خلاصه درس فصل ۱۲ علوم نهم؛ درسنامه و نکات مهم

راه‌های انتقال در گیاه

یک گلدان را تصور کن: ریشه‌هایش در خاک‌اند و برگ‌هایش بالای ساقه. یاخته‌های همهٔ این بخش‌ها برای زنده ماندن به آب و مواد مغذی نیاز دارند؛ اما این مواد در یک جا فراهم نمی‌شوند. آب و مواد معدنی در خاک وجود دارند، در حالی که کربوهیدرات‌ها در بخش‌های سبز گیاه، به‌ویژه برگ‌ها، ساخته می‌شوند. پس گیاه به راهی برای جابه‌جایی مواد میان بخش‌هایش نیاز دارد.

در بسیاری از گیاهان، بافت آوندی این ارتباط را برقرار می‌کند. این بافت در سراسر پیکر گیاه وجود دارد و اجزای لوله‌مانندی به نام آوند دارد. برای تصور نقش آن، به لوله‌کشی یک ساختمان فکر کن که آب را به قسمت‌های مختلف می‌رساند؛ آوندها هم مسیر انتقال مواد در گیاه‌اند.

پس «بافت آوندی» نام بافت است و «آوند» نام اجزای لوله‌مانند آن.

دو آوند، دو کار

گیاه برای جابه‌جایی مواد، دو نوع آوند دارد. فرق مهم آن‌ها در موادی است که حمل می‌کنند:

• آوند چوبی: آب و مواد معدنی را از ریشه به اندام‌های دیگر، مانند ساقه و برگ، می‌رساند.
• آوند آبکشی: مواد ساخته‌شده در اندام‌های فتوسنتزکننده، مانند کربوهیدرات‌های ساخته‌شده در برگ، را به سراسر گیاه می‌برد.

مثلاً ریشهٔ یک بوتهٔ لوبیا زیر خاک است و نمی‌تواند فتوسنتز کند، اما همچنان به مواد غذایی نیاز دارد. آوند آبکشی مواد ساخته‌شده در برگ را به ریشه هم می‌رساند. در مقابل، آب و مواد معدنی مورد نیاز برگ از راه آوند چوبی می‌رسند.

پس نام «آبکشی» نباید گولت بزند: وظیفهٔ آن رساندن آب از ریشه نیست! رگبرگ‌هایی هم که روی برگ می‌بینی، دسته‌هایی از هر دو نوع آوند هستند.

دروازهٔ ورود از خاک

وقتی به گلدان آب می‌دهی، آب به خاک می‌رسد؛ اما از کجا وارد ریشه می‌شود؟ روی ریشه رشته‌های ظریفی وجود دارند که تارکشنده نامیده می‌شوند. هر تارکشنده، برخلاف ظاهر رشته‌مانندش، مجموعه‌ای از یاخته‌ها نیست؛ خودش یک یاختهٔ بسیار طویل است.

دیوارهٔ تارکشنده نازک است. آب و مواد معدنیِ حل‌شده در آب می‌توانند از این دیواره عبور کنند و وارد ریشه شوند. پس تارکشنده را می‌توان مانند دروازهٔ ورود آب و مواد معدنی از خاک به ریشه دانست؛ البته این فقط یک تشبیه است و تارکشنده درِ باز و بسته‌شونده ندارد!

مثلاً هنگام آبیاری گلدان، قرار نیست ذره‌های جامد خاک وارد ریشه شوند؛ مواد معدنی باید در آب حل شده باشند تا همراه آب از راه تارکشنده وارد شوند.

مسیر تشکیل شیرهٔ خام

آب و مواد معدنی محلول، پس از ورود به تارکشنده، هنوز به مسیر انتقال به برگ‌ها نرسیده‌اند. آن‌ها ابتدا در عرض ریشه حرکت می‌کنند؛ یعنی از بخش بیرونی ریشه به سمت آوندهای چوبی می‌روند. سپس وارد این آوندها می‌شوند و در آن‌ها جریان پیدا می‌کنند.

این مسیر را مثل رسیدن از ورودی یک ساختمان به راهروی اصلی تصور کن: تارکشنده محل ورود است، اما برای رسیدن به راه انتقال، باید مسیری درون ریشه طی شود.

به آب و مواد معدنیِ در حال جریان در آوندهای چوبی، شیرهٔ خام می‌گوییم. پس شیرهٔ خام فقط آب نیست؛ مواد معدنی محلول هم همراه آن هستند و نباید آن را با مواد غذایی ساخته‌شده در برگ اشتباه گرفت.

