۹.۴ تولید مثل در گیاه

مفاهیم

  • فرآیند گل‌دهی نتیجه تغییر در بیان ژن در رأس شاخه است.
  • تغییر مریستم‌‌های شاخه زایی به گل‌دهی، پاسخی به مدت زمان دوره‌‌های روشن و تاریک در بسیاری از گیاهان است.
  • بیشتر گیاهان گلدار از روابط همزیستی با حشرات گرده افشان در تولید مثل جنسی خود استفاده می‌کنند.
  • موفقیت گیاهان در تولید مثل، به گرده افشانی، لقاح و پراکندگی بذر بستگی دارد.

کاربرد علم

  • از روش­هایی برای القا گل‌دهی در گیاهان روز کوتاه، خارج از فصل استفاده می‌شود.

مهارت آموزی

  • رسم ساختار داخلی بذرها.
  • رسم نمای مقطع طولی گل‌‌های گرده افشانی شده توسط حیوانات.
  • طراحی آزمایشی­ برای بررسی فرضیه‌‌ها در مورد عوامل مؤثر بر جوانه‌زنی.

ماهیت علم

  • تغییر الگو؛ بیش از 85% از 250 هزار گونه گیاه گلدار در جهان برای تولید مثل به روش­های گرده افشانی وابسته هستند. این دانش باعث محافظت از کل اکوسیستم‌‌ به جای گونه‌‌های منفرد شده است.

گلدهی و بیان ژن

فرایند گل‌دهی نتیجه تغییر در بیان ژن در رأس شاخه است.

هنگام جوانه زدن یک بذر، گیاه جوانی با ریشه، ساقه و برگ رشد می‌کند. به این قسمت­ها ساختار‌های رویشی گفته می‌شود و گیاه در مرحله رویشی است. این مرحله از گیاه هفته‌ها، ماه‌‌ها یا سال‌‌ها ادامه دارد تا زمانی که محرک‌‌ها باعث تغییر مرحله رویشی به مرحله زایشی و تولید گل شوند. تغییر از مرحله رویشی به مرحله زایشی هنگامی اتفاق می‌افتد که مریستم در رأس شاخه شروع به تولید قسمت‌هایی از گل به جای برگ کند.

گل‌‌ها، بخش‌هایی با قابلیت تولید مثل جنسی هستند و در نتیجه باعث افزایش تنوع می‌شوند. آن‌ها توسط مریستم رأسی شاخه تولید می­شوند و یک ساقه تولید مثلی، ایجاد می­کنند.

دما در تبدیل یک شاخه برگ ساز به یک شاخه گل ساز نقش دارد. طول روز، عامل اصلی یا دقیق‌تری نسبت به مدت­زمان دوره تاریکی است. بعضی از گیاهان مانند بنت قنسول[1](Euphorbia pulcherrima) در دسته گیاهان روز کوتاه دسته بندی می‌شوند؛ زیرا وقتی دوره تاریکی بیشتر از زمان بحرانی شود، مثلاً در پاییز، گیاه گل می‌دهد. گیاهان دیگری مانند شبدر قرمز (Trifolium pratense) گیاهان روز بلند هستند؛ زیرا در روز‌های بلند اوایل تابستان که شب، کوتاه است گل می‌دهند.

نور در تولید مهارکننده‌‌ها یا فعال کننده‌‌های ژن‌‌های کنترل کننده گل نیز نقش دارد. به عنوان مثال در گیاهان روز بلند، فرم فعال رنگدانه فیتوکروم باعث رونویسی زمان گل‌دهی (ژن [2]FT) می‌شود. سپس mRNA FT در بافت آبکش به مریستم رأس شاخه منتقل می‌شود و در آن­جا به پروتئین FT ترجمه می‌شود و پروتئین FT به یک فاکتور رونویسی متصل می‌شود. این اثر متقابل منجر به فعال شدن بسیاری از ژن‌‌های گل دهنده می‌شود که مریستم رأسی تولید کننده برگ را به مریستم زایشی تبدیل می‌کند.

دوره‌‌های نوری و گل‌دهی

تغییر مریستم‌‌های شاخه زایی به گل‌دهی، پاسخی به طول دوره‌‌های روشنایی و تاریکی در بسیاری از گیاهان است.

