گياه شناسی

پالينولوژي(Palynology)

اصطلاح پالينولوژي نخستين بار توسط هايد و ويليامز در سال 1944 پيشنهاد شده است و مركب از دو كلمه يوناني paluno وpale مي باشد پالينولوژي دانش مطالعه اشكال فعلي و فسيل پالينومورف هاست. پالينومورف ها شامل ساختارهاي گياهي و جانوري هستند كه داراي ابعاد ميكروسكوپي اند و مركب از تركيباتي هستند كه به ميزان زيادي در برابر تخريب و فساد مقاومند. از جمله اين مواد، مي توان به اسپوروپولنين دانه هاي گرده و كيتين اشاره كرد. پالينومورف ها شامل اسپورها، دانه هاي گرده، سيست هاي دينوفلاژله ها، آكريتارشها، كيتينوزوآهاو گروههاي ديگر است. در معناي وسيع، پالينومورف ها عبارت از ميكروفسيلهاي با ديواره آلي با اندازه هاي 500-50 ميكرون هستند كه از صخره ها و رسوبات به كمك روشهاي فيزيكي، با غربال خيس واغلب پس از اعمال روشهاي اولتراسونيك و همينطور به وسيله روشهاي شيميايي نظير هضم شيميايي جهت جابجايي بخشهاي غير آلي استخراج مي شوند. به عنوان مثال مي توان از هيدروكلريك اسيد جهت هضم تركيب معدني كربنات و از هيدروفلوريك اسيد جهت هضم تركيب سيليكات استفاده نمود. پس از انجام اين مراحل، نمونه ها بر روي لامهاي ميكروسكوپي قرار داده مي شوند وبا استفاده از ميكروسكوپ نوري يا ميكروسكوپ الكتروني اسكنينگ(SEM) بررسي مي گردند. پس از شناسايي دانه هاي گرده، مي توان آنها را بر روي يك نمودار جهت تفسير ترسيم نمود. نمودارهاي گرده منابع مفيدي را براي بررسي فعاليت گذشته بشر، تاريخ رويش هاي گياهي و اقليم گذشته فراهم مي نمايند.. پالينولوژي يك دانش بين رشته اي بين رشته هاي زمين شناسي، زيست شناسي، به ويژه علوم گياهي، ديرين بوم شناسي، خاك شناسي و... است. كاربردهاي پالينولوژي در زمينه هاي زمين شناسي،تعيين همبستگي لايه هاي زمين شناسي، لايه بندي و توالي لايه ها و تعيين سن بستر، بررسي تغييرات اقليمي و ديرين بوم شناسي، باز سازي رويشهاي گذشته زمين و اجتماعات موجودات در يايي و آبهاي شيرين، مطالعه سطح درياچه ها در گذشته، بررسيهاي تاكسونوميكي و تكاملي، مطالعه پراكنش جغرافيايي و توليد فصلي دانه هاي گرده و... مي باشد.

گروههاي پالينومورف ها

1.Cryptarchs : يك اصطلاح قديمي است كه به گروهي از اشكال كروي پركامبرين با منشا و موقعيت نامعلوم اطلاق مي شود.

2.Acritarchs : گروهي مصنوعي است كه شامل هر نوع ميكروفسيل كوچك با ديواره آلي است. اين گروه منسوب به گروه خاصي نيست. تصور مي شود كه به جلبكها نزديك باشند و شايد هم سيستهاي جلبكهاي پلانكتوني يوكاريوت باشند. داراي تزئينات متنوع به اشكال خاردار و صاف مي باشند. اين گروه از نظر بررسي وضعيت زيست محيطي دورانهاي گذشته و بيواستراتيگرافي(بررسي عمر صخره ها و رسوبات با استفاده از فسيلهاي موجود در آنها) پالئوزوئيك حائز اهميت مي باشند.

3.Chitinizoa : اين گروه داراي ابعاد بزرگند(200-50 ميكرون طول دارند) و از ميكروفسيلهاي ارزشمند دوران پالئوزوئيك مي باشند. پالينومورف هاي بطري شكلي هستند كه اغلب در هنگام مطالعه ميكروسكوپي تيره به نظر مي رسند.  

