غبار الطلع جينات معبأة بشكل مثالي

غبار الطلع هو مادة على شكل مسحوق يُنتج في الأسدية (الأعضاء الذكرية للأزهار) ومن ثم ينتقل إلى القسم الخارجي من الزهرة؛ وعند وصوله يبدأ في النمو ويصبح جاهزاً لتخصيب النسل التالي وهذه هي أول مرحلة في حياة غبار الطلع لنلق نظرة على تركيب غبار الطلع فهو مصنوع من عضويات بالغة الصغر لا ترى بالعين المجردة (حجم كل حبة غبار طلع لشجرة الزان يساوي 2 ميكرون، أما حجم حبة غبار طلع اليقطين فيساوي 200 ميكرون) والميكرون جزء من ألف من المليمتر وتتألف حبة غبار الطلع من خليتي نطاف نباتية (خلية مولدة) محتواة في خلية أكبر (خلية أنبوبية). يمكن أن نشبه كل حبة من غبار الطلع بصندوق يحوي داخله خلايا تكاثر، ومن الضروري أن تكون مخبأة جيداً لحماية حياتها وحفظها من الأخطار الخارجية؛ ولهذا السبب فإن بنية الصندوق قوية جداً وهو محاط بجدار يدعى''الكيس الطلعي'' أما الطبقة الخارجية للجدار فتدعى أكسين وهي المادة العضوية الأكثر مقاومة حسب ما هو معروف في العالم، ولم يعرف تركيبها الكيميائي بشكل كلي حتى الآن وهذه المادة تقاوم أذى الحوامض والأنزيمات، وعلاوة على ذلك لا تتأثر بدرجة الحرارة العالية أو بالضغط العالي وكما رأينا فقد اتخُذت احتياطات كثيرة ودقيقة لحماية غبار الطلع الهام جداً لاستمرارية وجود النباتات، فحبات الطلع مغلفة جيداً بمادة مقاومة قوية، وبفضل هذا التغليف مهما كانت طريقة انتثار غبار الطلع فيمكنه البقاء حياًّ حتى مسافات بعيدة عن النبات الأم، بالإضافة إلى ذلك تنتثر حبات غبار الطلع بأعداد ضخمة مما يضمن تضاعف النبات مثلما يلاحظ من التركيب الدقيق لغبار الطلع فقد كشف الله تعالى لنا عن قدرته التي لا تضاهى في جميع الأشياء التي خلقها، وطلب منا أن نتفكر فيها وقد أشير إلى ذلك في العديد من آيات القرآن الكريم وفي الآية التالية فيها إشارات خاصة:(وَفِي الأَرْضِ قِطَعٌ مُتَجَاوِرَاتٌ وَجَنَّاتٌ مِنْ أَعْنَابٍ وَزَرْعٌ وَنَخِيلٌ صِنْوَانٌ وَغَيْرُ صِنْوَانٍ يُسْقَى بِمَاءٍ وَاحِدٍ وَنُفَضِّلُ بَعْضَهَا عَلَى بَعْضٍ فِي الأُكُلِ إِنَّ فِي ذَلِكَ لآياتٍ لِقَوْمٍ يَعْقِلُونَ)[سورة الرعد:4].



ترسل النباتات بلايين حبوب غبار الطلع في كل مرحلة إنتاج لها وسبب ذلك أن غبار الطلع يتعرض لمخاطر كثيرة تمنع وصول معظمه إلى الهدف المرسوم له، في الأعلى بعض أشكال حبيبات غبار الطلع والتي يختلف شكلها من نبات آخر




عموماً هناك طريقتان مختلفتان لوصول غبار الطلع إلى الأزهار كي تخصبها خلال عملية الانتثار أول مرحلة في عملية التخصيب:

1- يلتصق غبار الطلع بجسم نحلة أو فراشة أو أية حشرة أخرى أو

2- تحمله تيارات الهواء غبار الطلع المحمول بالريح تستفيد العديد من النباتات من الريح لتنثر غبار طلعها من أجل استمرار سلالتها ويتم تلقيح نباتات مثل البلوط والصفصاف والحور والصنوبر والعشب والقمح.. الخ بواسطة الريح التي تحمل هذه الجسيمات الدقيقة من النباتات إلى نباتات أخرى من الفصيلة نفسها، وبهذا تضمن التخصيب ما تزال هناك عدة نقاط لا يستطيع العلماء تفسيرها والعديد من الأسئلة التي تنتظر الإجابة عليها بخصوص التلقيح بواسطة الريح، ومن ذلك على سبيل المثال:كيف تستطيع حبة غبار الطلع من آلاف متنوعة تحملها الريح تمييز نباتات من فصيلتها نفسها؟ كيف يمكن لحبات الطلع التي يطرحها النبات الوصول إلى أعضاء النبات الأنثوية دون أن تلتصق في مكان آخر؟