گیاهان روز بلند در تابستان وقتی شب‌‌ها کوتاه هستند، گل می‌دهند.

گیاهان روز کوتاه در پاییز، زمانی که شب‌‌ها طولانی هستند، گل می‌دهند.

مشاهده گل‌دهی گیاهان، نشان می­دهد که در بعضی گیاهان ممکن است طول دوره روشنایی باشد اما آزمایش­ها نشان داده‌اند که مهمترین عامل، طول دوره تاریکی است نه طول روشنایی روز.

رنگدانه‌ای در برگهای گیاهان کشف شده است که گیاهان از آن برای اندازه‌گیری طول دوره‌‌های تاریکی استفاده می‌کنند. به این رنگدانه فیتوکروم گفته می‌شود و غیر معمول است زیرا می‌تواند بین دو شکل PR و PFR جابجا شود.

  • PR نور قرمز با طول موج 660 نانومتر را جذب می‌کند و به PFR تبدیل می‌شود.
  • وقتی PFR نور قرمز دور، با طول موج 739 نانومتر را جذب می‌کند، به PR تبدیل می‌شود. این تبدیل اهمیت زیادی ندارد زیرا طول موج نور خورشید 660 نانومتر (در واقع بیش از 730 نانومتر) است، بنابراین در نور طبیعی خورشید، فیتوکروم به سرعت به PFR تبدیل می‌شود.
  • با این حال، PR نسبت به PFR پایدارتر است، بنابراین در تاریکی PFR به آهستگی به PR تبدیل می‌شود.

آزمایش‌‌های بیشتر نشان داده است که PFR شکل فعال فیتوکروم است و پروتئین‌‌های گیرنده آن در سیتوپلاسم وجود دارد که PFR به آن متصل می‌شود اما PR نمی‌تواند به گیرنده متصل شود.

  • در گیاهان روز بلند، مقدار زیادی PFR در پایان شب‌های کوتاه باقی می‌ماند تا به گیرنده متصل شود، که باعث رونویسی ژن‌‌های مورد نیاز برای گل‌دهی می‌شود.
  • در گیاهان روز کوتاه، گیرنده از پیوند ژن‌‌های مورد نیاز برای گل‌دهی هنگامی که PFR به آن متصل می‌شود، جلوگیری می‌کند. با این حال، در پایان شب‌‌های طولانی، PFR بسیار کمی باقی می‌ماند، بنابراین مهار از بین می‌رود و گیاه گل می‌دهد.

طرح سوال مبتنی بر داده: زمان کاشت دانه‌‌های سویا

دانه‌‌های سویا سرشار از پروتئین هستند و توسط انسان و دام خورده می‌شود. پس از جوانه‌زنی، بخش‌هایی از ساقه رشد می‌کند که گره‌هایی بین آن‌ها قرار دارد. برگ‌ها در محل گره‌‌ها ایجاد می‌شوند. به بخش‌های ساقه در بین گره‌ها، میانگره گفته می‌شود. گل‌ها در هر گره تولید می‌شوند و غلاف‌های حاوی دانه از آن‌ها به وجود می‌آیند. هنگامی که آن‌ها شروع به گل‌دهی می‌کنند، گیاه سویا، رشد گره‌‌ها و میان گره‌‌های بیشتری را متوقف می‌کند.

شکل شماره 4 تعداد متوسط گره‌‌های گیاهان سویا را که در تاریخ‌‌های مختلف در نبراسکا[3] کاشته شده است، نشان می‌دهد.

  • رشد گیاهان سویا را که در تاریخ‌‌های مختلف کاشته شده با یکدیگر مقایسه کنید. [5]
  • الف) چه زمانی دانه‌‌های سویا شروع به گل دادن می‌کنند؟ تخمین بزنید. [2]

ب) عامل موثر در گل‌دهی دانه‌‌های سویا چیست؟ [3]

  • الف) مزیت کاشت محصولاتی را که با زمان بندی دقیق، گل‌دهی و جوانه‌زنی[4] انجام می‌دهند (مانند عملکرد سویا)، توضیح دهید. [3]

ب) دو عیب احتمالی کاشت سویا با زمان­بندی زود‌تر از حالت عادی را بیان کنید. [2]

القا گل‌دهی در گیاهان خارج از فصل گل‌دهی

روش‌های القا گیاهان روز کوتاه خارج از فصل گل‌دهی

گلدهی اجباری[5] روشی است که برای شکوفائی گل‌ها در فصل یا زمان خاصی مانند تعطیلات طراحی شده است. تولید کنندگان طول روز‌ها و شب‌‌ها را برای گل‌دهی اجباری دستکاری می‌کنند.

