أهمية النبات
النباتات هي كائنات حية يتم ادراجها تحت الكائنات المنتجة؛ لأنها تنتج غذاءها بنفسها عن طريق عملية البناء الضوئي و التى تميز الكائنات التى تحتوى على بلاستيدات خضراء دون غيرها. حيث يتم انتاج جزيئات السكر في عملية البناء الضوئي, هذه الجزئيات التى تمد البشر والعديد من الكائنات الحية الأخرى بالطعام الذي يأكلونه للبقاء على قيد الحياة، لذا فان أى نظام بيئى أو سلسلة غذائية لابد أن تبدأ بالنباتات الخضراء، ومن دون هذه النباتات سنواجه صعوبات في البقاء على قيد الحياة باعتبارنا أحد الأنواع التى تعتمد اعتمادا اساسيا على هذه النباتات فى الحصول على الطاقة اللازمة للبقاء على حياتها حيث يصنف الانسان على أنه كائن مستهلك.
النباتات كأى كائن حى تصاب بالأمراض أو مسبباتها كما هو الحال فى الحيوانات، و بالنظر الى الأهمية القصوى للنباتات فى توفير الغذاء اللازم للأستهلاك البشرى لذا كانت السيطرة على أمراض النباتات من أساسيات دراسة على النبات لأنها سبب رئيسي في انقراض الأنواع. في عام 2016، بلغت نسبة أنواع النباتات المهددة بالانقراض 20% ولكن بحلول عام 2020 تضاعفت هذه النسبة تقريبًا إلى 40%.
و بالنظر فى أهمية النباتات وجد أن 15 نوعًا فقط من النبات، و أهمها القمح، توفر من الاستهلاك الغذائي للبشر، و لك أن تتخيل ما الأثار السلبية الناتجة عن قلة انتاج هذا المحصول نتيجة مسببات الأمراض المختلفة التى قد تصيبه.
آكلات العشب تسبب موت العديد من النباتات بسبب التغذية على العشب و على النباتات المختلفة كما ف حيوانات الرعى. آكلات العشب كائنات حية تستهلك المواد النباتية فقط للحصول على غذائها. و تكمن خطورة هذه الحيوانات فى أنها قد تستهلك النبات بأكمله أو جزءًا كبيرًا منه؛ بحيث لا يستطيع البقاء على قيد الحياة و بالتالى فهى غالبا تؤدى الى موت النبات. ان تربية عدد كبير من الحيوانات لأكلها أو الحصول منها على المنتجات التجارية الأخرى مثل الألبان أو اللحوم قد يكون سببا فى موت النباتات اذا لم تتخذ الحيطة لهذا الأمر. ومن الأمثلة على ذلك رعي ماشية إنتاج الألبان.
الأيونات المعدنية التي تمتصها النباتات من التربة، مثل المغنيسيوم والنترات، هامة جدا للنبات فعلى سبيل المثال، يستخدم النبات المغنيسيوم لإنتاج الكلوروفيل حيث يعتبر عنصر أساسى فى تركيب جزئ الكلوروفيل، و مثل النترات الضرورية لإنتاج الأحماض الأمينية التى تكون بعد ذلك البروتينات. ان نقص هذه العناصر فى التربة النامى بها النبات يعتبر عاملا أساسيا فى التأثير على قيام النبات بعملية البناء الضوئي أو النمو؛ مما يؤدي في النهاية إلى الموت. يمكن تلافى أثار هذه النقص باضافة هذه العناصر الى التربة فى حالة نقصها.
مبيدات الأعشاب من المواد التى تعتبر سلاحا ذز حين كما يقال فهى صممت أساسا للقضاء على الحشائش وأنواع النباتات غير المرغوب فيها. و رغم ذلك، يمكن أن تنتشر مبيدات الأعشاب وتلوث مصادر أخرى أو تقتل النباتات المنزرعة.
المعادن الثقيلة من أخطر مسببات الأمراض أو مسببات موت النبات وجود المعادن الثقيلة الناتجة عن نفايات المصانع، حيث التأثير السام المباشر أو التأثير الغير مباشر على النبات. فعلى سبيل المثال، أملاح الألومنيوم السامة يمكن أن تغطي أوراق النبات، و بالتالى تُوقف الامتصاص الفعال للضوء أو تقلل من امتصاصه، وتسد الثغور بما يمنع تبادل الغازات. مما يؤدي إلى انخفاض كبير في معدل قيام النبات بعملية البناء الضوئي؛ ومن ثم، يمكن أن يسفر ذلك عن موت النبات نظرًا لعجزه عن إنتاج غذائه الناتج من عملية البناء الضوئى.