4.Scolecodonts : بخش دهاني كرمهايannelid هستند كه از كيتين و سيليكا تشكيل شده اند. كيتين در طول دوره فسيلي شدن كربونيزه مي شود و سياه مي گردد.

5.Green and blue-green algae : گروه جلبكهاي سبز و آبي – سبز دو گروه مهم از جلبكهاي آب شيرين مي باشند.

6.Pollen and spores : دانه هاي گرده و اسپورها توسط گياهان توليد مي شوند و احتمالا وسيعترين و مهم ترين پالينومورف ها مي باشند. اين گروه به وسيله باد و آب منتقل مي شوند و تقريبا در همه محيطهاي زيست و رسوبات يافت مي شوند و داراي ارزش فراوان هستند.

7.Dinoflagellates : ميكروپلانكتونهاي تك سلولي هستند. عموما اتوتروفند اما اشكال هتروتروف نيز دارند. سيكل زندگي آنها پيچيده است و شامل يك مرحله سيست استراحتي است. اين همان سيستي است كه حفاظت شده است وبه عنوان پالينومورف مطرح است. اين گروه از نظر برسيهاي بيواستراتيگرافي و تعيين آب و هواي دورانهاي گذشته بسيار حائز مي باشند.

8.Fungal bodies : اجسام قارچي از پركامبرين تا كنون وجود دارند اما داراي كاربردهاي محدودي هستند.

9.Foraminiferal test linings : نمونه هاي دريايي هستند، اما از آنجايي كه به جنسهاي ويژه اي تعلق ندارند داراي كاربردهاي كمي از نظر تفسير آب و هواي دورانهاي گذشته مي باشند.

منابع:

www.google.com, wikipedia,the free encyclopedia.

www.geo.arizona.edu/palynology/ppalydef.html.

www.ac.uk/Geolsci/micropal/palynology.html.

www.palynology.org.

+ مهناز وفادار ; ٥:٥۱ ‎ب.ظ ; جمعه ۳۱ شهریور ،۱۳۸٥
comment نظرات ()

ژينکگو ـ بخش دوم

 

فرم رويشي(Habit)

ژينكگوها درختان دوپايه با اندازه هاي متوسط تا بزرگ هستند (35-20متر) وبرخي نمونه ها نيز در چين به بيش از 50 مترمي رسند. داراي تاجي زاويه دار وانشعابات طويل هستند. تاج به موازات افزايش سن درخت پهن تر مي گردد. ريشه در ژينكگو طويل است. برخي از ژينكگوهاي پير ريشه هاي هوايي توليد مي كنند كه اين ريشه ها بر روي سطوح زيرين شاخه هاي بزرگ تشكيل مي شوند. ژينكگو داراي يك تنه مركزي است. شكل هرمي دارد وداراي انشعابات منظم جانبي نامتقارن باز است. از جوانب شاخه هاي بلند كه داراي فواصل منظم برگي هستند شاخه هاي كوتاه در سال دوم رشد توسعه مي يابند. شاخه هاي كوتاه ميانگره هاي كوتاهي دارند وبه دليل وجود همين ميانگره ها به نظر مي رسد كه برگها به صورت خوشه در انتهاي شاخه هاي كوتاه قرار مي گيرند. تشكيل برگهاي جديد در بخشهاي مسن تر تاج در شاخه هاي كوتاه صورت مي پذيرد.برگها دولبه و بادبزني شكل و داراي رگبرگهاي دوشاخه هستند. برگهاي ژينكگو شبيه برگ سرخس آديانتوم است. تنوع زيادي از نظر درجه لبه دار شدن در يك درخت وهمينطور در بين درختان مختلف وجود دارد. رنگ برگ خاكستري ـ سبز تا زرد تا سبز تيره در فصل تابستان است و در پاييز زرد مي شود.

