تفتقر بعض النباتات طبقة الكيوتين التي تحمي عادة النباتات من فقدان الماء، حيث تعتبر حاجزاً وقائياً ليست ضرورية لجميع النباتات، فما هي النباتات التي ينعدم وجودها فيها وما السبب وراء ذلك وكيف تستطيع هذه النباتات البقاء والنمو بدونها؟
في هذا المقال سنوضح الأسباب التي تجعل بعض النباتات خصوصاً في البيئات الرطبة تستغني عن طبقة الكيوتين، وكيف يؤثر ذلك على نموها وتكيفها مع بيئتها.
جدول المحتويات
طبقة الكيوتين وأهميتها
طبقة الكيوتين (Cutin) هي طبقة شمعية تغطي الأجزاء الوعائية من النباتات مثل الأوراق والسيقان، تقوم بدور أساسي في حماية النبات من العوامل البيئية المتعددة.
تتكون أساسا من الأحماض الدهنية والمواد الشمعية التي تساعد في تكوين حاجز يمنع فقدان الماء من الأجزاء المكشوفة للهواء مما يجعلها عنصراً مهماً للحفاظ على التوازن المائي داخل النبات.
إحدى الوظائف الأساسية لها هي تقليل معدل التبخر، فبفضل الطبقة الشمعية يستطيع النبات الاحتفاظ بكمية أكبر من المياه خصوصاً في البيئات الجافة أو الساخنة جداً مما يعزز بقاءه ونموه بشكل أفضل.
علاوة على تقليل فقد الماء من خلال التبخر فإن تعمل أيضا كدرع ضد الهجمات الميكروبية والآفات، حيث أن تركيبتها الكيميائية تعيق اختراق الكائنات الدقيقة وتمنع دخولها إلى الأنسجة الداخلية للنبات.
فإنعدم وجود طبقة الكيوتين يصبح النبات أكثر عرضة للجفاف بسبب الزيادة المفرطة في فقدان الماء ويتزايد خطر الإصابة بالأمراض بسبب غياب نظام دفاعها الطبيعي وبالتالي تدهور صحة النبات وقد يؤدي إلى موته.
إقرأ أيضا:حدد الفاعل في الجملة انتظر الصبي حافلة المدرسةفمن خلال فهم دور وأهمية طبقة الكيوتين تمكن الباحثين والمزارعين من وضع استراتيجيات أكثر فعالية لإدارة عملية الري والحفاظ على صحة النباتات خاصة في ظل التحديات البيئية المتنوعة.
خصائص طبقة الكيوتين
تتصف طبقة الكيوتين بخصائص فيزيائية وكيميائية تساهم في حماية النباتات من الجفاف والهجمات البيولوجية، ومن أبرز تلك الخصائص:
- غير قابلة للذوبان في الماء والدهون مما يحمي النبات من الجفاف والعدوى.
- قادرة على التمدد والانكماش مع نمو النبات وتغيرات البيئة.
- طبيعتها الشمعية تحميها من التآكل والاحتكاك.
- لها بنية بوليميرية السليلوز هو العنصر الأساسي للجدران الخلوية للنبات يتكون من سلسلة من جزيئات الجلوكوز.
- تباينات في سماكة وتركيب طبقة الكيوتين بين أجزاء النبات المختلفة وعمره ونوعه.
على سبيل المثال، نجد:
زيادة سماكة طبقة الكيوتين في النباتات التي تعيش في بيئات جافة مثل نبات الصبار والأغافا لزيادة تحمل الجفاف، وانخفاضها في النباتات التي تعيش في بيئات رطبة مثل الطحالب والنباتات الزهرية المائية.
تتعاون ميزات طبقة الكيوتين مع وظائفها الأساسية، حيث تساعد في تنظيم عملية التنفس عبر الثغور الهوائية، وبالتالي يساعد النبات على الحفاظ على توازن مائي ملائم، حتى في الظروف الصعبة.
بالإضافة إلى ذلك: يحتوي الكيوتين على مواد مضادة للأكسدة تساعد في التخفيف من تأثير الأشعة فوق البنفسجية وعوامل الأكسدة الأخرى.
إقرأ أيضا:الملح الناتج من تفاعل حمض الكبريتيك مع فلز خارصين: دليل شاملينعدم وجود طبقة الكيوتين في النباتات المائية
تتواجد النباتات المائية في بيئات مائية مختلفة وتعيش مغمورة في الماء فإنها لا تواجه خطر الجفاف وبالتالي فإن وجود طبقة الكيوتين سيكون عبئا زائدا عليها.
أمثلة على النباتات المائية:
- زنبق الماء
- ورد النيل
- ذيل القط
- والعدسية المائية
- الألوديا تنعدم فيها طبقه كيوتين.
- نخشوش الحوت
- لنتيبولاريا
ويعود سبب عدم حاجنها لطبقة الكيوتين بأنها تعيش تحت الماء ولا تتعرض لأشعة الشمس، لذلك لا يوجد هناك داعٍ للحماية من الجفاف.
كذلك الثغور في النباتات المائية إما قليلة العدد أو غائبة تماما في الأجزاء المغمورة وذلك لأن عملية النتح (فقدان الماء على شكل بخار) ليست ضرورية.
حيث تستطيع تبادل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين مباشرة من خلال خلايا جلدها الناعم ذو سطح أملس لتسهيل التبادل السريع للغازات والماء.
ينعدم وجود طبقة الكيوتين في الأجزاء الداخلية للنبات
تفتقر الأجزاء الداخلية للنبات، مثل السيقان والجذور إلى طبقة الكيوتين ويرجع السبب الرئيسي لهذا النقص إلى طبيعة البيئة الداخلية المحمية لهذه الأجزاء، حيث إنها لا تتعرض بشكل مباشر للعوامل الجوية الخارجية مثل التبخر أو أشعة الشمس القوية.
إقرأ أيضا:مسار هدم يجري فيه تحليل الجزيئات العضوية لإطلاق الطاقة اللازمة للخليةوبفضل تكوينها الخلوي الفريد تستطيع هذه الأجزاء الحفاظ على توازن الرطوبة الداخلية بشكل فعال.
لذا، لا تتطلب هذه الأجزاء الحماية التي توفرها طبقة الكيوتين، حيث تلعب السيقان والجذور دوراً أساسياً في امتصاص ونقل المياه والمواد الغذائية داخل النبات.
تتشكل الجذور من خلايا ذات جدران قوية تسهم في امتصاص الماء من التربة ونقله من خلال شبكة من الأوعية إلى باقي أجزاء النبات.
وتحتوي السيقان أيضا على نظام مشابه من الأوعية الدموية التي يساهم في توزيع المياه والعناصر الغذائية بكفاءة.
من جهة أخرى، فإن الأجزاء الداخلية للنبات تمتلك حماية طبيعية تساعدها على التكيف مع مجموعة متنوعة من الظروف البيئية.
في ختام مقالنا عن ينعدم وجود طبقة الكيوتين في، تعرفنا على أنها لا تتواجد في النباتات المائية والأجزاء الداخلية للنبات وذلك بسبب عدم الحاجة لها في هذه المناطق بسبب عدم تعرضها للشمس بشكل مباشر.
