تشريح النبات: التاريخ ، موضوع الدراسة ، الأساليب - مادة الاحياء - 2026

في تشريح النباتات في بالمعنى الدقيق للكلمة هو الركيزة الأساسية لدراسة مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنسجة النباتية، لكونها أداة من أهمية كبيرة في علم النبات والعلوم البيولوجية بشكل عام. يركز هذا التخصص بشكل أساسي على الدراسة الخلوية للأنسجة عن طريق الفحص المجهري من أصلها إلى تطورها.

غالبًا ما يتم استبعاد جميع الأنسجة التناسلية التي يتم دراستها معًا في مجال علم الأجنة وعلم الحفريات. إن الطريقة التي يتم بها تجميع الخلايا وترتيبها مع بعضها البعض لها أهمية كبيرة في تشريح النبات.

المصدر: pixabay.com

يرتبط تشريح النبات ارتباطًا وثيقًا بمجالات أخرى مثل فسيولوجيا النباتات وتشكلها. الخصائص التي لوحظت في معظم الحالات هي تفاضلية بين مجموعات النباتات وتستخدم لتأسيس علاقات النشوء والتطور.

التاريخ

في بداياته ، تضمن تشريح النبات أيضًا دراسة مورفولوجيا النباتات وخصائصها الخارجية. ومع ذلك ، منذ منتصف القرن العشرين ، اقتصرت دراسات التشريح حصريًا على دراسة الأعضاء الداخلية والأنسجة الداخلية ، علم التشكل هو تخصص منفصل.

الأعمال الأولى في تشريح النبات وعلم النبات ، التي تم تنفيذها بمساعدة المجهر ، تعود إلى مارسيلو مالبيغي ونيوميا غرو. بحلول عام 1675 ، نشر Malpighi عمله Anatome plantarum ، حيث يصف من خلال الرسوم التوضيحية بعض الهياكل النباتية مثل ثغور الأوراق.

من جانبه ، بحلول عام 1682 ، نشر Grew عملاً برسوم توضيحية موثوقة للغاية على أنسجة النبات ، مما يدل على دقة ملاحظاته. كان هذا العمل بعنوان تشريح النباتات.

بداية من الستينيات ، مثّل تطور الفحص المجهري تقدمًا كبيرًا في جميع مجالات تشريح النبات.

الفحص المجهري واستخدامه في تشريح النبات

شهدت دراسة الهياكل النباتية تطورًا وثيق الصلة بإنشاء وتطور الفحص المجهري. منذ اختراع المجاهر في القرن السابع عشر ، تطورت المجاهر لتصبح الأداة الفكرية التي شكلت العديد من مجالات العلوم البيولوجية.

كان علم النبات من أوائل المجالات التي تم تفضيلها مع تطور الفحص المجهري ، خاصة في الدراسة التشريحية. تم التعرف على العالمين التجريبيين Robert Hooke و Leeuwenhoek كواحد من أوائل من لاحظوا مجهريًا ووصفوا الهياكل المختلفة خلال القرن السابع عشر.

في أعمال Malpighi و Grew ، لعب الفحص المجهري دورًا أساسيًا ، حيث سمح بتطوير هذين العملين النباتيين القيّمين ، مما جعل هذين العلماء المهمين في القرن السابع عشر رواد تشريح النبات والتصوير المجهري النباتي.

منذ ذلك الحين ، تم تطوير دراسة تشريح النبات مع الفحص المجهري. كان الأخير يتطور وفقًا لاحتياجات المعرفة للإنسان.

يعد الفحص المجهري حاليًا أداة أساسية في دراسة الهياكل النباتية ، حيث يتم استخدامه من النظارات المكبرة البسيطة إلى المجاهر الإلكترونية ذات التقنية المتقدمة.

ماذا يدرس تشريح النبات؟

تشريح النبات مسؤول عن دراسة جميع الأنسجة وأشكال التنظيم الموجودة في النباتات. يشير هذا إلى أنه يقيم كلاً من الأنسجة والتنظيم الخلوي الداخلي ودراسة الهياكل الخارجية.

من بين الهياكل التي تم تقييمها: الأوراق والسيقان واللحاء والجذور وأطراف الجذع والجذور والأنسجة الإنشائية والأنسجة بعد تمايز الخلايا وترتيب الخلايا في الأعضاء ، من بين أمور أخرى.