توليد مثل(Reproduction)

ژينكگو دو پايه است. درختان نر استروبيلهاي آويزاني(به حالت شاتون) را توليد مي كنند كه حاوي ميكروسپوروفيلهايي است كه هر يك دو ميكروسپورانژ را كه به صورت مارپيچي در اطراف يك محور قرار گرفته اند ايجاد مي نمايند. گياهان ماده تخمكها را به صورت دوتايي در انتهاي يك محور توليد مي كنند و پس از گرده افشاني به دانه نمو پيدا مي كنند. دانه 2ـ5/1سانتي متر است. لايه بيروني آن ساركوتستا به رنگ قهوه اي ـ زرد روشن نرم و شبيه ميوه آلوست (اما ميوه نيست چون اين گياهان فاقد ميوه هستند و دانه توسط ديواره تخمدان احاطه نمي شود). در زير ساركوتستا، اسكلروتستاي سخت، اندوتستا وخورش قرار دارد. جنين داراي دو يا سه لپه است. فرآيندهاي مربوط به توليد مثل و توليد دانه رسيده در حدود 14ماه طول مي كشد. گرده افشاني، بلوغ گامتوفيت هاي نر و ماده و لقاح دربهار و تابستان اتفاق مي افتد اما تكميل جنين زايي به زمان بيشتري تا بهار آينده نيازمند است.

+ مهناز وفادار ; ۸:٥٧ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٢۳ شهریور ،۱۳۸٥
comment نظرات ()

ژينكگو(Ginkgo) ـ بخش اول

درخت ژينكگو بيلوبا (Ginkgo biloba) يك درخت منحصر به فرد ويكي از قديمي ترين گونه هاي زنده در جهان است. اين درخت بهترين مثال براي فسيل زنده است(اصطلاحي كه چارلز داروين در كتاب منشا گونه ها به كار برد). از نظر موقعيت تاكسونوميك، اين گياه در شاخه ژينكگوفيتا، در رده ژينكگوپسيدا،در راسته ژينكگوآلز ودرخانواده ژينكگوآسه قرار دارد. ژينكگوها وسيكادها تنها گروه گياهان دانه دار(اسپرماتوفيت) زنده هستند كه سلولهاي نر متحرك دارند و در طبقه بندي هاي تاكسونوميكي قبل از مخروطيان قرار مي گيرند.  نخستين شواهد فسيلي برگ خانواده ژينكگو  (Ginkgoaceae)به حدود 250ميليون سال پيش دوره پرمين مربوط مي شود. درآن زمان تاكسونهاي چندي در اين خانواده گياهي وجود داشتند. در طول ژوراسيك مياني تحول چشمگيري در تعداد گونه ها روي داد و تنوع وسيعي در طول دوره كرتاسه، در مناطقي كه امروزه آسيا، اروپا و آمريكاي شمالي ناميده مي شود صورت پذيرفت اما بعد از آن زمان به دليل وقوع پديده هاي زمين شناسي  اين تنوع رو به افول رفت كه احتمالا انقراض دايناسورها و خزندگان بزرگ به عنوان پراكنش گران مهم دانه درا ين افول نقش داشته است. فسيلهاي شاخه ژينكگوفيتا در خانواده ها و جنسهاي زير طبقه بندي مي شوند:

Ginkgoaceae : Arctobaiera, Baiera, Eretmophyllum, Ginkgo, Ginkgoites, Sphenobaiera, Windwardia