مسیر را یک بار دنبال کن:

خاک ← تارکشنده ← حرکت در عرض ریشه ← آوند چوبی

دروازهٔ ورود آب

وقتی به گلدان آب می‌دهی، آب ابتدا وارد خاک می‌شود؛ اما از کجا به درون ریشه راه پیدا می‌کند؟ روی ریشه رشته‌های ظریفی به نام تارکشنده وجود دارد که راه ورود آب و مواد معدنی محلول به ریشه‌اند.

هر تارکشنده، با اینکه شبیه یک رشته است، فقط یک یاختهٔ بسیار طویل است، نه رشته‌ای از چندین یاخته. دیوارهٔ این یاخته نازک است؛ بنابراین آب و مواد معدنیِ حل‌شده در آن می‌توانند از دیواره عبور کنند و وارد ریشه شوند.

مثلاً پس از آبیاری گلدان، تارکشنده‌ها با آب موجود در خاک تماس پیدا می‌کنند و آب و مواد معدنی محلول از راه آن‌ها وارد ریشه می‌شوند. دقت کن: منظور این نیست که دانه‌های خاک وارد تارکشنده می‌شوند؛ مواد معدنی باید در آب حل شده باشند.

مسیر شیرهٔ خام

آب و مواد معدنی محلول، پس از ورود به تارکشنده، هنوز به مسیر اصلیِ بالا رفتن نرسیده‌اند. آن‌ها ابتدا در عرض ریشه حرکت می‌کنند تا به آوندهای چوبی برسند؛ یعنی از بخش بیرونی ریشه به سمت آوندهای درون آن می‌روند.

آوندهای چوبی را مانند لوله‌های انتقال آب در یک ساختمان تصور کن. آب و مواد معدنی که در این آوندها جریان دارند، شیرهٔ خام نامیده می‌شوند. پس شیرهٔ خام فقط آب نیست؛ مواد معدنی محلول هم همراه آن هستند.

مسیر را این‌طور دنبال کن:

خاک ← تارکشنده ← عبور از عرض ریشه ← آوند چوبی ← بخش‌های بالاتر گیاه

آوندهای چوبی شیرهٔ خام را تا برگ‌ها و دیگر بخش‌های بالایی می‌رسانند تا آب و مواد معدنی مورد نیاز یاخته‌ها تأمین شود. دقت کن: «آوند چوبی» نام مسیر انتقال است، اما «شیرهٔ خام» نام مایعی است که در آن جریان دارد.

مکش از سمت برگ

آب چگونه بدون پمپ به برگ‌های بالای گیاه می‌رسد؟ بخشی از پاسخ، در خود برگ است! گیاه همهٔ آبی را که از خاک می‌گیرد مصرف نمی‌کند؛ بخش زیادی از این آب به صورت بخار از روزنه‌های برگ خارج می‌شود. به این خروج بخار آب، تعرق می‌گوییم.

خروج بخار آب از برگ، در گیاه نیروی مکش ایجاد می‌کند. این مکش به حرکت رو به بالای آب در آوندهای چوبی کمک می‌کند؛ پس برگ فقط دریافت‌کنندهٔ آب نیست، بلکه در بالا آمدن آن هم نقش دارد.

برای تصور مکش، نوشیدن آب با نی را به یاد بیاور: مکش باعث بالا آمدن آب در نی می‌شود. البته گیاه دهان و نی ندارد؛ در آن، خروج بخار آب از برگ به ایجاد مکش کمک می‌کند.

پس مسیر ارتباط را این‌طور به خاطر بسپار: خروج بخار آب از برگ ← ایجاد مکش ← کمک به بالا رفتن آب.

رساندن غذای ساخته‌شده

برگ فقط دریافت‌کنندهٔ آب نیست؛ محل ساختن مواد غذایی هم هست! گیاه در فتوسنتز کربوهیدرات می‌سازد. مواد ساخته‌شده در برگ، همراه آب وارد آوندهای آبکشی می‌شوند. این مایع که کربوهیدرات فراوانی دارد، شیرهٔ پرورده نامیده می‌شود.

حالا ریشه را تصور کن که زیر خاک است و فتوسنتز نمی‌کند. یاخته‌های ریشه هم برای زندگی و رشد به مواد مغذی نیاز دارند؛ شیرهٔ پرورده این مواد را به آن‌ها می‌رساند. پس آوندهای آبکشی مانند مسیرهای پخش غذای ساخته‌شده در گیاه عمل می‌کنند.

برای تشخیص دو شیره، به مواد حمل‌شده توجه کن: شیرهٔ خام آب و مواد معدنی جذب‌شده از خاک را در آوند چوبی جابه‌جا می‌کند؛ اما شیرهٔ پرورده مواد ساخته‌شده در برگ را همراه آب در آوند آبکشی منتقل می‌کند. وجود آب در هر دو شیره نباید باعث اشتباه شود.

