الدروسيراسيا

تُعرف الفصيلة الندوية (Droseraceae) بأنها فصيلة من النباتات المزهرة اللاحمة، وتضم حوالي 180 نوعًا ضمن ثلاثة أجناس باقية ، غالبيتها العظمى من جنس الندوة (Drosera) . كما تضم ​​هذه الفصيلة نبات صائد الذباب ( Dionaea muscipula ) المعروف ، ونبات دولاب الماء ( Aldrovanda vesiculosa ) الأقل شهرة ، وكلاهما النوعان الوحيدان الباقيان من جنسيهما. [ 2 ] وتنتشر نباتات الفصيلة الندوية في جميع قارات العالم باستثناء القارة القطبية الجنوبية (أنتاركتيكا).

وصف

الفصيلة النفضية نباتات عشبية لاحمة، قد تكون حولية أو معمرة. أوراقها متبادلة وملتوية من الأعلى ، ويحتوي سطح واحد على الأقل منها على شعيرات تنتهي بغدد مُفرزة للصمغ. أزهارها خنثى، تتكون عادةً من ثلاث كربلات وخمس سبلات وبتلات وأسدية . حبوب لقاحها ثلاثية أو متعددة المسام ، وتُطلق في مجموعات رباعية . على الرغم من كونها لاحمة، إلا أن أزهارها تُلقح بواسطة الحشرات، وعادةً ما تكون بيضاء أو بنفسجية اللون، وتُغلق ليلاً. تُنتج بذورًا صغيرة تنتشر عن طريق الرياح والماء. [ 3 ]

معظم أفراد الفصيلة الندوية (Droseraceae) تنتمي إلى جنس الندى (Drosera) . يوجد نوع واحد فقط من كل من الديونيا (Dionaea) والألدروفاندا (Aldrovanda) . تصطاد أنواع الندى فرائسها بإفراز مادة لزجة من شعيرات على أوراقها. يستخدم كل من الديونيا والألدروفاندا مصائد سريعة الإغلاق تنغلق عند تحريك الأوراق. الديونيا نبات بري، بينما الألدروفاندا نبات مائي بحت. ومثل النباتات اللاحمة من الفصائل الأخرى، تستطيع الندوية تعويض نقص العناصر الغذائية، وخاصة النيتروجين، عن طريق اصطياد وهضم الحيوانات الصغيرة كالحشرات. وبهذه الطريقة، تستطيع هذه النباتات النمو في المناطق الفقيرة بالعناصر الغذائية، مثل مستنقعات الخث .

دروسيرا

تُعدّ الدروسيرا واحدة من أكبر أجناس النباتات اللاحمة، وتختلف أنواعها اختلافًا كبيرًا في شكلها المورفولوجي. وتشترك جميع أنواع الدروسيرا في أوراق مُعدّلة للغاية مُبطّنة بشعيرات غدية تُشبه المجسات . وفي نهاية كل شعيرة، تُفرز قطرة من مادة مخاطية شديدة اللزوجة تُشبه قطرة الندى. وتتكون هذه المادة المخاطية من محلول مائي نقي نسبيًا من عديدات السكاريد الحمضية ذات الأوزان الجزيئية العالية، مما يجعلها شديدة اللزوجة والالتصاق، [ 4 ] لدرجة أن قطرة واحدة منها قد تمتد إلى متر واحد وتُغطي مساحة سطحية تُعادل مليون ضعف مساحتها الأصلية. [ 4 ] [ 5 ] وتنجذب الحشرات وغيرها من الحيوانات المفترسة إلى رائحة هذه المادة المخاطية فتلتصق بها. تُسمى هذه الفخاخ "مصائد ورق الذباب"، لكن آلية اصطياد الندى الشمسي غالبًا ما تُوصف خطأً بأنها "سلبية". في الواقع، مصائد الندى الشمسي نشطة وحساسة للغاية، إذ أن تحريك شعيرة واحدة أو بضع شعيرات يُحفز بسرعة جهد فعل يُحفز بدوره حركة سريعة لشعيرات أخرى نحو الفريسة. ثم تلتف الورقة على نفسها، مُغلفةً الفريسة لهضمها. [ 6 ]

يتم التعرف اليوم على أربعة أجناس فرعية من نبات الدروسيرا : الجنس الفرعي Regiae والجنس الفرعي Arcturia كل منهما أحادي النوع ( D. regia و D. arcturi على التوالي)، أما باقي أنواع الدروسيرا فتنقسم إلى مجموعتين، الجنس الفرعي Ergaleium والجنس الفرعي Drosera . [ 7 ]