Trichopityaceae : Trichopitys

در پي عدم كشف شواهد فسيلي از ژينكگو از 5/2ميليون سال گذشته،دانشمندان تصور مي كردند كه نسل آن منقرض شده است اما در سال 1691، Engelbert Kaempfer آلماني آنرا در ژاپن يافت. ژينكگو در چين بقا يافته بود ودر آنجا عمدتا در كوهها و باغهاي معابد كه توسط راهبان كاشته شده بود(و از نظر آنان درختي مقدس بود) يافت مي شدو از چين به ژاپن و كره برده شده بود. همچنين دانه هاي آن در اوايل قرن هجدهم از ژاپن به اروپا برده شد و در اواخر قرن نيز به آمريكا انتقال يافت. زماني كه تاكسونوميست هاي اروپايي براي نخستين بار ژينكگو را شناختند آن را به عنوان يكي از مخروطيان در نظر گرفتند و در خانوادهTaxaceae قرار دادند، اما در سال 1895،هيراس كه گياهشناسي در دانشگاه توكيو بود كشف نمود كه تخمك ژينكگو توسط سلولهاي نر متحرك كه داراي لوله اي مشابه لوله گرده هستند تلقيح مي شود. سلولهاي نر متحرك تنها در گياهان پست تر، سرخسها و سيكادها وجود دارند. امروزه ژينكگو در دو منطقه كوچك در چين در حالت وحشي رويش دارد اما وضعيت وحشي آن كاملا قطعي نيست زيرا در اين مناطق هزاران سال است كه فعاليت هاي انساني صورت مي پذيرد. درخت ژينكگو در كشورهاي بسياري در دنيا و در اطراف اماكن مذهبي در كشورهاي آسياي شرقي به عنوان يك درخت تزئيني و مقدس كاشته شده است. علاوه بر زيبايي، ژينكگو يكي از متحمل ترين درختان شهري است كه به ندرت در گير بيماري مي شود يا در معرض حملات حشرات و قارچها قرار مي گيرد. بقاي ژينكگو مطمئنا به دليل ايمني طبيعي يا نوعي مزيت ژنتيكي است. اين درختان داراي عمرهاي طولاني هستند و يك درخت با عمر 3000سال در چين گزارش شده است. همچنين ژينكگوها موضوعات مناسبي در تهيه bonsai هستند گياهاني كه مي توانند به صورت مصنوعي كوچك نگه داشته شوند و بيش از چند قرن پايدار بمانند. برگ ژينكگوداراي تركيبات فلاوونوئيد و ترپنوئيد است كه داراي اثرات بسياري بر سيستم گردش خون، افزايش جريان خون به مغز  بافتها و اندامها، سلامت چشمها و تقويت حافظه است (البته ممكن است كه در برخي افراد اثرات منفي هم داشته باشد). پس از بمباران اتمي هيروشيما در ژاپن به سال 1945كه تقريبا همه گياهان و جانوران در منطقه از بين رفتند، ژينكگوها از معدود موجودات زنده اي بودند كه در اين شرايط زنده ماندند. امروزه 4 درخت درفاصله 2- 1كيلومتري محل بمب گذاري رشد مي كنند. ژينكگو مقاومت نسبتا بالايي نسبت به عوامل جهش زا نظير تشعشعات دارد.

 برخي منابع:

Judd, W.S; Campbell, C.S; Kellogg, A.E; Stevens, P.F; 2002, Plant systematics: A Phylogenetic Approach, Second Edition, Sinauer Associates, Inc, Sunderland, U.S.A .

http://www.imaginatorium.org/sano/ginkgo.htm.

http://www.google.com,wikipedia.

http://www.xs4all.nl/kwanten/history.htm.

http://www.realage.com/health-guides/herbs.

http://web514.com/Ginkgo biloba/index.html.

http://mac122.icu.ac.jp/ginkgo/icho.html.

http://tokyocinema.net/E-ginkgo.htm.

 

+ مهناز وفادار ; ۱۱:۳۸ ‎ب.ظ ; یکشنبه ۱٩ شهریور ،۱۳۸٥
comment نظرات ()

طبقه بندي ميكوريزا (2)

2. Ectomycorrhiza : اين نوع ميكوريزا در ده درصد از فلور دنيا ايجاد مي گردد و منحصر به گياهان دانه دار است. تخمين زده شده كه پنج هزار گونه قارچ وجود دارند كه اكتوميكوريزا تشكيل مي دهند كه از اين تعداد دوهزار گونه در آمريكاي شمالي وجود دارند. گروههاي گياهي محدودتري درايجاد اين نوع ميكوريزا مشاركت دارند اما برخي گروهها به ميزان زيادي دچار اين نوع همزيستي مي شوند كه از آن جمله مي توان به مخروطيان جنگلهاي شمالگان اشاره نمود. بر خلاف ميكوريزاي وزيكولار ـ آرباسكولار، اكتوميكوريزا ظاهر بيروني ريشه را تغيير مي دهد و نوعي فنوتيپ يكسان ريشه اي به نام مورفوتيپ ايجاد مي كند كه بعضا جهت شناسايي قارچ همزيست مورد استفاده قرار مي گيرد. در اكتوميكوريزا نفوذ هيف به درون سلول ريشه صورت نمي گيرد بجز در نواحي مسن ريشه. هيفها به طور فعال مناطق رشد ريشه هاي ثانويه را به طريق بين سلولي كلون مي كنند. شبكه هارتيگ Hartig net نوعي شبكه هيفي است كه از مانتل به طرف داخل منشا مي گيرد و در اپيدرم وچند لايه سلولي نخست كورتكس نفوذ مي كند. آنزيمهاي سلولوليتيك در نفوذ بين سلولي در اپيدرم دخيل هستند. همچنين رشته هاي هيف از مانتل به درون خاك توسعه مي يابند و در نتيجه قادر به جذب و انتقال منابع از خاك به كورتكس ريشه مي باشند. جوانه زني اسپور قارچهاي اكتوميكوريزايي توسط ترشحات ريشه كه حاوي قند، ويتامين، آمينواسيد و فيتوهورمونهايي از قبيل IAA و سيتوكينين ها است تحريك مي شود. علاوه بر اين، ترشحات ريشه مي تواند تشكيل ديگر اجتماعات ميكروبي خاك را كه قادر به آزادسازي تركيبات محرك تشكيل اكتو ميكوريزاست تحريك نمايد. پاسخهاي كموتروپيك هيفهاي قارچ، رشد آنها را به سمت ريشه ها نظم مي دهد ومنجر به اتصال به سطح ريشه مي شود.

