مراحل رشد دانه چیست؟ – شرایط و ویژگی های این فرایند

مراحل رشد دانه شامل تشکیل جوانه، رشد آن و تبدیل شدن به یک گیاه بالغ و کامل در شرایط مناسبی چون داشتن نور کافی، رطوبت و دمای مناسب است. به طور تقریبی همه ی گیاهانی که بر روی کره ی زمین وجود دارند و هر روز تعداد زیادی از آن ها را مشاهده می کنیم، از رشد دانه ی خاص خود به وجود آمده اند. در حقیقت بقای گیاهان، وابسته به دانه و رشد آن است.

به یک عبارت دیگر، بدون وجود دانه و رشد کردن آن، گیاهی به وجود نخواهد آمد. از این رو اهمیت دانه و طی شدن صحیح و کامل تمامی مراحل رشد آن آشکار می شود. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک نیز به مراحل رشد دانه و نحوه ی انجام آن می پردازیم. لازم به ذکر است که به این مطلب و مفاهیم پیرامون آن در کتاب های درسی علوم پایه سوم و پنجم ابتدایی هم پرداخته شده است.

توضیح و مفهوم دانه، کارایی و ویژگی های مهم آن

اصطلاح دانه به طور کلی در دو معنی کلی به کار برده می شود. یکی به معنی بذر یا همان دانه ای که موجب تولید مثل گیاه می شود و گیاه از آن می روید. معنی دیگری که این کلمه می دهد، دانه های خوراکی است. از دانه های خوراکی برای تغذیه انسان ها و حیوانات استفاده می شود. دانه از گیاه جدید کوچکی به نام گیاهک، و ذخیره ی غذایی، که درون پوشش محافظ و محکمی قرار گرفته اند، تشکیل می شود.

ممکن است برخی از دانه ها پیش از آن که گیاه جدیدی را به وجود آورند، بیش از ۱۰۰ سال در خواب و یا به بیان دیگر به حالت خفته بمانند. برای این که دانه درست شود، دانه های گرده یا همان سلول های نر یک گیاه باید تخمک ها یا سلول های ماده ی گیاه دیگر را بارور کرده و یا گرده افشانی کنند. به عنوان مثال، میوه ی سیب در مرکز خود چند دانه دارد که امکان تکثیرش را افزایش می دهد.

شرایط مورد نیاز مراحل رشد دانه

گیاهان گل دار و یا همان نهاندانگان و بازدانگان که شامل سیکادها، جینکوها و مخروطی ها می شوند، مشخصه ای به نام دانه دارند که موجب تولید مثل و زایش آن ها می شود. با طی کردن مرحله های جوانه زنی دانه و رشد جوانه، دانه ها به گیاهان بالغ و بزرگ بدل می شوند. طی شدن صحیح و کامل این مراحل توسط دانه نیازمند به شرایط ویژه ی خود است.

برای مثال شرایط مطلوبی که در آن جوانه زنی می تواند صورت بگیرد شامل نور کافی، آب و هوای مناسب، رطوبت کافی و دمای مطلوب مورد نیاز می شود. دانه های گیاهان بخش های زنده ی گیاهی هستند که در صورتی که حاوی بافت سالم و زنده ی جنینی در داخل خود باشند می توانند جوانه بزنند، رشد کنند و گیاه جدید و مطلوبی را به وجود آورند. همه ی دانه هایی که مربوط به گیاه های پیشرفته و یا توسعه یافته (به طور کامل) هستند، شامل بافت جنین و به طور غالب ذخیره ی غذایی هستند. بافت های جنینی و ذخیره ی غذایی در دانه توسط پوششی که به طور معمول سخت و محکم است پوشیده می شوند.

بخش های مختلف ساختار و عمکرد دانه

دانه نیز یکی از محل های ذخیره ای برای مواد غذایی در ساختمان گیاهان است که با ساختار ویژه ای که دارد جنین گیاه را در بر می گیرد و با پوشش مناسب خود آن را محافطت می کند. دانه در مواجهه با شرایط مناسب جوانه زده و گیاه جدیدی را به وجود می آورد. ساختار دانه شامل پوسته ی دانه، آندوسپرم و جنین و یا همان رویان گیاه می شود. پوششی خاص دانه ها را می پوشاند که می تواند ضخیم و یا نازک و ظریف باشد اما به طور معمول ضخیم و محکم است. این پوشش که به طور غالب وظیفه ی حفاطت از دانه را به عهده دارد، پوسته ی دانه نام دارد.