گل لاله سیام[6] Curcuma alismatifolia به شکل شاخه گل‌‌های بریده شده، فروخته می‌شود. به طور معمول در فصل بارندگی که شرایط روز بلند وجود دارد، گل‌‌ها را به صورت فصلی تولید می‌کنند. تأمین نور اضافی در نیمه شب سبب گل‌دهی خارج از فصل گل‌دهی می‌شود به شرطی که رطوبت و مواد مغذی کافی برای گیاه تأمین شود.

 

رسم گل گرده افشانی شده توسط حیوانات

طرحی از سطح مقطع طولی گل‌های گرده افشانی شده توسط حیوانات.

شکل شماره 5 گل Prunus domestica را نشان می‌دهد. در پایه گل غدد ترشح کننده شهد وجود دارد که باعث جذب حشرات به ویژه زنبور‌ها می‌شود. گلبرگ‌‌ها بزرگ و سفید هستند و به حشرات در یافتن گل کمک می‌کنند. کاسبرگ‌‌ها از جوانه گل در طول رشد و از جوانه‌‌های بسته در طول شب محافظت می‌کنند. بساک‌‌ها گرده تولید می‌کنند که حاوی گامت‌‌های نر است. میله‌ها، بساک‌‌ها را در موقعیتی نگه می‌دارند که احتمال چسبیدن گرده‌‌ها به حشرات بازدید کننده را افزایش دهد. قسمت ماده گل برچه[7] نام دارد که از کلاله[8]، خامه[9] و تخمدان[10] تشکیل شده است. کلاله چسبناک است و گرده‌‌های چسپیده به بدن حشره را می‌گیرد. کلاله توسط خامه نگهداری می‌شود. در داخل تخمدان یک ساختار گرد کوچک به نام تخمک قرار دارد.

همزیستی[11] گل‌‌ها و موجودات گرده افشان

بیشتر گیاهان گلدار در هنگام تولید مثل جنسی از همزیستی با حیوانات گرده افشان استفاده می‌کنند.

تولید مثل جنسی در گیاهان گلدار به انتقال گرده از بساک یک گیاه به کلاله گیاهی دیگر بستگی دارد. گیاهان برای گرده افشانی استراتژی‌‌های متفاوتی دارند مانند استفاده از باد، آب و حشرات گرده افشان‌‌ که گرده‌‌ها را بین گیاهان منتقل می‌کنند. پرندگان، خفاش‌‌ها و حشراتی مانند پروانه‌‌ها و زنبور‌ها از جمله موجودات گرده­افشان هستند.

همزیستی، ارتباط نزدیک بین دو موجود است به نحوی که هر دو موجود از این رابطه سود می‌برند. موجودات گرده افشان‌ مواد غذایی را به صورت شهد به دست می‌آورند. شکل شماره 6، زنبور عسل Apis mellifera را نشان می‌دهد که تمام بدنش پس از بازدید از گل Malva sylvestris، از گرده گل پوشیده شده است. شکل شماره 7، مرغ مگس خوار گاوی بنفش(Eulampis jugularis) را نشان می‌دهد که منقاری منحنی شکل دارد و برای استخراج شهد از گل Heliconia bihai سازگاری پیدا کرده است.

گرده افشانی، لقاح و پراکندگی بذر

موفقیت گیاهان در تولید مثل به گرده افشانی، لقاح و پراکندگی بذر بستگی دارد.

فرآیند بعدی پس از گرده افشانی، لقاح است. از هر دانه گرده روی کلاله، یک لوله از خامه به سمت تخمدان رشد می‌کند. لوله گرده، گامت‌‌های نر را برای باروری تخمدان حمل می‌کند. در داخل تخمدان یک ساختار گرد کوچک به نام تخمک قرار دارد. تخمک بارور شده به یک بذر و تخمدان به یک میوه تبدیل می‌شود.