3. Ectendomycorrhiza : از نظر ساختار و عملكرد، اين نوع ميكوريزا مشابه اكتوميكوريزاست اما درجاتي از نفوذ درون سلولي نيز در آن ديده مي شود.

4. Arbutoid and Monotropoid Mycorrhiza : قارچهاي  Basidiomyceteو گياهان Arbutoideae نوع خاصي از ميكوريزا را تشكيل مي دهند كه به ميكوريزاي آربوتوئيد معروف است و مشخصه آن وجود مانتل، شبكه هارتيگ و نفوذ به درون سلولهاي اپيدرمي توسط هيفهاي قارچي است. قارچهاي اكتوميكوريزايي در همزيستي با گياهان فاقد كلروفيل Monotropaceae نوعي ميكوريزا به نام ميكوريزاي منوتروپوئيد ايجاد مي كنند. مشخصه اين نوع ميكوريزا شبكه هارتيگي است كه سلولهاي اپيدرمي و ساختارهاي شبه هوستوريومي به نام ميخهاي هيفي را در درون سلولهاي اپيدرم در بر مي گيرد. دو نوع ميكوريزاي ذكر شده با عنوان mycoheterotrophic طبقه بندي مي شوند.

5 . Ericoid Mycorrhiza : اين نوع ميكوريزا بين قارچهاي گروه Ascomycete و تعدادي از خانواده هاي راسته   Ericalesايجاد مي شود. ريشه در اين نوع ميكوريزا به ميزان زيادي (تاهشتاددرصد) توسط آسكوميستهاي با رنگيزه هاي سياه Hymeoscyphus ericea يا Oidiodendron sp. كلون مي شود. سلولهاي اپيدرمي به طريق درون سلولي توسط همزيست قارچي كه كمپلكسهاي سياه پيچ خورده را تشكيل مي دهد كلون مي شوند.

6 .  : Orchid Mycorrhizaاين نوع ميكوريزا ميكوريزاي mycoheterotrophic است كه بين گياهان خانواده اركيداسه و گونه هاي قارچهاي ناقص Rhizoctonia تشكيل مي شود. بسياري از اركيد هاي همزيست ساپروفيت هاي سريع الرشدي هستند كه مي تواننداز قندهاي پيچيده استفاده كنند. جهت جوانه زني، دانه هاي اركيد بايد با يك شريك همزيست مناسب كلون شوند. نفوذ درون سلولي و توسعه كمپلكسهاي هيفي پيچ خورده كه پلوتون ناميده مي شود و تصور مي شود جايگاه تبادل منابع باشد از ويژگيهاي اين نوع ميكوريزاست. ميكوريزاي اركيد يك ميكوريزاي غير عادي است زيرا به كرات به حالتهاي اپي پارازيتيك يا mycoheterotrophic بر روي گياهان اكتوميكوريزايي ديده مي شود. ميكوريزاي اركيد از پايداري كمتري نسبت به ديگر انواع ميكوريزا برخوردار است، زيرا همزيستي مي تواند به وضعيتهاي انگلي يا حتي بيماريزايي براي اركيد تبديل شود.

منبع: 

Orcutt, D.M; Nilsen, E.T; 1996,The physiology of plants under stress, John Willey & Sons, Inc,U.S.A.

