فصيلة الشتاء

تُعدّ الفصيلة الوينتراسية (Winteraceae) فصيلة بدائية من الأشجار والشجيرات الاستوائية ، تضم 93 نوعًا [ 4 ] ضمن خمسة أجناس . [ 3 ] وتكتسب هذه الفصيلة أهمية خاصة لكونها من أقدم فصائل كاسيات البذور، إذ تربطها صلة قرابة بعيدة بالفصيلة المغنولية (Magnoliaceae) ، على الرغم من انتشارها في مناطق جنوبية أوسع. [ 5 ] تنمو نباتات هذه الفصيلة في الغالب في نصف الكرة الجنوبي، وقد وُجدت في مناطق ذات مناخ استوائي إلى معتدل في ماليزيا وأوقيانوسيا وشرق أستراليا ونيوزيلندا ومدغشقر والمناطق الاستوائية الجديدة ، [ 5 ] مع تركز معظم الأجناس في أستراليا وماليزيا. وتتميز الأجناس الخمسة، وهي: تاختاجانيا (Takhtajaniaوتاسمانيا (Tasmannia) ، ودريميس (Drimys) ، وبسودوينتيرا (Pseudowintera) ، وزيغوجينوم (Zygogynum sl)، بوجود مجموعات نباتية جغرافية متميزة. تضمّ تاختاجانيا نوعًا واحدًا فقط، هو تاختاجانيا بيريري ، المتوطن في مدغشقر فقط، بينما تتمتع تاسمانيا بأكبر انتشار للأجناس في عائلة وينتراسيا مع أنواع منتشرة في جميع أنحاء الفلبين وبورنيو وغينيا الجديدة وشرق أستراليا وتاسمانيا، ويوجد دريميس في المنطقة الاستوائية الجديدة، من جنوب المكسيك إلى الغابات شبه القطبية في جنوب أمريكا الجنوبية، ويوجد بسودوينتيرا فقط في نيوزيلندا، ويضم زيغوغينوم أنواعًا في غينيا الجديدة وكاليدونيا الجديدة. [ 6 ] 

يُقدّر عمر هذه العائلة النباتية ما بين 105 إلى 35 مليون سنة على الأقل. [ 3 ] [ 7 ] ونظرًا لكونها من النباتات المزهرة القليلة التي تُشكّل رباعيات ثابتة ذات نقوش بارزة، فإن حبوب لقاح عائلة Winteraceae نادرة ولكن يسهل تحديدها في السجل الأحفوري. [ 7 ] قد تُشير عينات حبوب اللقاح التي عُثر عليها في الغابون إلى أن عمر العائلة لا يقل عن 120 مليون سنة، [ 8 ] ولكن ارتباط هذه الأحافير بعائلة Winteraceae غير مؤكد. [ 7 ] أقدم أحافير Winteraceae الواضحة تعود إلى العصر الألبي الأوسط إلى المتأخر في إسرائيل (حوالي 110 ملايين سنة؛ وُصفت باسم Qatanipollis ). [ 2 ] تُشير أحافير حبوب اللقاح إلى أن نطاق انتشارها كان أوسع بكثير مما هو عليه الآن، [ 3 ] حيث امتد شمالًا حتى غرينلاند خلال العصر الباليوسيني ( الداني[ 7 ] واختفى من قارة أفريقيا ( شبه جزيرة كيب ، جنوب أفريقيا) في العصر الميوسيني . [ 9 ] ومن الخصائص المميزة الأخرى لخشب نباتات الفصيلة الولائية (Winteraceae) افتقاره إلى أوعية الخشب ، على عكس معظم النباتات المزهرة الأخرى . [ 10 ] وقد عُثر على أحافير خشب الفصيلة الولائية في العصر الطباشيري المتأخر إلى العصر الباليوجيني (منذ حوالي 85 إلى 35 مليون سنة) في القارة القطبية الجنوبية ( السانتوني - الكامباني[ 11 ] وغرب أمريكا الشمالية ( الوادي الأوسط ، كاليفورنيا؛ الماستريخي ) ، [ 12 ] وأوروبا ( هيلمشتيدت ، ألمانيا؛ الإيوسين ). [ 13 ]