بذر‌ها نمی‌توانند خودشان را جابجا کنند، اما با این وجود آن‌ها اغلب مسافت زیادی را از گیاه اصلی طی می‌کنند. این فرآیند، پراکندگی بذر[12] نامیده می‌شود و رقابت بین گیاهان والد و زاده را کاهش داده و به گسترش گونه کمک می‌کند. پراکندگی بذر انواع متفاوتی دارد که به نوع ساختار بذر تولید شده نیز بستگی دارد مانند: ساختار میوه خشک و ترکیدن پوسته میوه خشک( انفجاری[13])، ساختار گوشتی و خوراکی بودن برای گذر از لوله گوارشی حیوانات، ساختار پردار یا بالدار برای انتقال توسط باد، یا پوشیده شده از قلاب‌هایی که روی پوست حیوانات متصل می‌شود.

طرح سوال مبتنی بر داده: عوامل مؤثر بر رشد گرده گل

گاهی اوقات دانه‌‌های گرده، وقتی در یک قطره مایع روی لام میکروسکوپ قرار می‌گیرند نیز رشد می‌کنند. ترکیب رطوبت و درجه حرارت در جوانه‌زنی گرده تأثیر دارد. جدول شماره 1  نتایج مطالعات گسترش گرده در گونه‌‌های گیاهی در هنگ کنگ را نشان می‌دهد.

  • آنالیز داده‌‌های جدول شماره 1 به شکل فعلی دشوار است. برای نمایش واضح داده‌ها، قالب‌‌ مناسب ارائه را انتخاب کنید که به شما امکان شناسایی فرایند‌های مهم را می‌دهد. می‌توانید از ICT استفاده کنید یا نمودار، و یا جدول‌ها را با دست ترسیم کنید.
  • فرایند‌هایی را که در داده‌‌ها پیدا کرده­اید به روشنی توصیف کنید. سعی کنید هر گرایشی را که توصیف می‌کنید با استفاده از دانش بیولوژیکی خود توضیح دهید.
  • نقاط ضعف موجود در داده‌‌های به دست آمده را شناسایی کرده و پیشنهاد کنید که چگونه تحقیقات می‌تواند بهبود یابد.
غلظت یون مس ppm

 

میانگین رشد لوله گرده در Bougainvillea glabra m.h-1µ

 

0.0 33.6
1.0 25.1
2.5 15.5
5.0 10.8
25.0 0.0
گونه­های گیاهی قطر دانه­های گرده mµ میانگین رشد لوله گرده m.h-1µ غلظت بهینه ساکارز mmol dm-3
Bougainvillea

glabra

44.00 41.8 0.75
Delonix regia 70.30 4.9 0.45
Leucaena

leucocephala

64.60 111.00 0.75
Bauhinia

purpurea

71.50 69.9 0.45
Lilium

bulbiferum

91.60 11.1 0.30
Gladiolus

gandavensis

86.82 50.6 0.45

 

حفظ زیستگاه‌‌ها به عنوان اقدام حفاظتی

تغییر الگو؛ بیش از 85% از 250 هزار گونه گیاه گلدار در جهان برای تولید مثل به گرده افشان‌‌ها وابسته هستند. این دانش منجر به محافظت از کل اکوسیستم‌‌ها به جای گونه‌‌های منفرد شده است.

غلظت ساکارز mmol dm-3

 

توسعه لوله گرده در Camellia japonica

 

0.30 22.5
0.46 23.0
0.60 13.0
0.75 0.0
0.90 0.0

افزایش تعداد و انواع تهدیدات علیه تنوع زیستی همراه با منابع کمیابی که حفاظت می‌شوند، به این معنی است که اقدامات حفاظت سنتی باید دوباره ارزیابی شوند. به طور سنتی، تمرکز اقدامات حفاظتی بر روی جمعیت و گونه‌‌های خاصی بود. همزیستی بین موجوداتی مانند گرده افشان‌‌ها و گیاهان گلدار نشان می‌دهد که این اکوسیستم و فرآیند‌های بیولوژیکی است که باید محافظت شود.

