ای نسبتاً پهن و تعدادی پوشینهٔ بلندند که از رأس به‌صورت دوشاخه می‌شکافند.
	خزه‌تباران Bryophyta		۱۲ هزار[۸] گونه زنده دارد. شاخه‌ای از گیاهان غیرآوندی رطوبت‌پسند، دارای رشد محوری و پوشینه‌های کوتاه است. خزه‌ها کندرشدند و از نخستین گیاهان زمینی به‌شمار می‌آید و اندام (ساقه و ریشه و برگ) ندارند بلکه ساختارهایی شبیه به آن دارند. خزه‌ها به وسیله هاگ تولیدمثل می‌کنند. این گیاهان ساختارهای عمودی ساقه‌مانند دارند. خزه‌ها فاقد آوندند و از طریق اسمز سلولی آب را در سلول‌ها منتقل می‌کنند.
سرخس‌تبارها Pteridophytes	پنجه‌گرگ‌تباران Lycopodiophyta		این دسته ۱٬۲۰۰ گونه زنده دارد.[۹] پنجه‌گرگ‌تباران دسته‌ای آونددار از فرمانرو گیاهان است. این دسته با حدود ۴۱۰ میلیون سال قدمت، قدیمی‌ترین دسته از گیاهان زنده آونددار است و برخی از «ابتدایی‌ترین» گونه‌ها از گیاهان زنده را دربر می‌گیرد.[۱۰] این گونه‌ها از راه افشاندن هاگ تولید مثل می‌کنند و برخی جورهاگ و برخی نیز ناجورهاگ هستند. پنجه‌گرگ‌تباران پیش‌استوانه protostele دارند و هاگ‌رُست sporophyte (مرحلۀ دولادی تشکیل هاگ در چرخۀ زندگی گیاه) در آن‌ها غالب است.[۱۱]
	سرخس‌تباران Pteridophyta		۱۱٬۰۰۰ گونه زنده دارد.[۹] ابتدایی‌ترین شاخهٔ گیاهان آوندی که همهٔ نهانزادان آوندی را شامل می‌شود. سرخس‌ها گروهی از گیاهان نهانزاد آوندی هستند. سرخس‌های کنونی گروهی تکامل یافته‌ترین گیاهان از این گروه هستند. رشد برگ در سرخس‌ها نسبتا کامل و مداوم و ریزوم آنها پایا است. در سرخس‌ها مثل سایر نهانزادان آوندی تولید گیاه برگدار با تشکیل تخم آغاز می‌شود و بنابراین با اسپوروفیت مطابقت دارد.
گیاهان دانه‌دار Seed plants	پایانخل‌تباران Cycadophyta		۱۶۰ گونه زنده دارد.[۱۲] پایانخل یا سَرَخس نخلی یکی از گیاهان بازدانه است که قدمت آن به دوران پرمین می‌رسد. این گیاه باستانی شبیه نخل‌ها است و احتمالاً در دوران باستان برای دایناسورها غذا فراهم می‌کرده است.
	کهن‌دارتباران Ginkgophyta		یک گونه زنده دارد.[۱۳] کهن‌دار[۱۴] یا جینکو، یکی از قدیمی‌ترین گونه‌های گیاهی بر روی کره زمین است. برگ‌های درخت جینکو قرن‌ها مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفته‌اند و استفاده دارویی دارند. کهن‌دار با بهبود جریان خود عملکرد و کارایی مغز را بالا می‌برد و باعث بهبود حافظه، تمرکز و سرعت در یادگیری می‌شود. مواد اصلی تشکیل دهنده جینکو، فلاونوید و ترپنوید هستند.
	مخروط‌تباران Pinophyta		۶۳۰گونه زنده دارد.[۹] مَخروطیان دسته‌ای از انواع درختان همیشه‌سبز و از گیاهان بازدانه از ردهٔ «پیدازادان» هستند که غالباً در منطقهٔ معتدل می‌رویند. ساقهٔ این تیره از گیاهان، دارای طبقهٔ مولدی است که آوندهای قرصی چوبی می‌سازد. برگهای آنها عموماً باریک و سوزنی و دارای یک رگبرگ دایمی است. از این گیاهان صمغهای مختلفی به نام تربانتین استخراج می‌شود. میوهٔ گیاهان این تیره مرکب و مخروطی شکل است. انواع مهم گیاهان این تیره عبارتند از کاج، سرو، ابهل، پیرو، سرخدار، صنوبر، شوکران، کاج دریائی، سیور.[۱۵]
	گنتوم‌تباران Gnetophyta		۷۰ گونه زنده دارد.[۹] دسته گنتوم‌تباران از سه سرده زنده از گیاهان چوبی تشکیل شده که در زمره بازدانگان به‌شمار می‌آیند. سه سرده یادشده شامل گنتوم، ویلوچیا، و ریش بز است. گنتوم‌تباران برخلاف دیگر بازدانگان، عنصر چوب‌آوندی vessel element دارند که در گیاهان گلدار نیز دیده می‌شود. عنصر چوب‌آوندی یاختۀ آوندی در چوب برخی سرخس‌ها و اغلب نهان‌دانگان است که فاقد دیوارۀ عرضی است و دیوارۀ ثانویۀ ضخیم دارد.
	گلدارتباران Magnoliophyta		این دسته ۲۵۸٬۶۵۰ گونه زنده دارد.[۱۶] گیاهان گلدار پرتنوع‌ترین خانواده گیاهان است. گیاهان گلدار و بازدانه تنها خانوداه گیاهان هسته دارند. گیاهان گلدار در زمین عمری ۴۲۵ میلیون ساله دارند که اجداد آن‌ها هاگ‌ها بودند. کشاورزی مهم‌ترین کاربردی است که انسان از این گیاهان گلدار استفاده می‌کند و غالباً از گیاهان گلداری مانند برنج، ذرت، گندم، جو، جو صحرایی و نیشکر برای کشاورزی و تامین غذای خود استفاده می‌کند.

