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.

img/daneshnameh_up/8/8c/leafs..jpg


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 ). The system of classification (see
درسیستم طبقه بندی ( به طبقه بندی علمی مراجعه کنید) 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.

برای گیاهان آنگونه که در حوزه رده بندی گیاهان تعریف شده اند به قسمت زیر نگاه کنید.


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 350000 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 500 دیاتوم در خود شناور داشته باشد.

بزرگترین گیاه زنده دنیا درخت سکویا در کالیفرنیا می باشد که بیش از 90 متر بلندی و بیش از 9 متر پهنا دارد.

برخی از درختان در کالیفرنیا هستند که عمر 4000 تا 5000 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.

img/daneshnameh_up/9/9f/trees.jpg


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:

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.

اطلاعات عمومی گیاهان


میزان رشد یک گیاه عادی 75-20 میکرو متر در هر ساعت می باشد.

گیاهان گلدار

اطلاعات اولیه

سلسله گیاهان شامل 4 شاخه است. شاخه ریسه‌داران یا تالوفیتها (Tallophyta) ، شاخه خزه‌ایها (Bryophyta) ، شاخه نهانزادان آوندی (Pteridophyta) و شاخه گیاهان دانه‌دار یا اسپرمتوفیتها (Spermatophyta). وجود دانه یکی از صفات مشخص کننده گیاهان دانه‌دار می‌باشد. با تشکیل دانه نسل تازه‌ای از گیاه به نام رویان در درون آن شروع به رشد می‌کند. بنابراین دانه عامل بقا و انتشار این گیاهان بشمار می‌رود.

دو زیر شاخه بازدانگان و نهاندانگان از لحاظ مقام رده بندی دارای ارزش یکسانی هستند ولی از بسیاری از جهات با یکدیگر تفاوت دارند. در بازدانگان تخمک و دانه حاصل از رشد آن فاقد پوشش هستند ولی در نهاندانگان پوشش تمایز یافته‌ای به نام برچه ، تخمک و دانه حاصل از آن را می‌پوشاند. هر کدام از این زیر شاخه‌ها به گروههای کوچکتری تقسیم بندی می‌شوند.

img/daneshnameh_up/8/8c/Beepollinating2.jpg

تاریخچه شناسایی بازدانگان

گرچه بازدانگان کنونی که در دو نیمکره جنوبی و شمالی زمین پراکنده هستند بیش از 500 گونه ندارند ولی در آغاز پیدایش از پرمین پایینی تا کرتاسه مراحل تکامل و تنوع خود را پشت سر گذاشته و از کرتاسه به بعد به گونه‌های امروزی محدود شده‌اند. برچه باز و تخمک برهنه در آنها از اختصاصات کلی رده بندی این گروه گیاهی می‌باشد. برای اولین بار آلکس پرون در سال 1827 موفق به شناخت تفاوت بین گیاهان بازدانه و سایر گیاهان دانه‌دار شد. کشف او مدتها مورد توجه قرار نگرفت. در سال 1868 بازدانگان به عنوان گروه مستقلی از گیاهان دانه‌دار به نام ژیمنوسپرمها شناخته شدند. این نام از دو کلمه یونانی ژیمنوس به معنی برهنه و اسپرم به معنای دانه تشکیل شده است.

اندامهای رویش و زایشی در بازدانگان

بازدانگان از آغاز پیدایش همیشه گیاهانی چوبی بوده و هستند. شاخه‌های فراوان از یک تنه اصلی جدا می‌شود. برگها غالبا متناوب و به ندرت حالت متقابل روی ساقه دارند. برگها به شکل سوزنی یا فلسی شکل هستند. اندامهای زایشی بازدانگان همیشه تک جنسی و ساده است و روی یک یا دو پایه جداگانه قرار دارد. هر گل نر از کیسه‌های گرده و گل ماده از تخمکهای برهنه تشکیل می‌شوند. پولکها یا فلسهای حامل کیسه‌های گرده و همچنین برچه‌های حامل تخمک بازدانگان بطور جداگانه روی محورهای مشترک قرار داشته و مجموعه‌ای مخروطی شکل از گلهای نر و ماده را بوجود می‌آورند.

رده بندی بازدانگان

این زیر شاخه از گیاهان دانه‌دار به سه رده تقسیم بندی می‌شود.