به احتمال زیاد همه ی شما این پوشش سخت و محکم را مشاهده و لمس کرده اید. آندوسپرم هم بخش ذخیره ای برای مواد غذایی در داخل دانه گیاه است. جنین و یا رویان نیز قسمتی از دانه است که گیاه جدیدی را با رشد خود تشکیل می دهد. در ادامه به طور دقیق به هر یک از این قسمت های ساختمان دانه ی گیاه می پردازیم.

 پوسته ی سخت در ساختمان دانه های گیاهان مختلف

پوشش سخت و ضخیم دانه ها محافط خوبی برای ورود آب و عبور نور خورشید به داخل دانه است. یکی از راه های معمول فعال شدن این گونه از دانه ها و جوانه زنی آن ها، خورده شدن توسط حیوانات و هضم و گوارش آن ها است. زمانی که یک حیوان این دانه های دارای پوسته ی ضخیم را می بلعد و این دانه ها گوارش می یابند و دفع می شوند، پوسته ی آن ها شکسته و یا ضعیف می شود. با آسیب به این پوسته ی سخت، امکان جوانه زنی و رشد دانه فراهم می شود.

مدفوعی که این دانه ها پس از فرایند گوارش با آن از بدن حیوان خارج می شود نیز به عنوان کود طبیعی، از دیگر عوامل کمک کننده به رشد دانه است. به علت ضعیف و شکسته شدن پوشش دانه پس از دفع توسط حیوان، آب و نور می تواند از آن عبور کرده و به داخل دانه نفوذ کند. همین امر موجب فراهم شدن شرایط مطلوب برای جوانه زنی دانه می شود.

پوسته ی نرم در ساختمان دانه های گیاهان مختلف

دانه هایی از گیاهان مختلف هم وجود دارند که پوششی که اطراف آن ها را می پوشاند، ظریف و یا نرم است. به یک عبارت دیگر، پوشش اطراف و یا همان پوسته ی این دانه ها نرم است. مثال مناسب برای این گونه دانه ها و یا گیاهان، لوبیا است. نور خورشید و آب به راحتی به داخل این گونه از دانه ها که پوشش نرم دارند می توانند نفوذ کنند. با نفوذ آسان آب و نور خورشید به داخل این دانه ها امکان جوانه زنی ان ها به راحتی فراهم می شود.

بنابراین جوانه زنی و رشد، تشکیل و تکثیر این گونه از گیاهان که دانه های آن ها پوشش سختی ندارد، بسیار آسان تر از دانه های دارای پوسته ی ضخیم است. در مورد مثال لوبیا، اگر یک دانه ی لوبیا فقط طی مدت یک روز در آب خیس بخورد، پوشش نرم آن به آسانی شکاف پیدا کده و تا حدودی هم از آن جدا می شود. پس از گذشت تنها یک روز با اندک لمس دست می توان به آسانی پوسته ی دانه ی لوبیا را از آن جدا کرده و در زیر میکروسکوپ مورد مشاهده و بررسی قرار نمود.

بخش آندوسپرم در ساختمان دانه های گیاهان مختلف

آندوسپرم همان بخش ذخیره ی غذایی در دانه ی گیاهان مختلف است. این بخش فراهم کننده ی مواد غذایی و مغذی مورد نیاز برای جنین گیاه در دانه است. این ذخیره ی غذایی به طور معمول می تواند به شکل نشاسته و یا پروتئین باشد. در طول مدت زمانی که دانه سپری می کند تا جوانه بزند، عامل زنده نگه دارنده ی آن، همین ذخیره ی غدایی و یا همان آندوسپرم است. محل قرار گیری آندوسپرم در زیر پوشش و یا پوسته ی دانه است.

آندوسپرم به طور معمول و در بیشتر دانه ها در بر گیرنده ی بافت جنین در داخل دانه است. آندوسپرم علاوه بر جنین خود گیاه، منبع غذایی مناسبی برای انسان و حیوانات نیز است. به عنوان مثال، برنج سفید، ذرت بو داده، گوشت خرد شده ی نارگیل و اغلب این گونه بخش هایی از گیاه که ما انسان ها می خوریم همان آندوسپرم دانه ی گیاه ها است. بخش آندوسپرم دانه ی گیاه های مختلف حدود دو سوم از کل کالری غذایی انسان ها را تشکیل می دهد.