وفقًا لنظام APG I لعام 1998 ، لم يكن ينتمي إلى أي رتبة ، [ 14 ] ولكن تم وضعه منذ ذلك الحين في رتبة Canellales بواسطة أنظمة APG II و APG III و APG IV . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

وصف

أفراد عائلة الشجيرات الشتوية (Winteraceae) أشجار أو شجيرات. أوراقها متبادلة، عليها نقاط خضراء فاتحة ورائحة عطرية. يُستخدم بعضها في إنتاج الزيوت العطرية . لا توجد أذينات . أزهارها صغيرة، وتظهر في الغالب في نورات عنقودية أو حزم زهرية . تحتوي على من اثنين إلى ستة سبلات حرة متراكبة ، على الرغم من أنها تكون ملتحمة في جنس دريميس (Drimys) . [ 5 ]

لا تحتوي نباتات الفصيلة الشتوية على أوعية في نسيج الخشب. [ 10 ] وهذا يجعلها مقاومة نسبيًا لانسداد نسيج الخشب الناتج عن درجات الحرارة المتجمدة. إضافةً إلى ذلك، قد يحدث انسداد وعائي بالقرب من فتحات الثغور ، مما يمنع دخول الماء الزائد. [ 3 ]

من بين جميع الأنواع، يمكن التعرف بسهولة على الخصائص المميزة لرباعيات حبوب اللقاح المنطلقة باستخدام المجهر الضوئي والإلكتروني . [ 7 ] [ 18 ]

تطور الخشب الخالي من الأوعية

صُنفت فصيلة Winteraceae في البداية كمجموعة قاعدية ضمن كاسيات البذور نظرًا لخشبها الخالي من الأوعية. [ 19 ] إذ اعتُبرت أوعية الخشب سمة تطورية مهمة لتنوع كاسيات البذور ونجاحها، لذا اعتُبر الخشب الخالي من الأوعية سمة قديمة، مما أدى إلى تصنيف Winteraceae في قاعدة المجموعة. مع ذلك، أظهرت الدراسات الجزيئية الوراثية أن Winteraceae تنتمي إلى فصيلة Magnoliids ، وهي فصيلة ضمن كاسيات البذور. [ 19 ] يشير هذا التصنيف إلى أن الخشب الخالي من الأوعية في Winteraceae كان سمة مشتقة وليست أصلية. من خلال سجل حبوب اللقاح الأحفورية، يُفترض أن Winteraceae انتقلت من شمال غوندوانا عبر جنوبها خلال العصر الطباشيري . [ 20 ] وقد مثّل هذا انتقالًا من بيئات حارة رطبة إلى بيئات معتدلة رطبة حيث تحدث دورات التجمد والذوبان. يتمتع الخشب الخالي من الأوعية بنسبة 20% من موصلية الماء الموجودة في الخشب الحامل للأوعية، إلا أنه في ظل موجات الصقيع، يفقد الخشب الحامل للأوعية ما يصل إلى 85% من موصليته للماء، بينما لا يفقد الخشب الخالي من الأوعية سوى 6% كحد أقصى. [ 10 ] يُفترض أن القدرة على تجنب نقص الماء الشديد، وبالتالي تساقط الأوراق، تُشكل ضغطًا تطوريًا رئيسيًا وراء التحول إلى الخشب الخالي من الأوعية. ويدعم هذا الافتراض فرضية التغاير في توزيع الأكسجين، حيث لم تُظهر الأوعية "البدائية" فرقًا يُذكر في كفاءة نقل الماء في الساق في الظروف الطبيعية مقارنةً بالنباتات المزهرة الخالية من الأوعية. وهذا يُشير إلى أن ضغط دورات التجمد والذوبان، وما يتبعه من خطر الانسداد، يُعد عاملًا تطوريًا أقوى مقارنةً بالقيود الهيدروليكية الأضعف للخشب الخالي من الأوعية مقارنةً بالأوعية "البدائية". [ 21 ] يُنظر إلى هذا الانتقال من البيئات الرطبة الحارة إلى البيئات الرطبة المعتدلة الحرارة، حيث تحدث دورات التجمد والذوبان، على أنه الضغط التطوري وراء التحول الفريد إلى الخشب الخالي من الأوعية في فصيلة Winteraceae.