کاکتوس ساگوارو (Carnegiea gigantea) یک گونه سنگیِ بیابان سونوران است. آن‌ها مکان‌های مهمی برای اقامت و لانه­سازی پرندگانی مانند شاهین‌‌های دم قرمز[14] و حفره‌‌های لانه مانندی برای سوسو‌‌های طلاکاری شده[15]، دارکوب‌‌های گیلا[16]، جغد‌های جن[17]، مارتین‌‌های بنفش[18] و سایر پرندگان هستند. به محض رسیدن میوه ساگوارو، خفاش‌های پوزه دراز[19] (Leptonycteris yerbabuenae)، کبوتر‌های بالدار سفید[20]، دارکوب‌های گیلا و سایر پرندگان، میوه‌‌ها را مصرف کرده و بذر‌هایی را که از روده‌‌های آن‌ها سالم می‌گذرد، پراکنده می‌کنند.

گل‌های کاکتوس هر سال فقط برای یک بار شکوفا می‌شوند. آن‌ها خفاش‌های پوزه دراز و خفاش‌‌های زبان دراز مکزیکی[21] (Choeronycteris mexicana) را به شهد خود جذب می‌کنند. خفاش‌‌ها، پوزه­های کشیده خود را به شهد گل می‌رسانند و سر‌های خود را با گرده می‌پوشانند و سپس هنگام پرواز از کاکتوسی به کاکتوس دیگر، گرده‌‌ها را از یک گل به گل دیگر منتقل می‌کنند.

خفاش‌های پوزه دراز، با توجه به مفاد  قانون گونه‌‌های در معرض خطر ایالات متحده در فهرست گونه‌‌های در معرض خطر قرار گرفته است. با این حال، علف­های هرز، توسعه بیابان برای سکونت انسان‌‌ها و تغییر در چرخه‌‌های آتش‌سوزی طبیعی، بقای کاکتوس­ها را تهدید می‌کند. بقای خفاش و گیاهان بیابانی که از آن­ها تغذیه می­کند با از دست دادن زیستگاه، تهدید می‌شود. اطمینان از آینده اکوسیستم کویر سونوران به محافظت از خفاش و سایر حیوانات پخش کننده بذر،  و نقش آن­ها در تکثیر بذر کاکتوس بستگی دارد.

ساختار دانه‌ها

رسم ساختار داخلی بذرها

یک دانه، شامل یک رویان همراه با ذخایر غذایی است که همه در داخل یک لایه قرار گرفته­اند که محافظ دانه می­باشد. رویان یا جنین بذر از ریشه­چه (ریشه جنین)، ساقه چه(اندام متصل به ریشه چه در جنین بذر) و یک یا دو لپه تشکیل شده است. لپه‌‌ها برگ های رویان هستند و در بسیاری از گیاهان حاوی ذخایر غذایی دانه می­باشند. بافت ذخیره سازی، مواد غذایی خاصی دارد که اندوسپرم نامیده می‌شود. نام علمی پوسته بذر، تستا[22] است؛ سوراخ کوچکی در تستا وجود دارد که به آن میکروپیل[23] گفته می‌شود. این سوراخ در جایی است که بذر به گیاه اصلی متصل شده است. شکل شماره 10، ساختار خارجی و داخلی دانه لوبیا (Phaseolus vulgaris) و شکل شماره 11 نیز طرح شماتیکی از همان دانه را نشان می‌دهد.

طراحی آزمایش جوانه‌زنی

طراحی آزمایش برای اثبات فرضیه‌هایی در مورد عوامل موثر بر جوانه‌زنی.

مراحل اولیه رشد یک بذر را جوانه‌زنی می­گویند. بعضی از دانه‌‌ها بلافاصله جوانه نمی‌زنند، مگر اینگه شرایط طبیعی جوانه زنی مهیا باشد؛ در چنین وضعیتی بذر وارد حالت. به این حالت، خواب یا خفتگی جوانه می­شود، این حالت به بذر‌‌ها زمان مناسب برای پخش شدن را می‌دهد. همچنین ممکن است به جلوگیری از جوانه‌زنی در زمان نامطلوب کمک کند. همه دانه‌‌ها برای جوانه‌زنی به آب نیاز دارند. بسیاری از دانه‌‌ها خشک هستند و نیاز به آبرسانی به سلول‌‌های خود را دارند. برخی از دانه‌‌ها حاوی هورمونی هستند که از جوانه‌زنی جلوگیری می‌کند و برای از بین رفتن آن، آب لازم است. جوانه‌زنی شامل رشد ریشه­چه و شاخه‌‌­چه­های رویان است که این نیز به آب نیاز دارد.