الظروف البيئية غير المناسبة و التى تتضمن تغيرات في محتوى الماء الموجود في التربة أما بالزيادة أو النقص، كذلك التغير الكبير فى درجات الحرارة المناسبة لنمو النباتات، و التي قد تكون شديدة الحرارة أو شديدة البرودة؛ بحيث يصعب على النبات العيش في وجودها. ان التغير المناخى العالمى حاليا يعتبر أحد الأسباب التى قد تؤدى الى نقص الغذاء المتاح حاليا.
مسببات الأمراض مثل البكتيريا أو الفطريات أو الفيروسات و هي تلك الكائنات الحية الدقيقة التى تسبب موت النبات. من خلال الأمراض التي تسببها للنبات و التى تكون شديدة الخطورة و فى معظم الأحيان فهى تسبب موت النبات؛ كما أن خطورتها تكمن أيضا فى أنها معدية من المحتمل أن تنتشر بين الكائنات الحية أو من كائن مصاب الى كائن سليم. و من أمثلتها فيروس تبرقش التبغ و آفة لفحة البطاطس و كثير من أمراض البياض الدقيقى فى النباتات المختلفة.
المناعة التركيبية
الدفاعات التركيبية الموجودة بشكل طبيعي في النبات على الحد من دخول أحد مُسبِّبات الأمراض.
البشرة هي الطبقة الخارجية من ورقة النبات وساقه وجذوره. تنتج طبقة البشرة طبقة الكيوتين الشمعية لتغطيتها. و طبقة الكيوتين شمعية لذا فهى طبقة مقاومة للماء، تمنع استقرار الماء على سطح البشرة، لذا فهى تحد من وجود مسببات الأمراض المنقولة بالماء و التى لا تستطيع الاستقرار أيضًا على النبات.
الشعيرات و الأشواك تغطى البشرة أيضًا بالشعيرات أو الأشواك. وهي تساعد أيضًا في منع تراكم الماء، بالإضافة إلى أنها تعتبر أحد اسباب احجام أو ابتعاد أكلات العشب عن التغذية على هذه النباتات. وهذه العوامل معًا تقلل من احتمالية نمو البكتيريا أو الفطريات وتكاثرها على سطح النبات، مما يحد من مخاطر دخولهما.
الجدار الخلوي يتكون الجدار الخلوي في النبات من بوليمر كربوهيدراتى، ألا و هو السليولوز، والذي يتكون بدوره من آلاف المونيمرات التى يطلق عليها جزيئات الجلوكوز المرتبطة بعضها بالبعض. السليولوز قوي للغاية، والشبكة التي يكونها في الجدار الخلوي تشكل حاجزًا طبيعيا بين محتويات الخلية وأي مسبب مرض قد يحاول الوصول إليها من خارج الجدار الخلوي. لذا فهو أحد المناعات الفطرية الموجودة سلف فى النبات بجانب طبقة البشرة و ما تحتويها من الكيوتين و الشعيرات و الأشواك.
الدفاعات التركيبية المستحثة و التى تتكون نتيجة دخول الميكروب الى النبات
قد يتعرض النبات فى بعض الأحيان إلى حالات قطع لسطحه كنتيجة للنمو أوالتغير الموسمي أو نتيجة جمع الثمار كما قد تتعرض للضرر بسبب كائنات حية أخرى.
توفر حالات القطع هذه مجالا خصبا لمسببات الأمراض للدخول إلى النبات. ولكي يعزل النبات المناطق التي تعرضت للقطع عن باقي أجزاء النبات فان هذه النباتات تقوم بتكوين:
طبقات صلبة من الفلين أو إفراز الصموغ لسد هذه المداخل المتكونة. وهناك نباتات أخرى تستطيع انتاج بعض الراتنجات في الخلايا التي تحيط بالقطع. تساعد هذه الصموغ اللاصقة في سد منطقة القطع، وفي منع دخول مسببات الأمراض.