غذا چگونه جابه‌جا می‌شود؟

برگ با فتوسنتز مواد مغذی می‌سازد؛ اما همهٔ یاخته‌های گیاه فتوسنتز نمی‌کنند. پس یاخته‌های بخش‌هایی مثل ریشه، غذای مورد نیازشان را چگونه دریافت می‌کنند؟

مواد ساخته‌شده در برگ، همراه آب وارد آوندهای آبکشی می‌شوند. به این مایع که مقدار زیادی کربوهیدرات دارد، شیرهٔ پرورده می‌گوییم. آوندهای آبکشی راه انتقال این شیره به یاخته‌های دیگر گیاه‌اند.

مثلاً در یک بوتهٔ لوبیا، یاخته‌های ریشه در خاک نور دریافت نمی‌کنند و فتوسنتز ندارند؛ اما برای زنده ماندن و رشد به مواد مغذی نیاز دارند. شیرهٔ پرورده این مواد را به آن‌ها می‌رساند.

پس این دو نام را از هم جدا کن: شیرهٔ پرورده، مایعِ حامل مواد مغذی است؛ آوند آبکشی، مسیر جابه‌جایی آن است.

سرخس؛ آوند دارد، دانه ندارد

اگر پشت برگ یک سرخس، برآمدگی‌های قهوه‌ای یا نارنجی ببینی، ممکن است فکر کنی دانه‌های گیاه‌اند؛ اما این‌طور نیست!

سرخس آوند دارد، ولی دانه تولید نمی‌کند. ساقهٔ آن زیرِ خاک قرار دارد و برگ‌هایی با دمبرگ بلند از آن بیرون می‌آیند. این برگ‌ها ممکن است شبیه شاخه به نظر برسند؛ پس هر بخش بلندی که بالای خاک می‌بینی، لزوماً ساقه نیست.

هر برآمدگی پشت برگ سرخس، مجموعه‌ای از هاگدان‌ها است. درون هاگدان‌ها، هاگ تشکیل می‌شود. هاگ اگر در جای مرطوب و مناسب قرار بگیرد، می‌تواند رشد کند و سرخس تازه‌ای به وجود آورد.

پس برای شناخت سرخس، این ویژگی‌ها را کنار هم بگذار: آوند دارد، ساقه‌اش زیرزمینی است و به‌جای دانه، هاگ تولید می‌کند.

بازدانگان؛ دانه‌های بی‌میوه

اگر زیر درخت کاج یک مخروط پیدا کنی، شاید فکر کنی میوهٔ کاج را برداشته‌ای؛ اما مخروط، میوه نیست! کاج و سرو از گروه بازدانگان‌اند. این گیاهان گل ندارند، ولی دانه تولید می‌کنند؛ پس نداشتن گل به معنی نداشتن دانه نیست.

کاج و سرو مخروط‌های نر و ماده دارند. هر مخروط از بخش‌هایی به نام «پولک» ساخته شده است. دانه‌ها روی پولک‌های مخروط ماده تشکیل می‌شوند، نه درون میوه. نام «بازدانگان» هم به همین ویژگی اشاره دارد: دانهٔ آن‌ها در میوه محصور نیست.

برای به‌خاطر سپردن این تفاوت، دانهٔ سیب را با دانهٔ کاج مقایسه کن: برای رسیدن به دانهٔ سیب، میوه را باز می‌کنی؛ اما دانهٔ کاج را باید روی پولک‌های مخروط ماده جست‌وجو کنی.

نهان‌دانگان؛ دانه درون میوه

وقتی سیبی را می‌بُری، دانه‌هایش را کجا می‌بینی؟ دانه‌ها درون میوه‌اند، نه روی سطح آن. درخت سیب یکی از نهان‌دانگان است؛ یعنی گیاهانی که گل تولید می‌کنند و دانه‌هایشان در میوه محصور می‌شود. نام «نهان‌دانه» هم به همین پنهان‌بودن دانه در میوه اشاره دارد.

نهان‌دانگان بسیار متنوع‌اند و در آب‌وهواهای گوناگون رشد می‌کنند. آن‌ها را بر اساس تعداد لپه‌های دانه به دو گروه تقسیم می‌کنند: تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای‌ها. لپه بخشی از رویانِ درون دانه است؛ تک‌لپه‌ای‌ها یک لپه و دولپه‌ای‌ها دو لپه دارند. برای نمونه، گندم تک‌لپه‌ای و لوبیا دولپه‌ای است.