من السمات الأخرى لفصيلة Winteraceae التي اعتُبرت مؤشرًا على موقعها القاعدي في شجرة التطور، وجود سدادات ثغرية شمعية، والتي اعتُبرت صفةً تحدّ من فقدان الماء أثناء التنفس، وبالتالي تُعدّ سمةً قديمةً للحدّ من فقدان الماء. [ 22 ] مع ذلك، أظهرت أبحاثٌ لاحقةٌ أنه في هذه البيئات الرطبة، يُقلّل الغطاء المائي على سطح الأوراق من معدلات التمثيل الضوئي، وتُقلّل السدادات الثغرية الشمعية من هذا الغطاء المائي، وبالتالي تُقلّل من الآثار السلبية على قدرة التمثيل الضوئي. [ 23 ] وقد لوحظ انخفاضٌ في معدلات التمثيل الضوئي في أنواع Winteraceae التي أُزيلت منها السدادات الثغرية بنسبة تصل إلى 40%. [ 20 ] يُبيّن هذا أيضًا أن السمات التي اعتُقد سابقًا أنها قديمة قد تكون في الواقع تكيفاتٍ مُكتسبةً للبيئات الرطبة المعتدلة.

إعادة اكتشاف تاختاجانيا

جُمعت عينة من نبات تاختاجانيا بيريري لأول مرة عام 1909 في جبال مانونجاريفو بوسط مدغشقر على ارتفاع 1700 متر. وفي عام 1963، فحص عالم النبات الفرنسي رينيه بول ريمون كابورون عينة النبات غير المعروفة، وحددها كنوع جديد أطلق عليه اسم بوبيا بيريري ، نسبةً إلى عالم النبات الفرنسي هنري بيريه دي لا باتي ، وصنفه ضمن جنس بوبيا الأسترالي . وفي عام 1978، أعاد عالما النبات بارانوفا وجيه إف ليروي تصنيف النبات في جنسه الخاص، تاختاجانيا ، نسبةً إلى عالم النبات الروسي أرمين تاختاجيان . باءت العديد من الرحلات الاستكشافية اللاحقة للعثور على هذا النوع بالفشل، ولكن في عام 1994، جمعت فانيا راسوافيمباهواكا، وهي جامعة نباتات من مدغشقر، عينة في محمية أنجاهاناريب-سود الخاصة، على بُعد 150 كيلومترًا من الموقع الذي جُمعت منه عينة عام 1909، والتي حددها جورج إي. شاتز في مايو 1997 على أنها تاختاجانيا . واكتشفت رحلة استكشافية لاحقة بستانًا كبيرًا من هذا النوع في الموقع الذي جُمعت منه العينة الثانية. [ 24 ] 

الأنواع البارزة

شجرة دريميس وينتري (لحاء الشتاء) هي شجرة نحيلة موطنها الأصلي غابات ماجلان وفالديفيا المعتدلة في تشيلي والأرجنتين. وهي نبات شائع في الحدائق، يُزرع لِلحاء العطري ذي اللون الأحمر المائل إلى البني ، وأوراقه الخضراء الزاهية، وعناقيد أزهاره البيضاء الكريمية ذات رائحة الياسمين . وقد استُخدم لحاؤها تاريخيًا للوقاية من داء الإسقربوط . [ 25 ]

تتميز نبتة تاسمانيا بيبريتا بتنوع كبير في عدد البتلات والأسدية والمدقات. أما نبتة تاسمانيا لانسولاتا ، المعروفة باسم فلفل تاسمانيا، فتُزرع كشجيرة زينة ، ويتزايد استخدامها كنوع من التوابل.