التيلوزات هي بروزات من أنسجة حية تحيط بأوعية نسيج الخشب، تغلق النسيج الوعائي بعد الإصابة بالعدوى؛ وذلك لمنع أي أضرار أخرى و لمنع الميكروب من العبور داخل أوعية الخشب الى أنسجة أخرى سليمة.
نسيج الخشب مسئولًا عن نقل الماء والأيونات المعدنية من جذور النبات إلى باقي أعضاء النباتات التي تحتاج إليهما و لكى يقوم النبات بعملية البناء الضوئى. وتحيط بأوعية الخشب أنسجة حية تسمى الأنسجة البرنشيمية. عندما يتعرض النبات للاصابة فإن خلايا النسيج البرنشيمي تستجيب من خلال النمو في نسيج الخشب وتسده. مما تقلل احتمالية انتشار العدوى عبر الجهاز الوعائي إلى أعضاء أخرى في النبات. وهذه البروزات يطلق عليها التيلوزات.
انتفاخ الجدران الخلوية تستطيع بعض خلايا النبات وخاصة خلايا البشرة والخلايا الموجودة أسفلها الانتفاخ كاستجابة للعدوى. هذا الأمر يجعل الخلايا أكبر حجمًا وأكثر صعوبة فى الاختراق من قِبل مسبب المرض أو الميكروب. مما يصعب على مسبب المرض الوصول إلى الأنسجة الداخلية للنبات.
اللجنين يمكن أيضًا للنباتات تغليظ الجدران الخلوية بإضافة مواد أكثر قوة، مثل اللجنين إليها. في الحالات التي يكون فيها مسبب الأمراض أحد الفطريات، فإن انتفاخ الجدران الخلوية في النبات يمكن أن يغطي الفطريات بالكامل ويعزلها لمنع انتقالها من خلية إلى خلية أخرى مجاورة.
الحساسية المفرطة أحد وسائل الدفاعات التركيبية المستحثة كنتيجة لدخول مسبب المرض ويتضمن ذلك أن النبات يقوم يتدمير أنسجته المصابة مما يقيد و يحد من حركة مسبب الأمراض. فهذا يبطئ من انتشار العدوى وقد ينقذ حياة النبات.
المناعة البيوكيميائية
المستقبلات هي جزيئات مدمجة في الغشاء الخلوي للخلايا وهي تستجيب تحديدًا إلى مثير معين، ويمكنها تحديد الخلايا الذاتية التى تنتمى فعلا الى النبات وغير الذاتية و التى لا تنتمى الى النبات و التى تنبأ بوجود ميكروب غريب.
ترصد هذ المستقبلات دخول أي مسبب مرض أو ميكروب غريب الى النبات حيث تتعرف على مسبب المرض باعتباره كائنا غير ذاتي في الخلية. وترتبط الجزيئات الموجودة على سطح مسبب المرض بالمستقبلات و هذا ينشط المستقبلات مما يزيد تركيز المستقبلات و نتيجة لهذا التحفيز تقوم المستقبلات بانتاج مواد كيميائية، مثل حمض الساليسيليك والذى يقوم بتنبيه الجهاز المناعي الفطري للنبات بدخول كائن من المحتمل أن يكون خطيرًا ويجب التعامل معه.
المواد الكيميائية يزيد تركيز هذه المواد المضادة للميكروبات غالبًا بعد الإصابة بالعدوى. فعلى سبيل المثال:
الفينولات، والجليكوسيدات، والأحماض الأمينية مثل الكانافانين والسيفالوسبورين سامة و قاتلة لمسببات الأمراض مثل البكتيريا غيرها. فهي إما تقتل مسبب المرض مباشرة أو تعمل على تثبيط تكاثره ونموه للحد من انتشار العدوى داخل النبات.
إنزيمات نزع السمية بعض النباتات لها القدرة على إنتاج بروتينات معينة ذات خواص مضادة للسموم بعد الإصابة بالعدوى. تستطيع هذه البروتينات تحويل السموم التي ينتجها مسبب المرض إلى نواتج أقل سمية لا تسبب أي ضرر للنبات و بالتالى فهى تعمل على سموم الميكروب وليس على الميكروب نفسه. تستطيع هذه الإنزيمات تكسير السموم التي ينتجها مسبب المرض للحد من الضرر الذي تسببه.