جنین یا رویان در ساختمان دانه های گیاهان مختلف

وظیفه ی یک دانه ی گیاه رشد دادن این بخش از دانه است. تمامی ساختارهای دانه ی گیاهان نیز برای کمک به حفظ و رشد این بخش از دانه به وجود آمده و تمایز یافته اند. از این رو جنین و رویان مهم ترین بخش ساختمان یک دانه است. جنین یا رویان در قسمت مرکزی ساختمان یک دانه قرار می گیرد. جنین گیاه بخشی است که با رشد کردن یک گیاه جدید و بالغ را به وجود می آورد. لپه ها، برگ های جنینی و ریشه های اولیه سه قسمت تشکیل دهنده ی جنین هستند. اولین قسمتی که در دوران جوانه زنی از دانه گیاه به بیرون راه پیدا می کند، ریشه ی اولیه ی جنین است.

این ریشه بخش حمایت کننده ی گیاه در داخل خاک است. لپه هم بخش تغذیه کننده ی گیاه است که این وظیفه را در طول دوره ی جوانه زنی به انجام می رساند. این بخش در گیاهان مختلف به شکل های گوشتی و یا برگ مانند ظاهر می شود. زمانی که نهال رشد می کند این بخش از خاک بیرون می آید. برگ های جنینی هم اولین برگ های یک گیاه هستند که بر روی آن دیده می شوند.

مفاهیم فرایند گرده افشانی در مراحل رشد دانه

گیاه های گل دار به کمک دانه های خود زاد آوری می کنند تا گیاه های دیگری از گونه ی خود را به وجود آورند. اما پیش تر از آن که دانه ای درست شود، باید فرایند گرده افشانی رخ بدهد. برخی از گیاه ها، مانند انواع مختلف گندمیان و درختان، برای رساندن گرده های خود به گیاهان دیگر از جریان باد کمک می گیرند. سایر گیاهان، گل های درشت، رنگ های درخشان، بو و شهد دارند و حشره ها، خفاش ها، پرندگان یا جانوران کوچک را به خود جلب می کنند.

این جانوران از شهد گل ها تغذیه می کنند. در حین این کار، گرده به آن ها می چسبد و وقتی به سراغ گل دیگری می روند، گرده را به آن منتقل می کنند. وقتی گرده ی ریز به کلاله ی گل دیگری می چسبد، لوله ی گرده را به وجود می آورد که درون خامه رشد می کند تا به تخمدان برسد. به این ترتیب، سلول های نر به تخمک می رسند و آن را بارور می کنند. وقتی تخمک بارور شد، به صورت دانه رشد می کند.

فرایند جوانه زدن در مراحل رشد دانه

دانه برای این که به گیاه تازه ای تبدیل شود، به رطوبت، دمای مناسب و اکسیژن نیاز دارد. این فرایند، که جوانه زدن نام دارد، زمانی شروع می شود که دانه آبب جذب کرده باشد. در این زمان، گیاهک رشد خود را آغاز می کند. ریشه ی آن به پوشش دانه فشار می آورد و راه خود را به سمت زمین پی می گیرد. زمان زیادی نمی گذرد که برگ های دانه یا لپه ها و ساقه بیرون می زنند.

وقتی دانه روی زمین قرار می گیرد، ذخیره ی غذایی نشاسته ای آن گیاهک درونش را تغذیه می کند. همین نشاسته است که مردم آن را به صورت ماده ی غذایی مصرف می کنند. دانه های گندم، جو، ذرت، برنج و سایر گیاه ها خانواده ی گندمیان، مواد غذایی اصلی را تشکیل می دهند. از این دانه ها آرد آن ها نان و ماکارونی تهیه می شود. دانه ی گندم حاوی نشاسته است و پوششی به نام سبوس، آن را در بر می گیرد.

مرحله ی پراکنش دانه در مراحل رشد دانه

گیاهان، دانه ها را به چند شیوه پراکنده می کنند. موش و دیگر جانوران کوچک، دانه های گندمیان و یا همان غلات و میوه های توت مانند را می خورند و آن ها را در فضله ی خود به جاهای دیگر منتقل می کنند. به علاوه، دانه ها یا میوه های خار دار نیز به پوست مو دار آن ها می چسبند و در بین راه پراکنده می شوند. دانه های گل قاصدک نرم و پر مانند هستند و به وسیله ی باد جا به جا می شوند.