پس برای شناخت این گروه، دو پرسش را جدا نگه دار: «دانه کجا قرار دارد؟» به شناخت نهان‌دانگان کمک می‌کند؛ «دانه چند لپه دارد؟» گروه آن را در میان نهان‌دانگان مشخص می‌کند.

خزه و سرخس؛ شبیه اما متفاوت

اگر روی زمینِ مرطوب پوششی سبز و مخمل‌مانند ببینی، ممکن است خزه باشد. خزه‌ها گیاهانی کوتاه‌قد و بدون آوند هستند؛ برخلاف سرخس که آوند دارد.

خزه بخش‌هایی شبیه ساقه و برگ دارد، اما این بخش‌ها از یاخته‌های مشابه ساخته شده‌اند و آوند ندارند؛ بنابراین آن‌ها را ساقه و برگ حقیقی نمی‌نامیم. خزه ریشهٔ حقیقی هم ندارد و به‌جای آن، بخش‌هایی به نام ریشه‌سا دارد که از یک یا چند یاخته ساخته شده‌اند. پس ظاهر برگ‌مانند یک بخش، به‌تنهایی نشانهٔ داشتن برگ حقیقی نیست!

با وجود این تفاوت‌ها، خزه و سرخس یک شباهت مهم دارند: هر دو به‌جای دانه، هاگ تولید می‌کنند. هاگ‌های خزه در هاگدانِ رأس آن تشکیل می‌شوند و اگر در جای مرطوب قرار بگیرند، می‌توانند رشد کنند و خزهٔ جدیدی بسازند.

حالا با تکیه بر این شباهت و تفاوت، ادعای زیر را بررسی کن.

شبیه برگ و ساقه، اما نه حقیقی

اگر روی خاک نمناک پوششی سبز و مخمل‌مانند ببینی، ممکن است با خزه روبه‌رو باشی. با نگاه نزدیک، بخش‌هایی شبیه برگ و ساقه در آن می‌بینی؛ اما آیا هر بخشی که شبیه برگ باشد، واقعاً برگ است؟

خزه آوند ندارد؛ یعنی درون آن لوله‌های ویژۀ جابه‌جایی آب و مواد وجود ندارد. بخش‌های برگ‌مانند و ساقه‌مانند آن هم از یاخته‌های مشابهی ساخته شده‌اند؛ به همین دلیل، آن‌ها را برگ و ساقۀ حقیقی نمی‌نامیم. پس در شناخت بخش‌های گیاه، فقط شکل ظاهری کافی نیست؛ ساختمان درونی هم مهم است.

خزه ریشۀ حقیقی هم ندارد. به جای آن، بخش‌هایی به نام ریشه‌سا دارد که هر کدام از یک یا چند یاخته ساخته شده‌اند. بنابراین اگر در تصویر خزه رشته‌هایی شبیه ریشه دیدی، نام دقیقشان «ریشه‌سا» است، نه ریشه.

از هاگ تا خزۀ تازه

اگر خزه گل و دانه ندارد، خزه‌های تازه از کجا می‌آیند؟ خزه به جای دانه، با هاگ تکثیر می‌شود؛ سرخس هم همین ویژگی را دارد.

هاگ‌ها درون بخشی به نام هاگدان تشکیل می‌شوند. در خزه، هاگدان در رأس، یعنی بالای گیاه، قرار دارد. نامش هم کمک می‌کند کارش را به خاطر بسپاری: محلی برای تشکیل هاگ‌ها!

وقتی هاگ در جای مرطوب قرار بگیرد، می‌تواند رشد کند و خزۀ تازه‌ای به وجود بیاورد. پس مسیر را این‌طور دنبال کن: تشکیل هاگ در هاگدان ← قرار گرفتن هاگ در جای مرطوب ← رشد خزۀ جدید.

مثلاً یک گوشۀ مرطوب حیاط می‌تواند جای مناسبی برای رشد هاگ خزه باشد. اما دیدن خزه در آنجا به این معنی نیست که حتماً دانۀ خزه‌ای کاشته شده است؛ هاگ را با دانه اشتباه نگیر.

راز قد کوتاه خزه‌ها

اگر خزه را کنار یک درخت ببینی، شاید بپرسی: چرا این یکی نمی‌تواند قد بکشد؟ برای بلند شدن، آب باید به بخش‌های بالاتر گیاه برسد. آوندها مسیرهای جابه‌جایی آب در گیاه‌اند، اما خزه آوند ندارد. در خزه، آب در فاصله‌های کوتاه از یاخته‌ای به یاختۀ دیگر می‌رسد؛ پس رساندن آب به بخش‌های خیلی دور، مانند بالای یک ساقۀ بلند، محدود می‌شود. این موضوع یکی از علت‌های کوتاه ماندن خزه‌هاست.