كيف تتخصب الآلاف من النباتات بهذه الطريقة مع أن احتمالات التخصيب منخفضة ؟ وكيف فعلت ذلك عبر ملايين السنين؟ للإجابة على هذه الأسئلة شرع كارل ج نيكلاس وفريقه من جامعة كورنيل في دراسة النباتات الملقحة بواسطة الريح وكانت النتائج التي تم التوصل إليها مذهلة بالفعل، فقد اكتشف نيكلاس وفريقه أن للنباتات الملقحة بالريح أزهار ذات تركيب ديناميكي هوائي (أيرودينامي) تمكنها من جذب كميات كبيرة من غبار الطلع من الهواء

ما هو هذا التركيب الأيرودينامي في النباتات؟ ما هو تأثيره؟

للإجابة على هذه الأسئلة علينا أن نشرح ماذا يعني ''التركيب الأيرودينامي'' تعمل القوى الناشئة من تيارات الهواء على الأجسام المتحركة في الهواء وتعرف بالقوى الأيرودينامية والأجسام التي تستطيع التحرك في الهواء تدعى الأجسام ''ذات التركيب الأيرودينامي'' وتستخدم بعض النباتات تركيبها الأيرودينامي بشكل فعال جداً لكي تستفيد من الريح للتلقيح، وأفضل مثال على ذلك مخاريط الصنوبر المخاريط الأيروديناميكية ربما يكون أهم سؤال جعل كارل نيكلاس وفريقه يدرسون التلقيح بواسطة الريح هو:

'' كيف تصل كل حبة غبار طلع إلى فصيلتها نفسها دون غيرها على الرغم من وجود عدد ضخم من حبات غبار الطلع في الهواء ؟ ''

هذا ما جعل العلماء يدرسون النباتات التي يتم تخصيبها بواسطة الرياح وخاصة أكواز الصنوبر مخروطية الشكل تعرف الأشجار ذات المخاريط بارتفاعها وعمرها المديد ، وتراكيب المخاريط مذكرة ومؤنثة ويمكن أن توجد في الشجرة نفسها أو في أشجار مختلفة وهناك قنوات مصممة خصيصاً في المخاريط لترسم لنفسها المسالك التي تحمل غبار الطلع الذي يصل بسهولة إلى المناطق التي تحتاج إلى تخصيب بفضل هذه القنوات إنّ المخاريط المؤنثة أكبر من المذكّرة وتنمو الواحدة بعد الأخرى وتتألف المخاريط المؤنثة من محور مركزي وحوله العديد من الأبواغ مشابهة لتراكيب الأوراق وهذه التراكيب على شكل أغطية مشابهة لحراشف السمك وتشكل كل حرشفة مبيضاً مفتوحاً (ليس له قلم ولا ميسم) مؤلف من خباء واحد في أسفله زائدة صغيرة تسمى القنابة وفي أعلاه بذيرتان عاريتان (لهذا تسمى عريانات البذور)، وعندما تكون المخاريط مستعدة للإلقاح تأخذ حراشفها في التباعد بعضها عن بعض مما يمكن غبار طلع المخاريط الذكرية من الدخول بالإضافة إلى ذلك توجد تراكيب خاصة تمكن غبار الطلع من الدخول بسهولة إلى المخروط، مثال: حراشف المخروط المؤنثة مغطاة بوبر دبق، وبفضل ذلك يلتصق به غبار الطلع ويؤخذ بسهولة إلى الداخل للتخصيب وتتحول المخاريط المؤنثة بعد التخصيب إلى تراكيب متخشبة تحوي البذور وبعد ذلك تُنبت البذور نباتاً جديداً في ظروف مناسبة كما تملك المخاريط المؤنثة خاصية مميزة أخرى، فالمنطقة التي تتشكل فيها البيضة (المبيض) قريبة جداً من مركز المخروط، وظاهرياً من الصعب على غبار الطلع أن يصل إلى هذه المنطقة لأنه لكي يصل إلى القسم الداخلي من المخروط عليه الدخول من ممر خاص إلى المركز ومن النظرة الأولى تبدو هذه المسألة معيقة لتخصيب المخاريط لكن الدراسات أثبتت أن هذه ليست مشكلة أجُريت تجربة من خلال تحضير نموذج لمخروط لمعرفة كيفية عمل نظام التخصيب الخاص بالمخاريط وتمت مراقبة حركة بالونات صغيرة مملوءة بغاز الهليوم في مجرى من الهواء وتبين أن البالونات الصغيرة تبعت بسهولة مجرى الهواء، وامتلكت خاصية سهولة الدخول إلى الدهاليز الضيقة في المخروط بعد ذلك تم تصوير حركات البالونات في النموذج التجريبي باستخدام تقنية تصوير فوتوغرافية خاصة، ثم تحليل الصور بمساعدة الكومبيوتر وتثبيت اتجاه الرياح وسرعتها اكُتشف تبعاً لنتائج الحاسب أن المخاريط غيرت حركة الريح بثلاث طرق.

أولاً:تم تحويل اتجاه الريح إلى المركز بواسطة الأوراق، ثم بعد ذلك حركت بحركة دائرية وسحبت إلى مكان تشكل البيض.