الأساليب والتقنيات

تتنوع التقنيات المطبقة في دراسة تشريح النباتات بشكل كبير. سيعتمد كل منهم على النسيج أو العضو الذي تتم دراسته.

بشكل عام ، لا غنى عن الاستعدادات الدائمة للدراسات المجهرية كمصدر للمعلومات الأولية في كل من البحث والتدريس. ومع ذلك ، من أجل تثبيت عينات من الأنسجة التشريحية المختلفة ، يجب تنفيذ سلسلة من التقنيات الأساسية لملاحظتها اللاحقة.

يتم تطبيق هذا الأخير لأنه يصعب تمييز الأنسجة ومكوناتها بوضوح من خلال الملاحظات المباشرة.

تتكون جميع النباتات من نفس الأنسجة الأساسية والجلدية والأساسية والأوعية الدموية. داخل هذه الأنسجة ، تختلف الطريقة التي يتم بها تنظيم الخلايا بشكل ملحوظ بين النباتات ، وبالتالي ، تختلف الطرق التشريحية لمعالجتها.

بشكل عام ، يجب أن تفي المواد النباتية المراد دراستها بخصائص معينة ، على سبيل المثال ، أن الهياكل صحية تمامًا ومتطورة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تكون بها أضرار هيكلية خارجية أو داخلية وأن يكون تلوينها نموذجيًا للأنواع التي تمت دراستها وأن العينة التي تم أخذ العينات منها تمثيلية.

تثبيت

تسعى عملية التثبيت إلى الحفاظ على الأنسجة وخصائصها المورفولوجية المشابهة قدر الإمكان لما كانت الأنسجة حية. يمكن تحقيق ذلك إما مع المثبتات الفيزيائية أو الكيميائية. الأكثر استخدامًا هي المثبتات البسيطة مثل الإيثانول أو الميثانول أو الأسيتون ، والتي يتم إصلاحها عن طريق الجفاف.

إنها تعمل بشكل جيد للغاية بالنسبة للعينات الصغيرة ويمكنها أيضًا الحفاظ على تصبغ الأنسجة. يمكن أيضًا استخدام الألدهيدات مثل الفورمالديهايد والغلوتارالدهيد والأكرولين. وتشمل مثبتات التخثر الأخرى الإيثانول وحمض البيكريك وكلوريد الزئبق وثالث أكسيد الكروم.

تُستخدم أيضًا مخاليط التثبيت ، والتي يوجد منها أكثر من 2000 صيغة منشورة ، وأكثرها شيوعًا هي FAA ، والمثبتات بحمض الكروميك ، ومزائج Farmer و Carnoy ، من بين أمور أخرى.

دائمًا أثناء هذه العملية ، يجب توخي الحذر بشكل خاص مع وقت التثبيت ودرجة الحرارة التي يتم بها ، حيث يمكن تسريع عمليات مثل التحلل الذاتي.

لذلك ، يوصى بإجراء ذلك في درجات حرارة منخفضة وعند درجة حموضة قريبة من الفسيولوجية للأنسجة لتجنب تشكيل القطع الأثرية في الأنسجة التي تتسبب في سوء التفسير التشريحي.

تجفيف

وهو يتألف من إزالة المحتوى المائي لأنسجة النبات الثابتة سابقًا. غالبًا ما يتم ذلك مع زيادة التدرج في عوامل التجفيف التي قد تكون أو لا تكون مذيبات البارافين ، مع كون البارافين أحد العوامل الرئيسية التي يجب تضمينها.

يتم إجراء تجفيف البارافين بالمذيبات بشكل أساسي باستخدام الإيثانول في سلسلة من 30 و 50 و 70 و 95٪.

بعد هذه العملية ، يتم نقل الأنسجة إلى عامل تجفيف مذيب البارافين. هذه العوامل تجعل الأنسجة بشكل عام شفافة. العوامل الأكثر شيوعًا هي الزيلين والكلوروفورم. كما تستخدم سلسلة التركيز لهذه الكواشف.

تسلل / ترسيخ الأنسجة في البارافين

يتم تنفيذ هذه العملية من أجل استبدال وسط التجفيف بوسيط التسلل / التضمين. هذا يعطي الأنسجة صلابة كافية لعمل جروح رفيعة وثابتة ، بسبب التصلب المؤقت للأنسجة والتجاويف التي تظهر عليها. المادة الأكثر استخدامًا هي البارافين النسيجي.