  1. رده پرفانروگامها (Perphanerogames): که در واقع گیاهان حد واسط نهانزادان آوندی و بازدانگان هستند. در این رده گروههایی مانند راسته سیکادالها و راسته ژنکوالها دیده می‌شود.
  2. راسته کاجها (Conifera): که گیاهانی هستند به صورت درخت یا درختچه ، که شامل گیاهان زیادی مانند تیره کاج ، تیره سرو و تیره سرخدار و ... می‌باشد.
  3. راسته کلامیدوسپرمها (Clamidosperms): که گیاهان حد واسط بازدانگان و نهاندانگان هستند. که از گیاهان این راسته می‌توان به تیره ارمک و تیره گنتاسه اشاره کرد.

تاریخچه نهاندانگان

این گروه گیاهی از زمان پیدایش حتی از پرمو تریاس یعنی پایان دوران اول و آغاز دوران دوم سازگاری با محیطهای مختلف خشکی و تنوع و گسترش را آغاز نموده و تنوع آن تا به حال ادامه دارد. نهاندانگان کاملترین گروه گیاهی هستند و حدود نیمی از گیاهان کره زمین را به خود اختصاص داده‌اند و تا به حال بیش از 250 هزار گونه از آنها شناسایی شده است. ساختار دانه و تکامل آن و نظام تولید مثل در آنها یکی از شگفتیهای خلقت در جهان گیاهی است.

ویژگیهای مهم نهاندانگان

  • دانه گرده یا گامتوفیت نر آنها معمولا دارای 2 هسته است که یکی از آنها مولد دو گامت می‌باشد.
  • وجود برچه (اندام توخالی که در درون آن تخمکها قرار گرفته‌اند) از اختصاصات مهم این گروه است. این اندام بعد از رسیدن میوه را بوجود می‌آورد که از دانه‌ها از لقاح گامتها بوجود می آیند محافظت می‌کند.
  • کیسه جنینی یا گامتوفیت ماده در حالت جنینی دارای 8 هسته است.
  • لقاح در این گیاهان از طریق لوله گرده است.(سیفونوگامی)
  • در این گیاهان لقاح مضاعف وجود دارد.

img/daneshnameh_up/e/e6/b.phyt.3.jpg

رده بندی نهاندانگان

رده دو‌لپه‌ایها

این گروه گیاهی از تکامل بازدانگان بوجود آمده‌اند. دانه در این گروه از دانه گیاهان تک‌لپه‌ای در وضع رشد جنین که به سرعت متوقف شده و دو نقطه جانبی آن بر اثر رشد ایجاد دو لپه متورم را می‌کند متفاوت بوده و همچنین ریشه اصلی در دولپه‌ایها از رشد ریشه‌چه جنین ایجاد می‌شود. ساقه و ریشه دارای ساختار پسین و رشد قطری است. در این گروه گیاهان زیادی قرار دارند. از جمله تیره حبوبات ، تیره بنفشه ، تیره شب بو ، تیره گل مینا ، تیره میخک ، تیره زیتون و ...

رده تک‌لپه‌ایها

این گروه گیاهی از یکی از تیره‌های دو‌لپه‌ایها بوجود آمده‌اند. تک‌لپه‌ایها دارای لپه منفردی هستند که بر اثر عدم رشد یکی از جوانب راس جنین بوجود می‌آیند. رشد ریشه اصلی حاصل از رشد ریشه‌چه در تک‌لپه‌ایها محدود بوده و به زودی جای آن را ریشه‌های فرعی می‌گیرند. بیشتر این گیاهان علفی و غالبا پایا بوده و ساقه هوایی آنها معمولا بدون انشعاب و برگی است. این گروه از گیاهان تکامل یافته‌ترین گیاهان را تشکیل می‌دهند. از گیاهان این گروه می‌توان به تیره‌های زیر اشاره کرد. تیره خرما ، تیره گل شیپوری ، تیره گندم ، تیره لاله و تیره آناناس.

اهمیت اقتصـــــــادی

گیاهان دانه‌دار درصد بسیار بالایی از مواد غذایی اصلی انسان را تامین می‌کنند که یا مستقیما مورد مصرف انسان است و یا به عنوان غذای دام مورد مصرف قرار می‌گیرند. از میان تیره‌های گیاهان دانه‌دار ، تیره گندم از مهمترین آنها می‌باشد. که از این تیره می‌توان به برنج ، ذرت و گندم اشاره کرد. همچنین تیره سیب زمینی و همچنین تیره جعفری ، تیره چغندر و تیره گل سرخ از اهمیت زیادی برخوردار هستند. به علاوه ، گیاهان دانه‌دار تامین کننده موادی مانند چوب ، کاغذ ، پنبه ، کتان و کنف هستند. از بعضی از گیاهان دانه‌دار موادی استخراج می‌شود که دارای مصارف پزشکی هستند مانند کافور و تریاک. بسیاری از این گیاهان به عنوان گیاهان زینتی کاربرد دارند.