بوته ی خشخاش نیز دانه های ریز و سبکی دارد که باد به راحتی می تواند آن ها را جا به جا کند. میوه های شفت و یا همان هسته دار مثل هلو، فقط یک دانه دارند که پوشش محکمی آن را در بر می گیرد. دانه ی بلوط، در واقع میوه ی آن است. کاسه ی چوبی این دانه، مغز صاف و سختی را در بر می گیرد. دانه های افرا که در حقیقت میوه ی آن هستند، بال هایی کاغذی دارند که به آن ها کمک می کند به وسیله ی باد پراکنده شوند.

دانه ها محل ذخیره ی مواد غذایی و مغذی در گیاهان

وقتی که دانه بر روی زمین قرار می گیرد، ذخیره ی غذایی نشاسته ای آن گیاهک درونش را تغذیه می کند. همین نشاسته است که مردم آن را به صورت ماده ی غذایی مصرف می کنند. دانه های گندم، جو، ذرت، برنج و سایر گیاه های خانواده ی گندمیان، مواد غذایی را تشکیل می دهند و از آرد آن ها، نان و ماکارونی تهیه می شود. دانه ی گندم از بخش های مختلفی به نام سبوس، نشاسته، پوسته و گیاهک تشکیل شده است.

زمانی که دانه ای باد آورده روی زمین می افتد، ذخیره ی غذایی خود را مصرف می کند تا رشد کند و ریشه بزند. ریشه ها مواد غذایی بیشتری از خاک جذب می کنند. به این سبب، ساقه ی گیاه می تواند در بیرون از خاک رشد کند و به اندازه ی واقعی خود برسد. نارگیل دانه ی بسیار بزرگی است که گوشت و شیره ی خوراکی آن در داخل پوسته ی محکمی قرار گرفته است.

مراحل رشد دانه به زبان کودکانه

مراحلی که گیاه از ابتدای پیدایش تا انتها طی می کند، چرخه زندگی گیاه نامیده می شود. چرخه زندگی گیاه با یک دانه شروع می شود، سپس به یک نهال رشد می کند، بالغ می شود، گل و دانه تولید می کند و سپس یک چرخه جدید آغاز می شود. کل این فرآیند به ۴ مرحله بذر، جوانه زنی، رویشی و زایشی تقسیم می شود. مراحل مختلف گیاه را می توان به صورت زیر تعریف کرد:

مرحله بذر

چرخه زندگی گیاهان با دانه شروع می شود. دانه دارای پوششی به نام پوسته است که به عنوان محافظ آن نیز عمل می کند. همه چیز برای شروع یک گیاه جدید در داخل پوسته است. برای شروع مرحله بعدی چرخه زندگی، دانه ها به روش های مختلف توزیع یا پخش می شوند.

مرحله جوانه زنی

هنگامی که بذر در معرض هوا، آفتاب، رطوبت و دمای مناسب قرار می گیرد، شروع به رشد می کند. در نهایت می شکند یا جوانه می زند و ریشه ها به زور از پوشش دانه عبور می کنند و شروع به رشد در زمین می کنند. به این جوانه زنی می گویند.

مرحله رویشی

در این مرحله گیاهان شروع به رشد و نمو می کنند. با کمک آب، دی اکسید کربن و نور خورشید، فتوسنتز انجام می دهد و منابعی را که بعداً برای گلدهی و تولید مثل مورد نیاز خواهد بود، ذخیره می کند.

مرحله تولید مثل

در این مرحله از چرخه زندگی گیاه، گیاه رشد کرده و به بلوغ رسیده است. هنگامی که رشد کافی داشته باشد، شروع به شکوفه دادن می کند. گل ها زنبورها و سایر حشرات گرده افشان را می کشند که به گرده افشانی و لقاح و همچنین رشد میوه ها و دانه ها کمک می کند.

مهم است که به بچه ها اجازه دهیم چرخه زندگی گیاهان را تجربه کنند تا اصول ذکر شده در بالا و بسیاری از موضوعات دیگر را بهتر درک کنند. شما می توانید از آنها بخواهید یک دانه بکارند و به صورت تجربی رشد آن را مشاهده  کنند.