میزان متابولیسم یک بذر خشک که در وضعیت خفتگی قرار دارد، نزدیک به صفر است اما پس از جذب آب، فرایند‌های متابولیکی دوباره شروع می‌شوند، از جمله آزاد سازی انرژی توسط تنفس هوازی سلول‌ها. بنابراین یکی دیگر از نیاز‌های جوانه‌زنی، تأمین اکسیژن است. از آنجا که جوانه‌زنی شامل واکنش‌‌های آنزیمی متابولیکی است، حرارت مورد نیاز فعالیت آنزیم ها باید رعایت شود و فرایند جوانه‌زنی اغلب در دما‌های پایین از بین می‌رود.

فرآیند متابولیکی دیگری که در آغاز جوانه‌زنی اتفاق می‌افتد، سنتز ژیبرلین است. فعال شدن مسیرهای متابولیکی منتهی به تولید ژیبرلین نیازمند بیان چندین ژن است.ژیبرلین هورمونی گیاهی­ست که  باعث تحریک میتوز و تقسیم سلولی در سلول­های رویان بذر می‌شود و همچنین می تواند باعث تحریک تولید آمیلاز در دانه­های نشاسته گردد. آمیلاز آنزیمی­ست که برای تجزیه نشاسته موجود در ذخایر غذایی به مالتوز، مورد نیاز است. سایر آنزیم‌‌ها مالتوز را به ساکارز یا گلوکز تبدیل می‌کنند تمام قسمت‌‌های رویان برای تنفس سلولی به گلوکز نیاز دارد.

متابولیسم نشاسته بذر بسیار مهم است زیرا نشاسته ترکیبی بزرگ، نامحلول و بی حرکت است، ساکارز و گلوکز را کربوهیدرات­های قندی کوچک و قابل جذبی هستند که از محل ذخایر غذایی به قسمتی از بذر جوانه زده که به این دو ترکیب نیاز دارد، منتقل می­شوند. ریشه و اندام­های رویانبرای رشد در کنار اسید‌های آمینه و سایر مواد آزاد شده از ذخایر غذایی، به قند‌ها احتیاج دارند.

اکثر گونه­های گیاهی برای جوانه زنی سریع پرورش داده شده‌اند، آن‌ها معمولاً دوره طولانی خفتگی بذر را ندارند. با این وجود، گاهی اوقات تولیدکنندگان محصولات گیاهی، برای جوانه‌زنی محصولات پس از کاشت، مشکل دارند.

یکی از دلایل احتمالی مشکل در تولید محصول را از شکل زیر انتخاب کنید.

آزمایشی طراحی کنید و شواهد به دست آمده موافق یا مخالف با هدف خود را بررسی کنید.

شما باید تصمیم بگیرید:

  • از کدام نوع دانه استفاده شود.
  • نحوه تغییر فاکتور مورد بررسی شما چگونه باشد.
  • چگونه می‌توان عوامل دیگر را ثابت نگه داشت.
  • چگونه نتیجه گیری می­کنید مثلاً ارزیابی اینکه آیا جوانه‌زنی رخ داده است یا خیر.

 

طرح سوال مبتنی بر داده: آتش سوزی و خفتگی در گیاهان چاپارال[24]

گیاه Emmenanthe penduliflora در منطقه بوته­زارهای کالیفرنیا رشد می‌کند. این گیاه را به ندرت در مناطقی می توان یافت که قبلا­ در آن آتش­سوزی رخ نداده باشد. در واقع این گیاه در بوته­زارها بعد از آتش­سوزی دوباره ظاهر می شود تا حدود 250 میلی‌متر رشد می‌کند، گل می‌دهد، دانه تشکیل می‌دهد و در طی چند ماه می‌میرد. میکروگراف‌های الکترونی زیر نتایج آزمایشی را نشان می‌دهد که در آن بذر‌های گیاه به مدت 3 دقیقه با دود تیمار شده و سپس در محلول هگزاهیدرات نیترات لانتانیم[25] خیسانده می‌شوند.

