البذرة
البذرة ذلك الجزء من النبات المسؤول عن إنتاج نبات جديد، وتحتوي على جنين (نبات متكون جزئياً)، يتكون من جذر وساق غير كاملي التكوين، كما تحتوي البذرة على كمية من الخزين الغذائي وغلاف واق.
والبذور ينتجها نحو 250,000 نوع من النباتات. وتتكون النباتات الزهرية المجموعة الكبرى من النباتات المنتجة للبذور. ويسمى العلماء هذه النباتات كاسيات البذور، وهي تشتمل على معظم الأشجار والشجيرات والنباتات ذات السيقان الغضة. كما تنتج البذور أيضاً حوالي 400 نوع من الأشجار والشجيرات التي يطلق عليها اسم عاريات البذور. وغالبية النباتات عاريات البذور تكون محاريط نباتية.
تتباين أحجام البذور كثيراً تبعاً لنوع كل نبات. فمثلاً، شجرة جوز الهند، تنتج أضخم بذرة حيث يصل وزنها إلى حوالي 23 كجم، بينما بذور الأركيد المتناهية في الصغر يبلغ وزن 800,000 بذرة منها، أقل من 30 جم. وحجم البذرة ليس له علاقة بحجم النبات المتكون منها، فمثلاً تنمو شجرة السكويا العملاقة من بذرة يبلغ طولها 1,5 ملم فقط.
ويعتمد عدد البذور المنتجة من النبات الواحد على حجم هذه البذور، فمثلاً تنتج شجرة جوز الهند عدة بذور كبيرة الحجم، بينما ينتج نبات الأركيد ملايين البذور الدقيقة.
أنواع البذور
تتكون البذور من تراكيب تسمى بويضات موجودة في الأزهار أو على مخاريط النبات. وقد صنف علماء النبات البذور إلى مجموعتين رئيسيتين هما: بذور مغلفة أو مغطاة، وبذور عارية.
البذور المغلفة
تتكون البذور المغلفة في النباتات كاسيات البذور. والتي تتكون بويضاتها محصورة في تكوين داخل الزهرة يسمى المبيض. وبزيادة نضج البذرة يتضخم المبيض مكونًا بذلك الثمرة التي تقوم بتوفير الحماية للبذرة المتكونة. وفي بعض النباتات تتطور المبايض إلى ثمار لحيمة كما هو الحال في التفاح والخوخ. وتتكون الثمار جافة في بعض النباتات الأخرى، كما في البازلاء والخشخاش مكونة قرناً أو علبة. أما نباتات الحبوب مثل الشعير والذرة البيضاء والأرز والقمح فتلتحم فيها البييضة مع المبيض مكونة الحبة الصلبة.
البذور العارية
تتكون البذور العارية في النباتات عاريات البذور. وفي هذا النوع من الأشجار والشجيرات، تتكون البويضات على السطح العلوي للحراشيف التي تتكون المخاريط. وعاريات البذور لا تحتوي على مبايض، لذا لا تكون البذور فيها محاطة بأنسجة المبيض خلال فترة تكوينها. وعندما تنضج البذور تنغلق حراشيف المخاريط بعضها على بعض، موفرة بذلك بعض الحماية للبذرة.
أجزاء البذرة
تتكون البذرة من ثلاثة أجزاء هي 1- الجنين 2- النسيج الخازن للغذاء (الإندوسبرم) 3- غلاف البذرة.
الجنين هو ذلك الجزء من البذرة، الذي ينشأ منه النبات الكامل. ويحتوي على الأجزاء التي تتطور إلى جذر رئيسي، وهو أول جذر يبدأ في النمو، وساق وأوراق أولية للنبات الجديد. وتوجد فيه تراكيب خاصة تشبه الأوراق، عددها واحد أو أكثر تسمى الفلقات. وتشمل كاسيات البذور إما على فلقة واحدة أو فلقتين. وتسمى كاسيات البذور ذات الفلقة الواحدة أحادية الفلقة بينما تسمى ذات الفلقتين ثنائية الفلقة. ويتراوح عدد الفلقات في عاريات البذور من فلقتين إلى ثماني فلقات.
تمتص الفلقات الغذاء من النسيج الخازن للغذاء وتهضمه. ويسمى هذا النسيج في كاسيات البذور الإندوسبرم (السويداء)؛ ففي بعض البذور ثنائية الفلقة تمتص الفلقات كل الغذاء الموجود في الإندوسبرم بسرعة ثم تقوم بتخزين الغذاء اللازم لنمو الجنين. أما في عاريات البذور فيتم تخزين الغذاء في نسيج خاص يسمى الطور الجاميطي المؤنث أو المشيج الكبير.
يغطي غلاف البذرة كلاً من الجنين والنسيج الخازن للغذاء، ويحميهما من أي أذى ومن الحشرات، ويمنع فقدان الماء منهما. ويتراوح سمك الغلاف بين الرقيق الناعم والسميك القاسي.