ديونيا

نبات ديونيا موسيبولا ، المعروف باسم صائدة الذباب فينوس ، هو نبات لاحم مشهور عالميًا، ووصفه تشارلز داروين بأنه "من أروع النباتات في العالم". [ 8 ] تتميز أوراق الديونيا بتعديلات كبيرة، حيث تُشكل "مصيدة سريعة" تُغلق فور استشعار أي مُحفز. تمتد ثلاث شعيرات كبيرة إلى الخارج على السطح الداخلي للمصيدة. يجب تحفيز اثنتين من هذه الشعيرات الثلاث خلال فترة زمنية محددة لتفعيل المصيدة. تُغلق المصيدة نتيجة انقلاب فصوصها من وضع يكون فيه سطحها الخارجي مُقعرًا إلى وضع يكون فيه سطحها الخارجي مُحدبًا. يمكن أن تبدأ هذه الحركة في غضون 0.4 ثانية من التحفيز، وتكتمل في غضون ثانية واحدة. [ 6 ]

ألدروفاندا

نبات الألدروفاندا الحويصلي ، المعروف أيضًا باسم نبات دولاب الماء، هو نبات مائي طافٍ حرّ، عديم الجذور. [ 9 ] وهو أقل شهرة من قريبه نبات الديونيا الموزيبولا ، إلا أن لكليهما بنية مصيدة متشابهة. في عام 1875، وصف داروين نبات الألدروفاندا بأنه " ديونيا مائية مصغرة". [ 8 ] مصيدة الألدروفاندا مائية، وهي أصغر حجمًا وأسرع حركة من مصيدة الديونيا . [ 6 ] إضافةً إلى ذلك، بينما يتطلب إغلاق مصيدة الديونيا محفزين ، يكفي محفز واحد فقط في الألدروفاندا . وتُغلق مصيدة الألدروفاندا أسرع بعشر مرات تقريبًا من مصيدة الديونيا . [ 6 ]

أصل الكلمة

الجنس النموذجي لفصيلة الدروسيراسيا هو الدروسيرا ، الذي وصفه وأطلق عليه لينيوس اسمًا في عام 1753. وقد اشتُقّ الاسم من الكلمة اليونانية "دروسيروس" التي تعني "ندوي" أو "قطرات ماء". ويذكر كتاب " برينسيبيا بوتانيكا" ، الذي نُشر عام 1787، أن "ندى الشمس ( دروسيرا ) يستمد اسمه من قطرات صغيرة من سائل يشبه الندى، تتدلى على أوراقه المهدبة، وتستمر في التساقط خلال أشد ساعات النهار حرارة، عندما تكون معرضة لأشعة الشمس." [ 10 ]

نسالة

في عام 1867، صنّف بنثام وهوكر ستة أجناس ضمن الفصيلة الندوية (Droseraceae): ديونيا ، وألدروفاندا، ودروسيرا، ودروسوفيلوم، وبيبلس، وروريدولا . [ 11 ]   على الرغم من وجود اختلافات كبيرة بين هذه الأجناس في مورفولوجيا الأوراق والأزهار، فقد جُمعت معًا بناءً على مصائد الحشرات التي بدت متماثلة. [ 12 ] في عام 1922، نُقل جنسَا بيبلس وروريدولا إلى فصيلة جديدة، هي فصيلة بيبلس (Byblidaceae) (ثم انفصلا لاحقًا، مُشكلين فصيلة روريدولا (Roridulaceae)). [ 12 ] في تسعينيات القرن الماضي، بدأت تتراكم الأدلة المورفولوجية والجزيئية التي تشير إلى اختلاف جنس دروسوفيلوم عن الأجناس الأخرى في فصيلة الدروسيراسيا. [ 13 ] يُظهر دروسوفيلوم ، وهو جنس أحادي النوع ( دروسوفيلوم لوسيتانيكوم هو النوع الوحيد فيه ) ، مصيدة تشبه ورق الذباب، على غرار تلك الموجودة في جنس دروسيرا ، لكن دروسوفيلوم لا يقوم بلف أوراقه بنشاط لتغليف الفرائس التي يقع فيها. دفع هذا الاختلاف المورفولوجي المهم الباحثين إلى التشكيك في صحة تصنيف هذا النوع ضمن فصيلة الدروسيراسيا. تشمل الاختلافات الأخرى المهمة في خصائص دروسوفيلوم بنية حبوب اللقاح ، وتشريح الشعيرات، وساقًا خشبيًا بجذر وتدي عميق. [ 13 ] في نهاية المطاف، تبين أن جنس دروسوفيلوم أقرب صلةً بنبات تريفيوفيلوم اللاحم ونبات أنسيستروكلادوس غير اللاحم ، ولذلك يُصنف في مكان آخر (وتحديدًا، في عائلة أحادية النوع خاصة به تُسمى دروسوفيلاسيا ). [ 14 ] وقد صنّفه APG III (2009) ضمن عائلة خاصة به، هي دروسوفيلاسيا. [ 12 ]   وبذلك لم يتبقَّ سوى ثلاثة أجناس ( ديونيا، ألدروفاندا، دروسيرا ) تُصنف اليوم ضمن عائلة دروسيراسيا.

