لماذا تُطور نباتات مختلفة في النظام الإيكولوجي نفسه أوراقاً مختلفة الشكل؟

من الأوراق الكبيرة المسطحة الشبيهة بالمجاديف إلى نبات الشمرس Monstera في أمريكا الجنوبية إلى الأوراق الخضراء الشبيهة بكرات صغيرة لنبات خيوط الخرز الإفريقي African string-of-beads plant، تأتي الأوراق في مجموعة متنوعة محيرة من الأشكال والأحجام. إن وظيفة الأوراق الرئيسة هي حصاد ضوء الشمس ثم استخدام هذه الطاقة لمساعدة النبات على صنع الغذاء من خلال عملية البناء (التمثيل) الضوئي Photosynthesis. يجري تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى غلوكوز وأكسجين داخل هياكل متخصصة تسمى البلاستيدات الخضراء Chloroplasts. بنية الأوراق لها تأثير كبير في هذه العملية. يمكن للأوراق ذات المساحات الكبيرة، على سبيل المثال، أن تحتوي على عدد أكبر من البلاستيدات الخضراء وتمتص مزيداً من ضوء الشمس، مما يعني أنها يمكن أن تشكل كمية أكبر من الغلوكوز. يبدو الأمر جيداً، لكن تلك الأوراق الكبيرة نفسها قد تكون أكثر عرضة لفقدان الحرارة، وهذه مشكلة إذا كان النبات يعيش في مكان بارد. هناك مقايضة بين العناصر الغذائية وفقدان الحرارة، وبمرور الوقت، يتطور شكل الورقة نحو التوصل إلى الحل الأمثل. ولكن تكمن المشكلة في أن النباتات تتعرض لدوامة مستمرة من المقايضات، بما في ذلك القدرة على نقل المياه بكفاءة وتقليل فقد المياه والتصدي لمسببات الأمراض وردع آكلات الأعشاب الجائعة. تطور أنواع مختلفة من النباتات التي تعيش في النظام البيئي نفسه أحياناً أشكال أوراق مختلفة لأنه في أكثر الأحيان يكون هناك أكثر من حل للمقايضات التي تواجهها. على سبيل المثال، تعيش أشجار الشرد وأشجار الزان في الغابات النفضية نفسها، وقد طورت أوراقاً متشابهة في الشكل ومهدبة بتسننات صغيرة. وفي الوقت نفسه، كيَّفت أشجار البلوط التي تعيش في النظام الإيكولوجي نفسه، أوراقاً مفصصة ذات حوافَّ ناعمة. في ظروف بيئية متطابقة تقريباً، وبمجموعة المقايضات نفسها، توصلت أشجار الشرد والزان إلى إجابة واحدة لمشكلة تصميم الأوراق، في حين اعتمدت شجرة البلوط حلاً مختلفاً ولكنه ممتاز بالقدر نفسه.

لقراءة المزيد اشترك في المجلة رقميا أو ادخل حسابك

إن أعجبتك المقالات

اشترك معنا بإدخال إيميلك الشخصي

مقالات ذات صلة

لماذا تبدو البذور بأحجامٍ مختلفةٍ؟

لماذا تؤلمني رقبتي عندما أتعرض للفحة هواء؟

هل الطعام الساخن يُشبع أكثر من الطعام البارد؟

الحس المرافق