  • خط کش مقیاس در میکروگراف‌‌های الکترونی نشان دهنده 1میکرومتر است. ضخامت کوتیکول مومی بین تستا و جنین و ذخیره مواد غذایی داخل دانه شاهد را محاسبه کنید. [2]
  • محلول لانتانیم به صورت لکه­های تیره در میکروگراف‌های الکترونی ظاهر می‌شود و نشان دهنده مقدار فضای نفوذ آب است. توضیج دهید تا چه میزان آب داخل بذر‌های شاهد می­تواند نفوذ کند؟ [2]
  • الف) رنگ آمیزی کوتیکول مومی در دانه‌‌های تیمار شده با دود را با رنگ آمیزی کوتیکول در دانه‌‌های شاهد مقایسه کنید. [2]

ب) بر اساس تفاوت­هایی که در رنگ آمیزی شرح دادید، برای جوانه‌زنی گیاهان Emmenanthe penduliflora پس از آتش سوزی فرضیه­هایی را پیشنهاد دهید. [2]

  • دو مورد از مزایای پایان خفتگی بذر Emmenanthe penduliflora پس از آتش سوزی در بوته­زار را پیشنهاد دهید. [2]

 

نظریه علم
 

 

محدودیت‌‌های دیدگاه فلسفی غایت شناختی[1] چیست؟

دیدگاه غایت شناختی استدلال می‌کند که طبیعت به سمت اهداف مشخصی گرایش دارد. به عنوان مثال، طبیعت مقصودی دارد و انتخاب طبیعی یک فرایند هدایت شده است.

درون بافت‌های حمایت کننده از بذر فلفل هالاپینوی Capsicum annuum، ماده شیمیایی­ای حضور دارد که با عنوان کپسایسین شناخته می‌شود. جویدن فلفل توسط دندان‌‌های انسان و پستانداران باعث تخریب بافت دانه و آزادسازی این ماده شیمیایی می‌شود که باعث تحریک غشای مخاطی و احساس درد در جانوران می‌شود. تولید درد ناشی از مصرف بذر‌ها، حاکی از رفتار سازگارانه­ی گیاه از خود در برابر خورده شدن توسط پستانداران را نشان می­دهد. با وجود این، فلفل هالاپینو بخشی از غذای مردم در چندین فرهنگ است. دستگاه‌‌های گوارش پرندگان به تخم­های این نوع فلفل آسیب نمی‌رسانند و تحت تأثیر کپسایسین قرار نمی‌گیرند. علاوه بر این، پرنده بذر‌ها را به صورت سالم از روده خود خارج می‌کنند که به توزیع دانه کمک می‌کند و کود مناسبی برای کمک به جوانه‌زنی می­باشد. در این مورد اظهار نظر غایت شناختی این است که فلفل “می­خواهد توسط پرنده خورده شود” و “انسان” برای خوردن دانه مناسب نیست “. منتقدان دیدگاه غایت شناختی، استدلال می‌کنند که تکامل با انتخاب طبیعی یک فرایند هدایت شده نیست و جهش‌‌ها به طور اتفاقی به وجود می‌آیند و جهش‌هایی که در جمعیت مزیتی را به همراه دارند به احتمال زیاد حفظ خواهند شد.

 

 

 

[1] poinsettia

[2] flowering time

[3] Nebraska. یکی از ایالت‌های غرب میانه آمریکا

[4] in term

[5] Flower forcing

[6] Siam tulip

[7] carpel

[8] stigma

[9] style

[10] ovary

[11] Mutualism

[12] seed dispersal

[13] explosive

[14] red-tailed hawks

[15] gilded flickers

[16] gila woodpeckers

[17] elf owls

[18] purple martins

[19] long-nosed bats

[20] white-winged doves

[21] mexican long-tongued bats

[22] testa

[23] micropyle

[24] Chaparral

بیشه‌زارهای کالیفرنیا که به نام چاپارل نیز شهرت دارند، در جنوب ایالت کالیفرنیای ایالات متحده آمریکا یافت می‌شوند، جاییکه آبگیرها و فلاتها در طی تابستان، خشک و داغ و در زمستان معتدل و مرطوب هستند

[25] lanthanum nitrate hexahydrate

اشتراک گذاری:

دیدگاهتان را بنویسید