على الرغم من بعض الجدل، فقد مال علماء التصنيف إلى ضم جنسين على الأقل من هذه الأجناس الثلاثة، وعمومًا الأجناس الثلاثة جميعها، إلى هذه العائلة منذ عام 1906 على الأقل. [ 14 ] وقد اقتُرحت عائلات منفصلة لجنسي ديونيا وألدروفاندا في الماضي، وهما ديونايكا ( Dionaecae) ​​عام 1933، وألدروفانداسيا (Aldrovandaceae) عام 1949. [ 13 ] وفي نهاية المطاف، تدعم الأدلة الجزيئية والمورفولوجية ضم الأجناس الثلاثة جميعها، مؤكدةً أن عائلة الدروسيراسيا (Droseraceae) هي مجموعة أحادية النمط . [ 14 ] كما تُظهر الأدلة الجزيئية أن الجنسين اللذين يمتلكان مصائد تُغلق فجأة ( ديونيا وألدروفاندا ) أقرب صلةً ببعضهما البعض من صلتهما بجنس الدروسيرا ، مما يُشير إلى أن المصائد التي تُغلق فجأةً تطورت مرة واحدة فقط. [ 14 ]

تُعدّ عائلة الدروسيراسيا جزءًا من رتبة القرنفليات ضمن فرع سوبرأستيريد في ثنائيات الفلقة الأساسية . [ 14 ] [ 3 ] تضمّ هذه العائلة ما يقارب 200 نوع. تنقسم القرنفليات إلى رتبتين فرعيتين رئيسيتين: الكاريوفيلينيا ، التي تضمّ القرنفليات "الأساسية"، مثل الصبارية والقطيفية ، وهي شقيقة للبوليغونينيا - القرنفليات "غير الأساسية". تقع الدروسيراسيا ضمن هذا الفرع غير الأساسي. [ 15 ]

تشير الأدلة الجزيئية والكيميائية الحيوية الحديثة [ 16 ] إلى أن التصنيفات اللاحمة في رتبة Caryophyllales (عائلات Droseraceae و Drosophyllaceae و Nepenthaceae ونوع Triphyophyllum peltatum ) تنتمي جميعها إلى نفس الفرع الحيوي ، والذي لا يتكون فقط من النباتات اللاحمة، ولكن أيضًا من بعض النباتات غير اللاحمة مثل تلك الموجودة في عائلة Ancistrocladaceae .

يُعدّ السجل الأحفوري لعائلة الدروسيراسيا الأغنى بين جميع عائلات النباتات اللاحمة. وقد نُسبت حبوب اللقاح الأحفورية إلى العديد من الأجناس الحية ، وكذلك المنقرضة ، على الرغم من أن بعضها محل شك في صحته.

تطور

خلص داروين إلى أن الافتراس في النباتات تطور تقاربي ، فكتب عام 1875 أن نباتات الأوتريكولاريا والنيبينثيس "لا ترتبط إطلاقًا بالنباتات الدروزيراسية". [ 8 ] وظل هذا الأمر محل نقاش لأكثر من قرن. في عام 1960، خلص ليون كروزات إلى أن الافتراس أحادي النمط، ووضع جميع النباتات اللاحمة معًا في قاعدة كاسيات البذور. [ 11 ]   وقد أدت الدراسات الجزيئية على مدى الثلاثين عامًا الماضية إلى إجماع واسع على صحة نظرية داروين، حيث أظهرت الدراسات أن الافتراس تطور ست مرات على الأقل في كاسيات البذور، وأن تصميمات المصائد مثل مصائد الأباريق ومصائد الورق الذبابي متشابهة وليست متماثلة. [ 17 ]