 

 

 

+ مهناز وفادار ; ۳:٢٢ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٩ شهریور ،۱۳۸٥
comment نظرات ()

طبقه بندي ميكوريزا (1)

  

1. Vesicular – Arbuscular Mycorrhiza : هفتادوپنج درصد خانواده هاي گياهي نوعي از ميكوريزا به نام اندو ميكوريزا تشكيل مي دهند كه به ميكوريزاي وزيكولارـ آرباسكولار ويا به اختصار به VAM معروف است. اين نوع همزيستي احتمالا از قدمتي ديرين برخوردار است زيرا قارچهايي مشابه قارچهاي پيشرفته دخيل در اين نوع ميكوريزا نخستين گياهان خشكي را تحت كلون خويش درآورده بودند. قارچهاي اين گروه در شاخه Zygomycota و راسته Glomales طبقه بندي مي شوند و از قارچهاي بسيار رايج در خاك مي باشند. شش جنس و دويست گونه قارچ در اين گروه قرار مي گيرند. هيفهاي قارچها مي توانند به طرق بين سلولي و درون سلولي در درون كورتكس ريشه رشد كنند اما هيچگاه وارد استوانه آوندي نمي شوند. پس از جوانه زني اسپور از يك سو هيفهاي قارچ به ريشه نفوذ مي كنند واز سوي ديگر در درون خاك گسترش مي يابند و عمل جذب و انتقال منابع را انجام مي دهند. آرباسكولها، ساختارهاي دو شاخه مشابه هوستوريوم هستند كه در درون سلول كورتكس نفوذ ميكنند و تصور مي شود كه جايگاه انتقال منابع بين دو جزء همزيست باشند. غشاء پلاسمايي سلول گياهي در اطراف آرباسكول غني از كمپلكسهاي پروتون ـ اي تي پي آز است كه بيانگر جايگاهي فعال براي جذب مواد توسط گياه است. انتقال كربوهيدرات به قارچ احتمالا بيشتر با وساطت هيفهاي درون سلولي غير آرباسكولي و peloton صورت مي پذيرد كه مشابه آرباسكولها هستند و سطح تماس بين قارچ و غشاء پلاسمايي سلول گياهي را افزايش مي دهند. غشاء پلاسمايي اين هيفهاي درون سلولي غني از جايگاههاي پروتون ـ آتي پي آز هستند كه نشانگر مطالبه فعال منابع به وسيله قارچ مي باشد. شايان ذكر است كه هيفهاي درون سلولي و آرباسكولها ساختار هايي موقت و زودگذر هستند. هيفهاي قارچهاي اندوميكوريزايي به طريق كموتروپيك به سوي ريشه هاي گياه جذب مي شوندكه احتمالا در پاسخ به ترشحات ريشه است. اين ترشحات قادر به القاء جوانه زني در اسپور قارچهاي اندوميكوريزايي بوده، بر روي رشد لوله تندش و هيفها تاثير گذاشته و هيفهاي قارچي را به سوي جايگاههاي مورد پذيرش بر روي سطح ريشه جهت كلونيزاسيون جذب مي نمايد. نفوذ هيفها به درون ريشه در نزديكي راس ريشه صورت مي پذيرد، جايي كه ميزان چوب پنبه اي شدن كم است. نفوذ هيفها به درون سلولهاي كورتكس به صورت درون سلولي از طريق توليد آنزيمهاي سلولوليتيك صورت مي پذيرد. حمله سلولي تحت تنظيم هر دو جزء همزيت شونده است كه شامل تنظيم بالاي (upregulation) ژنهاي ويژه قارچ و تنظيم پايين (downregulation) ژنهاي ويژه گياه است. وزيكولها بخشهاي متورم انتهايي هيفها مي باشند كه در بين سلولها يا درون سلولها توسط قارچهاي اندوميكوريزايي تشكيل مي شوند و احتمالا به عنوان جايگاههاي ذخيره كربن براي تركيباتي نظير ليپيد ها عمل مي كنند.  

 

 

+ مهناز وفادار ; ۱۱:٢٢ ‎ب.ظ ; دوشنبه ٦ شهریور ،۱۳۸٥
comment نظرات ()