پیدایش و پیشینهویرایش

طرح تاریخ گیاهان زمین مشابه مهره‌داران آن است، با امواجی از انقراض‌ها و جانشینی‌ها و پیدایش تصادفی اشکال تازه برای غلبه بر محیط. در دورهٔ دونین، زمانی که جنگل‌های اولیه پدید آمدند، ابتدا مجموعهٔ گیاهان دم‌اسبی، پنجه‌گرگی‌ها و سرخس‌ها گسترش یافتند و گیای (فلورای) غالب زمین را به وجود آوردند. این گیاهان به‌وسیلهٔ هاگ تولید مثل می‌کردند و آب و هوای مرطوب را ترجیح می‌دادند.^[۱۷]

انرژی لازم برای نگهداری جانوران دریایی اولیه باید نخست توسط زیستمندان فتوسنتزکننده تأمین شده باشد، و هنوز هم عمدتاً توسط این زیستمندان تأمین می‌گردد، ولی زمانی در اواخر دوران پرکامبرین جلبک‌های دریایی پرسلولی تکامل یافتند. در مورد گوناگونی یا فراوانی این گیاهان اطلاعات چندانی دردست نیست؛ آن‌ها قاعدتاً به اجتماعات بی‌مهرگان تنها زیستمندان کوچکی اضافه کرده‌اند و ممکن است مستقیماً توسط زیستمندان دیگر خورده شده باشند.^[۱۸]

باکتری‌های خاک، قارچ‌ها و اشکال گیاهی پست احتمالاً در دروهٔ کامبرین روی زمین سکنی گزیده‌اند، و شاید حاشیهٔ مرداب‌ها و خلیج‌ها به انواع گیاهان پرطاقت و نیمه‌آبزی کمک کرده باشد؛ ولی، نخستین راسته‌های گیاهان غیر آبزی که نوادگان آن‌ها عناصر اصلی گیاهی خشکی را تشکیل می‌دهند، در دورهٔ سیلورین پدید آمده‌اند. گیاهان اولیه از مرداب‌ها و باتلاق‌ها به مناطق مسکونی خشک واقع در زمین‌های کوهپایه‌ای گسترش یافتند. با گسترش کمربند سبز زمین، جانوران در حاشیه آن را تعقیب کردند: بندپایان و احتمالاً کرم‌ها، که از خرده‌های گیاهان و سرانجام از خود گیاهان تغذیه می‌کردند، از این جانوران بودند. بدین‌ترتیب برای نگهداری از جمعیت‌های چهارپایان بزرگ که در طی دورهٔ پیدایش یافتند، روی خشکی انواع شکار وجود داشت.^[۱۸]

گیاهانی که دارای دانه و گرده هستند، در دورهٔ دونین تکامل یافتند. آن‌ها در طی دورهٔ کربنیفر شاخه-شاخه شدند؛ در دورهٔ پرمین دودمانی به‌نام مخروطیان (کاج‌ها) آغاز به گسترش کرد که در دوران میانه‌زیستی گیای غالب خشکی شد. چیرگی مخروطیان با پیدایش آب و هوای خشک همراه بود.^[۱۸]

تحول دیگری که در اواخر دورهٔ کرتاس روی داد، گسترش ناگهانی گیاهان گلدار برای غلبه بر قلمرو خشکی بود. (امروزه حدود ۰۰۰، ۲۵۰ گونه گیاه گلدار وجود دارد) به‌نظر می‌رسد نخستین گیاهان گلدار گونه‌های خودرو و فرصت‌طلبی بوده‌اند که برای تولید مثل سریع سازگاری یافتند. تخصص‌یابی‌های تولید مثلی، شامل تکوین گل‌ها و پیدایش دستگاه‌های گرده‌افشانی حشره‌ای، به گیاهان گلدار امتیازی عمومی در مقابل مخروطیان بخشید.^[۱۸]

جزئیات گوناگونی و وفور گونه‌های گیاهی طی دوران‌های دیرینه‌زیستی و میانه‌زیستی تا اندازهٔ زیادی ناشناخته مانده‌است. دگرگونی عمده‌ای که در عناصر غالب گیای زمین روی می‌داد، همانند همان چیزی بود که در مورد جانوران هم اتفاق می‌افتاد، ولی از قرار معلوم این تغییرات مربوط به رخدادهایی نبودند که جانوران را مورد تأثیر قرار می‌دادند؛ مثلاً، گیاهان گلدار مدت‌ها پیش از این‌که دایناسورها منقرض شوند، به‌خوبی تثبیت شده بودند. افزون بر این، چند موج انقراض چهارپایان که در دوران میانه‌زیستی روی داد،