مراجع

  1. "Canellales" . www.mobot.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2023 .
  2. 1 2 ووكر، جيه دبليو؛ برينر، جي جيه؛ ووكر، إيه جي (17 يونيو 1983). "حبوب لقاح الشتاء في العصر الطباشيري السفلي في إسرائيل: دليل مبكر على وجود عائلة من كاسيات البذور من فصيلة ماغنوليا" . مجلة ساينس . 220 (4603): 1273-1275 . رمز Bibcode : 1983Sci...220.1273W . doi : 10.1126/science.220.4603.1273 . ISSN 0036-8075 . PMID 17769368. S2CID 23964110 .   
  3. 1 2 3 4 5 ستيفنز، بي إف "وينتراسيا" . موقع علم تطور النباتات المزهرة .
  4. "Winteraceae R.Br. ex Lindl. | نباتات العالم على الإنترنت | كيو ساينس" . نباتات العالم على الإنترنت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2021 .
  5. 1 2 3 هاتشينسون (1973). عائلات النباتات المزهرة . أكسفورد في مطبعة كلارندون.
  6. ^ ماركينيز، كزافييه. لوهمان، لوسيا ج.؛ سالاتينو، ماريا ل. فاريا؛ سالاتينو، أنطونيو؛ غونزاليس ، فافيو (نوفمبر 2009). "العلاقات العامة وتأريخ الأنساب في Winteraceae استنادًا إلى بيانات التسلسل النووي (ITS) والبلاستيد (rpS16 وpsbA-trnH)" . علم الوراثة الجزيئي والتطور . 53 (2): 435-449 . دوى : 10.1016/j.ympev.2009.07.001 . بميد 19580880 . 
  7. 1 2 3 4 5 غريمسون، فريدجير؛ غريم، غيدو دبليو؛ بوتس، ألاستير جيه؛ زيتر، راينهارد؛ رينر، سوزان إس. (2018). "رباعية حبوب لقاح من فصيلة وينتراسيا من العصر الباليوسيني المبكر في غرب غرينلاند، والسجل الأحفوري لفصيلة وينتراسيا في لوراسيا وغوندوانا" . مجلة الجغرافيا الحيوية . 45 (3): 567-581 . doi : 10.1111/jbi.13154 . ISSN 1365-2699 . S2CID 91077162 .  
  8. دويل، جيه إيه 1999. ظهور كاسيات البذور كما يظهر في سجل العصر الطباشيري الأفريقي. الصفحات 3-29، في سكوت، إل، كادمان، إيه، وفيرهوفن، آر (محررون)، وقائع المؤتمر الثالث حول علم حبوب اللقاح الأفريقي، جوهانسبرج، 14-19 سبتمبر 1997. إيه إيه بالكيما، روتردام.
  9. كوتزي، جيه إيه؛ براغلوفسكي، جيه. (1988). "حبوب لقاح الفصيلة الشتوية من العصر الميوسيني في جنوب غرب كيب (جنوب أفريقيا)" . غرانا . 27 (1): 27-37 . doi : 10.1080/00173138809427730 . ISSN 0017-3134 . 
  10. 1 2 3 تايلور إس. فيلد، تيم برودريب، ون. ميشيل هولبروك (2002). "ليست بقايا بالية: التجميد وتطور الخشب عديم الأوعية في فصيلة الشجيرات الشتوية" ( ملف PDF) . التطور . 56 (3): 464-478 . doi : 10.1554/0014-3820(2002)056 [ 0464:HARFAT ] 2.0.CO ; 2. PMID 11989678 . 
  11. بول، آي (2000). "أول سجل للخشب الأحفوري لنباتات الفصيلة الولائية من العصر الطباشيري العلوي في القارة القطبية الجنوبية" . حوليات علم النبات . 85 (3): 307-315 . doi : 10.1006/anbo.1999.1049 . ISSN 0305-7364 . 
  12. بيج، فيرجينيا م. (1979). "خشب ذوات الفلقتين من العصر الطباشيري العلوي في وسط كاليفورنيا" . مجلة أرنولد أربوريتوم . 60 (3): 223-249 . doi : 10.5962/p.185886 . S2CID 134127930 . 