يعود أصل الافتراس لدى أسلاف نباتات الدروسيراسيا إلى 85.6 مليون سنة، بينما يعود تطور المصائد الخاطفة إلى 48 مليون سنة. [ 12 ] افترض الباحثون أن الافتراس في الدروسيراسيا بدأ بمصائد ورقية بسيطة، ثم تطورت حركة اللوامس في بعض الأنواع الشبيهة بالدروسيرا ، ثم حركة الأوراق، مما أدى في النهاية إلى تطور المصائد الخاطفة في نباتات الديونيا والألدروفاندا من خلال زيادة سرعة حركة الأوراق وتغيير شكلها. [ 18 ] [ 19 ] ونظرًا للعلاقة الوثيقة بين الديونيا والألدروفاندا ، فمن المرجح أن آلية المصائد الخاطفة تطورت مرة واحدة فقط، ولكن من غير المعروف ما إذا كان السلف المشترك بريًا أم مائيًا. [ 20 ] 

مراجع

  1. مجموعة علم تطور النباتات المزهرة (2009). "تحديث لتصنيف مجموعة علم تطور النباتات المزهرة لرتب وفصائل النباتات المزهرة: APG III" . المجلة النباتية لجمعية لينيان . 161 (2): 105-121 . doi : 10.1111/j.1095-8339.2009.00996.x . hdl : 10654/18083 .
  2. كريستنهوز، إم جيه إم وبينغ، جيه دبليو (2016). "عدد أنواع النباتات المعروفة في العالم وزيادتها السنوية" . فيتوتكسا . 261 (3). دار ماغنوليا للنشر: 201-217 . Bibcode : 2016Phytx.261..201C . doi : 10.11646/phytotaxa.261.3.1 .
  3. 1 2 جود، والتر؛ كامبل، كريستوفر؛ كيلوج، إليزابيث؛ ستيفنز، بيتر؛ دونوهيو، مايكل (2018). تصنيف النباتات: منهج تطوري . ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية: سيناور أسوشيتس. ص 459. ISBN  978-1-60535-389-0.
  4. 1 2 روست، كارل؛ شاوير، رولاند (1977). "الخواص الفيزيائية والكيميائية للميوسين الذي تفرزه نباتات الدروسيرا كابينسيس " . الكيمياء النباتية . 16 (9): 1365-1368 . Bibcode : 1977PChem..16.1365R . doi : 10.1016/S0031-9422(00)88783-X .
  5. تشانغ، مينغجون؛ ليناغان، سكوت سي؛ شيا، ليجين؛ دونغ، ليكسين؛ هي، وي؛ هينسون، ويليام آر؛ فان، شودونغ (18 أغسطس 2010). "الألياف النانوية والجسيمات النانوية من المادة اللاصقة لنبات الندى ( دروسيرا ) المستخدمة في اصطياد الحشرات لالتصاق الخلايا" . مجلة تقنية النانو الحيوية . 8 : 20. doi : 10.1186/1477-3155-8-20 . ISSN 1477-3155 . PMC 2931452. PMID 20718990 .   
  6. 1 2 3 4 ويليامز، إس إي ( 2002)، "علم وظائف الأعضاء المقارن لنباتات الدروسيراسيا بالمعنى الدقيق للكلمة - كيف تنحني اللوامس وتُغلق المصائد؟" (ملف PDF) ، وقائع المؤتمر الدولي الرابع للنباتات اللاحمة : 77-81
  7. فليشمان، أ.؛ كروس، آدم؛ جيبسون، ر.؛ غونيلا، ب.؛ ديكسون، كينغسلي (2018). "تصنيف وتطور الفصيلة الندوية". النباتات اللاحمة: علم وظائف الأعضاء، وعلم البيئة، والتطور . ص 45-57 . doi : 10.1093/oso/9780198779841.003.0004 . hdl : 20.500.11937/70040 . ISBN  978-0-19-877984-1.
  8. 1 2 3 داروين، سي. (1875). النباتات آكلة الحشرات . لندن، المملكة المتحدة: جون موراي.
  9. كروس، أ.؛ أداميك، ل. (2025) [نسخة مصححة من تقييم 2020]. " Aldrovanda vesiculosa " . القائمة الحمراء للأنواع المهددة بالانقراض التابعة للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة . 2020 e.T162346A275442310. doi : 10.2305/IUCN.UK.2020-1.RLTS.T162346A275442310.en .