إذا تم التغلب على العدوى، فإن النبات يستطيع تعزيز دفاعاته وتقويتها. ويستطيع النبات المصاب بالعدوى مسبقًا حث استجاباته بوتيرة أسرع جدا عند الإصابة بالعدوى مجددًا.
ومن المثير للدهشة ما وجده علماء النبات من استطاعة بعض أنواع النباتات تحذير بعضها البعض من الإصابة بالمرض من خلال إطلاق مركبات عضوية متطايرة في الهواء. وهذا يساعد النباتات المجاورة في تحضير دفاعاتها الفيزيائية والكيميائية ضد هجوم وشيك من مسببات الأمراض.
دور الانسان فى زيادة المناعة فى النبات
رش المواد الكيميائية السامة على مسببات الأمراض الموجودة على النبات، يعتبر هذا الأمر سلاحا مزدوجا يمكن أن يضر بالأنواع النباتية المزوعة الأخرى. لذا كان البحث عن طرق أخرى يمكن أن تقلل من الضرر الواقع على النبات و الناجم عن مسببات الأمراض من دون أن يكون لها مثل هذه الآثار السلبية.
الهندسة الوراثية تعتبر واحدة من أفضل الطرق التي يمكن أن تكون فعالة جدا في زيادة مناعة نباتات المحاصيل ضد الأمراض و التى لا تحتاج الى استخدام المبيدات التى قد تكون سببا فى تلوث البيئة بجانب أثارها السلبية على النباتات المنزرعة نفسها.
تعمل الهندسة الوراثية على تعديل الحمض النووي (DNA) للكائن الحي. حيث يمكن دمج جين مشفر لمقاومة مرض معين في كائن حي آخر في جزيء DNA للنبات. ونظرًا لأن النباتات تنمو بسرعة ويسهل استنساخها، فإن نسبة كبيرة من تجمعات النباتات ستكون مقاومة لهذا المرض المعين.
عمليات الانتخاب استخدام نباتين بصفات مرغوبة معينة، والسماح لهما بالتكاثر معًا. و يكون اختيار نباتين يمتلكان نسخة من جين يساعدهما على مقاومة مسبب مرض معين. و يسمح لهذين النباتين بالتكاثر معًا بطريقة اصطناعية. بعدها يفحص النسل لمعرفة إذا ما كان يمتلك أيضا صفة مقاومة الأمراض. والنسل الذي يمتلك ذلك يسمح له بالتكاثر معًا، ثم يتم تكرار هذه العملية خلال عدة أجيال. وهذا قد يؤدي إلى نسبة كبيرة من النباتات المقاومة لمرض ما.
على الرغم من أن العديد من الكائنات الحية تمتلك قدرًا من المناعة الفطرية منذ الولادة، فإن بعضها يستطيع اكتساب مناعة ضد أمراض معينة على مدى الحياة. وهذا يُسمى مناعة مكتسبة.
المناعة المكتسبة
يحظى الكائن الحي بالمناعة المكتسبة على مدى الحياة فضلًا عن المناعة الفطرية حيث تشمل المناعة المكتسبة بعد التعرض لمرضٍ ما أو المناعة المكتسبة من كائن حي آخر.
شرح أحياء لغات biology أولى ثانوى الجزء الأول (Carbohydrates and Lipids)
مراجعة أحياء لغات biology أولى ثانوى
BIOLOGY Filal Revision مراجعة أحياء لغات تانية ثانوى
تحميل مذكرة أحياء لغات biolody اولى ثانوى شرح و أسئلة منهج جديد2021
شرح و مراجعة Third preparatory sciences
مراجعة نهائية و امتحانات علوم للمرحلة الاعدادية
مذكرة ساينس (science) للصف الخامس الابتدائى رائعة جدا 5th grade sciences
التكاثر فى النبات و الثمار الكاذبة
المحاضرة التاسعة: الجهاز التناسلى الذكرى فى الانسان - تكوين الحيوانات المنوية
امتحان أحياء على التكاثر اللاجنسى للثانوية العامة
المحاضرة العاشرة: الجهاز التناسلى الأنثوى فى الانسان (أحياء) ثانوية عامة
امتحانات ساينسscience للصف الرابع الابتدائى نظام جديد2022
مراجعة science الصف الرابع الابتدائى لغات
تحميل امتحانات انجليزى للصف الرابع الابتدائى عام و لغات 2022
تعليقات
إرسال تعليق