ميكروتومي

يتم تقسيم العينات المتضمنة في كتل البارافين بمساعدة مشراح ، مما يجعل الجروح رقيقة بدرجة كافية ليتم ملاحظتها تحت المجهر. يتم الحفاظ على جميع الهياكل المورفولوجية بعد القطع بطريقة تسهل دراسة الأنسجة.

بشكل عام ، تكون التخفيضات من 1 إلى 30 ميكرون. هناك عدة أنواع من الميكروتوم التي يتم استخدامها بشكل متكرر ، بما في ذلك مبضع الطاولة ، والتجميد ، والبرودة ، ودوران الشريحة ، والميكروتوم. بعضها مزود بشفرات الماس أو الزجاج المتخصصة

تلطيخ

تم تلوين المقاطع النسيجية لتسهيل مراقبة وتحليل المكونات الخلوية المختلفة.

يتم تطبيق تقنيات التلوين والتلوين اعتمادًا على الهياكل التي يمكن ملاحظتها بسهولة أكبر. أكثر الأصباغ شيوعًا المستخدمة في علم النبات هي Safranin "O" ، و FCF الأخضر السريع ، و Hematoxylin ، و Orange G ، والأزرق الأنيلين والأزرق التولويدين. يعتمد اختيار صبغة واحدة أو أخرى على التقارب الأيوني للصبغة مع الهيكل المراد صبغه.

يمكن أيضًا استخدام البقع المتباينة مثل مزيج safranin "O" و FCF الأخضر السريع. بقع الزعفران تلطخ باللون الأحمر ، والجدران الخشنة ، والنواة ، والكروماتين والعفص المكثف ، والسوبرين البني المحمر. بينما تلطخ FCF ، تبدو الجدران السليلوزية مزرقة ولون أخضر أرجواني على السيتوبلازم.

من ناحية أخرى ، تتراوح الأقمشة المصبوغة باللون الأزرق التولويدين من الأزرق الداكن / المحمر إلى الأزرق الفاتح / الوردي.

الاختبارات النسيجية

تستخدم الاختبارات الكيميائية النسيجية للكشف عن الجزيئات أو مجموعات الجزيئات الموجودة في الأنسجة المدروسة وتقييم توزيع الأنسجة "في الموقع".

يمكن إجراء هذه الاختبارات باستخدام التفاعلات الكيميائية للكشف عن الكربوهيدرات الحرة أو المترافقة والاختبارات الكيميائية النسيجية الأنزيمية التي يتم فيها اكتشاف النشاط الأنزيمي الخلوي حتى بعد التثبيت الكيميائي للنسيج.

ينتهي المنتج النهائي لهذه المجموعة من التقنيات بتقييم القسم النسيجي المُجهز بأدوات الفحص المجهري. يمكن استخدام المجاهر الضوئية أو الإلكترونية سواء المسح أو الإرسال. العديد من هذه الشخصيات صغيرة جدًا (البنية التحتية أو الميكرومورفولوجية).

تشمل التقنيات الأخرى تعطين الأنسجة النباتية لفصل مكوناتها ومراقبتها بشكل فردي. مثال على ذلك هو تعطين الأنسجة مثل الخشب ، مما يسهل مراقبة عناصر القصبة الهوائية وغيرها من الهياكل وإجراء تحليل مفصل لها.

المراجع

1. بيك ، سي بي (2010). مقدمة في بنية النبات وتطوره: تشريح النبات للقرن الحادي والعشرين. صحافة جامعة كامبرج.
2. بلانكو ، كاليفورنيا (محرر). (2004). النصل: التشكل الخارجي والتشريح. يونيفرسيداد إن إيه سي. ديل ليتورال.
3. Megías ، M. ، Molist ، P. ، & Pombal ، M. (2017). أطلس الأنسجة الحيوانية والنباتية. مناديل نباتية. قسم البيولوجيا الوظيفية وعلوم الصحة. كلية الأحياء بجامعة فيجو. إسبانيا. 12 ص.
4. أوسوريو ، جي جي (2003). المجهر المطبق على علم النبات. دورة نظرية - عملية. الشعبة الأكاديمية للعلوم البيولوجية. جامعة خواريز المستقلة في تاباسكو.
5. Raven ، PH ، Evert ، RF ، & Eichhorn ، SE (1992). بيولوجيا النبات (المجلد 2). أنا عكس.
6. ساندوفال ، إي (2005). التقنيات المطبقة في دراسة تشريح النبات (المجلد 38). UNAM.