  10. لينيوس، كارل فون (1787). "مبادئ علم النبات"، أو مقدمة موجزة وسهلة لعلم النبات الجنسي عند لينيوس، مع "الأجناس"، وطريقة نموها... وعدد "الأنواع" لكل "جنس"، حيث يكون معظمها محليًا وعدد الأنواع الأصلية في الجزر البريطانية... بالإضافة إلى ثلاثة فهارس: الأول: أجناس لينيوس المميزة، مع الأسماء البريطانية؛ الثاني: أسماء شائعة مثل "أجناس" المؤلفين القدامى؛ الثالث: الأسماء البريطانية، مع أجناس لينيوس، والتي أضيفت إليها العديد من الأسماء النوعية، بالإضافة إلى جدول لعدة أدوية نباتية غير موجودة في الفهارس... جي جي جي وجيه روبنسون.
  11. 1 2 إليسون، آرون م.؛ غوتيلي، نيكولاس ج. (1 يناير 2009). "الطاقة وتطور النباتات اللاحمة - "أروع نباتات العالم" عند داروين"" . مجلة علم النبات التجريبي . 60 (1): 19-42 . doi : 10.1093/jxb/ern179 . ISSN 0022-0957 . PMID 19213724 .  
  12. 1 2 3 4 إليسون، آرون م.؛ أداميك، لوبومير (2018). النباتات اللاحمة: علم وظائف الأعضاء، وعلم البيئة، والتطور . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-877984-1.
  13. 1 2 3 ويليامز، إس إي؛ ألبرت، في إيه؛ تشيس، إم دبليو (1994). "علاقات الفصيلة النفضية: تحليل تصنيفي لتسلسل جين rbcL والبيانات المورفولوجية". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 81 (8): 1027-1037 . doi : 10.2307/2445297 . JSTOR 2445297 . 
  14. 1 2 3 4 5 كاميرون، ك.م.؛ وورداك، ك.ج.؛ جوبسون، ر.و. (2002). "أدلة جزيئية على الأصل المشترك للمصائد المفاجئة بين النباتات اللاحمة". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 89 (9): 1503-1509 . Bibcode : 2002AmJB...89.1503C . doi : 10.3732/ajb.89.9.1503 . PMID 21665752 . 
  15. ^ كوينود، ص. سافولاينن، V.؛ شاترو، إل دبليو؛ باول، م. جراير، آر جيه؛ تشيس، ميغاواط (2002). “علم الوراثة الجزيئي لل Caryophyllales على أساس 18S rDNA النووي وتسلسلات rbcL البلاستيدية و atpB و matK DNA”. المجلة الأمريكية لعلم النبات . 89 (1): 132– 144. دوى : 10.3732/ajb.89.1.132 . بميد 21669721 . 
  16. "موقع علم تطور النباتات المزهرة، الإصدار 14" .
  17. ألبرت، فيرجينيا؛ ويليامز، إس إي؛ تشيس، إم دبليو (11 سبتمبر 1992). "النباتات اللاحمة: التطور السلالي والتطور البنيوي". مجلة ساينس . 257 (5076): 1491-1495 . رمز Bibcode : 1992Sci...257.1491A . doi : 10.1126/science.1523408 . ISSN 0036-8075 . PMID 1523408 .  
  18. هيوبل، ج.؛ برينغمان، ج.؛ ميمبرغ، هـ. (نوفمبر 2006). "التطور الجزيئي وتطور الصفات لعائلات النباتات اللاحمة في رتبة القرنفليات - مراجعة". علم الأحياء النباتية . 8 (6): 821-830 . Bibcode : 2006PlBio...8..821H . doi : 10.1055/s-2006-924460 . PMID 17066364 . 
  19. بوبينغا، سيمون؛ هارتمير، سيغفريد آر إتش؛ ماسيلتر، توم؛ هارتمير، إيرمغارد؛ سبيك، توماس (1 يوليو 2013). "تنوع الفخاخ وتطورها في عائلة الدروسيراسيا" . إشارات النبات وسلوكه . 8 (7) e24685. Bibcode : 2013PlSiB...8E4685P . doi : 10.4161/ psb.24685 . PMC 3907454. PMID 23603942 .  
  20. ريفادافيا، فرناندو؛ كوندو، كاتسوهيكو؛ كاتو، ماساهيرو؛ هاسيب، ميتسوياسو (2003). "التصنيف التطوري لنباتات الندى، دروسيرا (الفصيلة الدروسيرية)، بناءً على تسلسل الحمض النووي الريبوزي 18S في البلاستيدات الخضراء والحمض النووي الريبوزي النووي" . المجلة الأمريكية لعلم النبات . 90 (1): 123-130 . doi : 10.3732/ajb.90.1.123 . ISSN 1537-2197 . PMID 21659087 .  
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بفصيلة الدروسيراسيا على ويكيميديا ​​كومنز