كيف تتكون البذرة
تتكون البذرة في النبات نتيجة لعملية التكاثر الجنسي، حيث تتحد نطفة (خلية جنسية ذكرية) مع خلية بيضية (خلية جنسية أنثوية). وتشتمل عملية إنتاج النطاف والخلايا البيضية في النباتات البذرية على خطوات معقدة.
أعضاء التكاثر الذكرية والأنثوية في النبات تنتج أولا خلايا مجهرية تسمى الأبواغ وتنمو هذه الأبواغ وتطور لتنتج أطوارًا جاميطية أو أمشاجًا. وهي نباتات دقيقة تعيش ضمن الأعضاء التكاثرية للنباتات الأبوية، وبعد ذلك تنتج الأطوار الجاميطية الخلايا الجنسية الذكرية والأنثوية.
تكوين البذرة في كاسيات البذور.
توجد الأعضاء التكاثرية لكاسيات البذور في الأزهار، ويدعى عضو التكاثر الأنثوي المدقة أو المتاع. ويشكل المبيض الذي يحتوي على بييضة واحدة أو أكثر القاعدة الدائرية للمتاع، كما يمتد أنبوب يسمى القلم إلى الأعلى، مبتدئًا من المبيض ومنتهيًا بطرف منبسط يسمى الميسم. أما عضو التكاثر الذكري فيطلق عليه السداة ويسمى الطرف المتضخم منه المئبر.
تبدأ عملية تكوين البذرة بانقسامات الخلايا داخل البييضة والمئبر. وينتج عن ذلك تكون الأبواغ؛ ففي معظم النباتات تنمو بوغة واحدة في كل بييضة لتكون نبتة مجهرية مؤنثة أي الطور الجاميطي المؤنث، وتنتج هذه النبتة المؤنثة خلية بيضية واحدة. وتنمو الأبواغ في المئبر لتكون نباتات مجهرية ذكرية تسمى الطور الجاميطي المذكر أو الأمشاج الصغيرة، أو حبوب اللقاح، وكل حبة لقاح تنتج خليتين ذكريتين.
ولكي تتم عملية الإخصاب، لابد من انتقال حبة اللقاح من المئبر إلى ميسم الزهرة المؤنثة. وتسمى عملية الانتقال هذه بالتلقيح. وينتقل حبوب اللقاح من المئبر إلى الميسم بواسطة الحشرات أو الحيوانات الأخرى، أو بوساطة الرياح. وبعد وصولها إلى الميسم، تأخذ حبوب اللقاح في تكوين أنبوب رفيع يسمى أنبوب اللقاح. ينمو هذا الأنبوب داخل القلم نحو الأسفل باتجاه البييضة، وتنتقل الخليتان الذكريتان داخل أنبوب اللقاح للبييضة حيث تأخذ إحدى الخليتين في تخصيب الخلية البيضية، ويبدأ الجنين عند ذلك في التكوين. وتتحد الخلية الذكرية الأخرى بجسمين يسميان النواة القطبية مكونة الإندوسبرم (السويداء)، ثم يبدأ الإندوسبرم بعد ذلك بالتطور. وبعد إتمام عملية الإخصاب تأخذ الطبقات الخارجية للبييضة في النمو لتكون غلاف البذرة.
تكوين البذرة في عاريات البذور.
توجد الأعضاء التكاثرية لعاريات البذور في مخاريطها. ولعاريات البذور نوعان من المخاريط هما: المخاريط الذكرية والأنثوية والمخاريط اللقاحية الذكرية. ويوجد على السطح العلوي لكل حرشفة من مخروط البذرة بييضتان. وتحدث انقسامات الخلية في البييضات بحيث تنتج كل بييضة نوعًا واحدًا، ينمو ليصبح مشيجا كبيرًا. وتنتج هذه البيئة المؤنثة المتناهية
في الصغر الخلايا البيضية. كما يوجد في حراشيف المخروط الذكري بعض التراكيب التي يحدث بها انقسامات خلوية، ينتج عنها تكوين الأبواغ الذكرية. وتتطور هذه الأبواغ بدورها إلى حبوب اللقاح أو الإخصاب.
تحمل الرياح حبوب اللقاح من المخاريط اللقاحية الذكرية، إلى المخاريط البذرية الأنثوية. ويلتصق اللقاح بوساطة مادة لزجة بالقرب من البييضات. وتبدأ في تكوين أنابيب اللقاح. ويوجد في كل حبة لقاح خليتان ذكريتان. وتقوم إحدى هاتين الخليتين بعد وصول الأنبوبة اللقاحية إلى البييضة بتخصيب الخلية البيضية مكونة بذلك الجنين. أما الخلية الذكرية الثانية فإنها تضمحل، كما أن المشيج الكبير يصبح بمثابة المخزون الغذائي للبذرة. وتتطور الطبقات الخارجية للبييضة إلى غلاف البذرة.