خزه‌ها معمولاً در جاهایی رشد می‌کنند که رطوبت کافی وجود دارد. آن‌ها می‌توانند آب را از سطح بدنشان جذب کنند؛ بنابراین مرطوب بودن محیط به تأمین آبشان کمک می‌کند. مثلاً کنار یک دیوار نمناک، شرایط برای رشد خزه مناسب‌تر از روی دیواری خشک و آفتاب‌گیر است.

پس قد کوتاه و زندگی در محیط مرطوب، هر دو با نداشتن آوند ارتباط دارند؛ این دو ویژگی را جدا از ساختار خزه نبین!

از کاغذ تا دارو

کاغذ کتاب و بعضی داروهای بیماران قلبی یک وجه مشترک دارند: گیاهان در ساخت آن‌ها نقش دارند. وقتی به کاربرد گیاهان فکر می‌کنیم، معمولاً خوراکی‌ها یا چوب به یادمان می‌آید؛ اما کاربرد آن‌ها به همین‌ها محدود نیست.

گیاهان می‌توانند مادۀ اولیۀ تولید محصولات باشند؛ یعنی موادی از آن‌ها به دست می‌آید که برای ساخت محصول دیگری استفاده می‌شود. مثلاً از گیاهان کاغذ می‌سازند و از گل انگشتانه ماده‌ای برای تهیۀ نوعی داروی بیماران قلبی به دست می‌آورند. همچنین از نوعی باقلا ماده‌ای تهیه می‌شود که در شناسایی گروه خونی کاربرد دارد؛ نه اینکه خود باقلا را برای تعیین گروه خونی به کار ببرند!

پس گیاهان فقط نیازهای روزمرۀ ما را تأمین نمی‌کنند؛ پرورش و فرآوری آن‌ها برای کاغذسازی، داروسازی و کاربردهای دیگر می‌تواند منبع درآمد و ثروت هم باشد.

فتوسنتز؛ نقشی حیاتی

یک لقمه نان را تصور کن: آرد آن از گندم به دست آمده است. گیاه گندم مادۀ غذایی را از کجا آورده؟ گیاه با استفاده از نور، آب و کربن دی‌اکسید، مادۀ غذایی می‌سازد. این فرایند فتوسنتز نام دارد و در آن اکسیژن هم تولید می‌شود.

پس برای به‌خاطر سپردن نقش فتوسنتز، سه کار را کنار هم بگذار: ساختن غذا، تولید اکسیژن و مصرف کربن دی‌اکسید.

اهمیت این غذا فقط برای خود گیاه نیست. وقتی نان می‌خوری، از غذایی استفاده می‌کنی که گیاه ساخته است. حتی وقتی جانوری گیاه‌خوار خوراک جانور دیگری می‌شود، غذای گیاهی به‌طور غیرمستقیم به آن جانور می‌رسد. اکسیژن تولیدشده در فتوسنتز هم برای تنفس ما و بسیاری از جانداران ضروری است. به همین دلیل، نقش گیاهان بسیار فراتر از فراهم‌کردن چوب و کاغذ است.

گیاهان و گرم‌شدن زمین

اگر گیاهان کربن دی‌اکسید مصرف می‌کنند، آیا کافی است درخت بیشتری بکاریم تا مشکل گرم‌شدن زمین حل شود؟ افزایش پوشش گیاهی کمک‌کننده است، اما به‌تنهایی کافی نیست.

توان گیاهان برای مصرف کربن دی‌اکسید نامحدود نیست. فتوسنتز به شرایط دیگری، مانند نور و آب کافی، هم وابسته است؛ پس نمی‌توان انتظار داشت با افزایش کربن دی‌اکسید، مصرف آن در گیاهان همیشه به همان نسبت بیشتر شود.

یک وان را تصور کن که شیر آب آن باز است. بازکردن راه خروج آب کمک می‌کند، اما اگر آب با سرعت بیشتری وارد شود، سطح آن همچنان بالا می‌رود! برای جلوگیری از بالاآمدن آب، باید ورودی را هم کم کنیم.

در مورد زمین هم باید در کنار حفظ و افزایش پوشش گیاهی، ورود کربن دی‌اکسید به هوا را کاهش دهیم؛ مثلاً با مصرف کمتر سوخت‌های فسیلی. کاشت درخت جای کاهش تولید این گاز را نمی‌گیرد؛ این کارها باید در کنار هم انجام شوند.