  13. ^ جوتوالد، ح (1992). "Hölzer aus Marinen Sanden des oberen Eozän von Helmstedt (Niedersachsen)". باليونتوغرافيكا أبتيلونج ب . 225 : 27 – 103.
  14. مجموعة علم تطور النباتات المزهرة (1998). "تصنيف رتبي لعائلات النباتات المزهرة" . حوليات حديقة ميسوري النباتية . 85 (4): 531-553 . doi : 10.2307/2992015 . JSTOR 2992015 . 
  15. مجموعة علم تطور النباتات المزهرة (2003). "تحديث لتصنيف مجموعة علم تطور النباتات المزهرة لرتب وفصائل النباتات المزهرة: APG II" . المجلة النباتية لجمعية لينيان . 141 (4): 399-436 . doi : 10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x .
  16. 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 . ISSN 0024-4074 . 
  17. مجموعة علم تطور النباتات المزهرة (2016). "تحديث لتصنيف مجموعة علم تطور النباتات المزهرة لرتب وفصائل النباتات المزهرة: APG IV" . المجلة النباتية لجمعية لينيان . 181 (1): 1-20 . doi : 10.1111/boj.12385 . ISSN 0024-4074 . 
  18. ^ ان دير هام ، ريموند. جوان فان هوفين، بيرتي (2002). “الاتجاهات التطورية في حبوب لقاح Winteraceae”. جرانا . 41 (1): 4– 9. دوي : 10.1080/00173130260045431 . S2CID 216590732 . 
  19. سولتيس ، باميلا س.؛ سولتيس، دوغلاس إي. (أكتوبر 2004). " أصل وتنوع كاسيات البذور" . المجلة الأمريكية لعلم النبات . 91 (10): 1614-1626 . doi : 10.3732/ajb.91.10.1614 . ISSN 0002-9122 . PMID 21652312 .  
  20. 1 2 فيلد، تايلور س.؛ زوينيكي، ماسيج أ.؛ هولبروك، نيو مكسيكو (صيف 2000). "تطور الفصيلة الشتوية: منظور بيئي فيزيولوجي" . حوليات حديقة ميسوري النباتية . 87 (3): 323. doi : 10.2307/2666192 . JSTOR 2666192 . 
  21. ^ هدسون ، باتريك ج. رازاناتسوا، جاكلين؛ فيلد ، تايلور س. (يناير 2010). "التطور المبكر للأوعية وتنويع وظيفة الخشب: رؤى من مدغشقر كانيلاليس" . المجلة الأمريكية لعلم النبات . 97 (1): 80-93 . دوى : 10.3732/ajb.0900130 . ISSN 0002-9122 . بميد 21622369 .  
  22. كرونكويست، آرثر (1981). نظام متكامل لتصنيف النباتات المزهرة . ISBN 0-231-03880-1. OCLC 180644501 . 
  23. ^ ليانغ ، شياو تشينغ. لو، بينغ؛ تشانغ، جيان وي؛ سو، تاو؛ تشو ، زهي كون (سبتمبر 2018). "الحفريات الأولى لـ Zygogynum من العصر الميوسيني الأوسط في وسط يونان، جنوب غرب الصين، وأهميتها الجغرافية القديمة" . باليوورلد . 27 (3): 399-409 . دوى : 10.1016/j.palwor.2018.05.003 . S2CID 135342481 . 
  24. ^ شاتز ، جورج إي. (صيف 2000). "إعادة اكتشاف المستوطنة المدغشقرية: Takhtajania perrieri (Winteraceae)" . حوليات حديقة ميسوري النباتية . 87 (3): 297-302 . دوى : 10.2307 / 2666189 . جستور 2666189 . 
  25. "Winteraceae: عائلة نباتية" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2016 .
  • نباتات تشيلي الشتوية
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بفصيلة الشتاءية على ويكيميديا ​​كومنز
  • شعار ويكي سبيشيزبيانات متعلقة بفصيلة Winteraceae على موقع Wikispecies