تحقيق مسبار
يتساءل الكثيرون عمّا إذا كانت تنمو النباتات في الليل أم نموها يقتصر على النهار؛ فإن النباتات تحتاج إلى الكثير من الظروف لعملية البناء الضوئي المهمة في النمو، وربما يلاحظ البعض انغلاق الزهور ليلًا، ولكن النباتات لا يقتصر نموها على الليل أو النهار وحده، وإنما تعتمد على بعض الظروف المحيطة لمتابعة نموها.
هل تنمو النباتات في الليل؟
لا يتوقف نمو النباتات على فترة الليل أو النهار، وإنما يمكن أن تنمو النباتات في الليل إلى جانب نموها في النهار أيضًا، وتنمو معظم النباتات في الليل بشكل أسرع من النهار، وربما يكون لمستويات رطوبة الهواء تأثير كبير فيما يتعلق بنمو النباتات خلال الفترة الليل بشكل أسرع حسبما توصلت إليه إحدى الدراسات.
هل يلعب الماء دورًا مهمًا في نمو النباتات؟
بغض النظر عمّا إذا كانت تنمو النباتات في الليل أو النهار؛ فإن للماء دور مهم في عملية النمو، كما أن للمياه عدة من الأدوار الحيوية المهمة للنباتات، وأبرزها ما يأتي:
- الحاجة إلى الماء في عملية البناء الضوئي: لا شك بأن عملية البناء الضوئي من أبرز العمليات التي تحتاجها الأشجار لتبقى على قيد الحياة وتستطيع توفير الطاقة التي تحتاجها، وتحتاج هذه العملية إلى المياه بشكل أساسي.
- توليد الضغط الذي يسهم في تحريك الجذور: إن للماء دور مهم في توفير مستويات الضغط التي تحتاجها جذور النباتات، حتى تتمكن من الترك في التربة.
- المياه مهمة لتنفس النباتات: إلى جانب عملية البناء الضوئي التي تُطلق الأكسجين تقوم النباتات بالتنفس وإطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضًا، وتحتاج النباتات إلى المياه في عملية التنفس.
- تبريد الأوراق: يخرج الماء على شكل بخار من الأوراق في عملية يطلق عليها اسم النتح أو النتح الثغري، وهو ما يساعد في تبريد أوراق الأشجار.
- الماء مسؤول عن ضغط الامتلاء: حتى تستطيع الخلية النباتية المحافظة على شكلها وتضمن النمو بالشكل المناسب؛ فإنها تحتاج إلى ضغط امتلاء محدد، ويكون الماء مسؤولًا عن ضغط الامتلاء في هذه الخلية.
- إذابة المعادن والكربوهيدرات: تنتقل العديد من أنواع المعادن بالإضافة إلى الكربوهيدرات عبر النباتات، وتحتاج هذه المعادن والكربوهيدرات إلى الماء للذوبان والانتقال عبر النباتات.
- توفير الوسط المناسب للتفاعلات: هناك العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في النباتات خلال فترة النمو، ويعد الماء وسطًا لحدوث معظم هذه التفاعلات وتمامها على النحو المطلوب.
هل البناء الضوئي مهم لنمو النباتات؟
تنمو النباتات في الليل أسرع من النهار بينما تحدث عمليات البناء الضوئي في النهار بشكل أكبر نظرًا لتوفر ضوء الشمس، وتعد عملية البناء الضوئي من العمليات المهمة لنمو النباتات؛ فإنها توفر المصدر الرئيسي للغذاء والطاقة. فيما يأتي أبرز العوامل التي تؤثر على عملية البناء الضوئي:
- ثاني أكسيد الكربون: تؤدي زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة سرعة عملية البناء الطردي مما يعني أن العلاقة بينهما طردية، وذلك ما لم تصبح مستويات ثاني أكسيد الكربون كبيرة وسامّة للنباتات.
- الضوء: تتأثر عملية البناء الضوئي بالضوء بناءً على شدة الضوء الذي تعرضت إليه النباتات، وكذلك مدة تعرضها له؛ فإن سرعة البناء الضوئي تتناسب طرديًا مع مدة التعرض إلى الضوء وشدته ما لم يكن شديدًا جدًا.
- درجة الحرارة: تزداد كفاءة عملية البناء الضوئي في النباتات مع ارتفاع درجات الحرارة والعكس بالعكس، ولكن تأثير ارتفاع درجة الحرارة يصبح سلبيًا في حالة وصل إلى أكثر من 55 درجة مئوية.
- الماء: لا شك بأن الماء من اللبنات الأساسية التي تحتاجها النباتات في عملية البناء الضوئي، وإذا تعرضت النباتات إلى نقصان في المياه؛ فإن لزوجة السيتوبلازم تزداد، وهو ما يؤثر على عملية البناء الضوئي بشكل سلبي.
- الأكسجين: لا تتأثر النباتات بثاني أكسيد الكربون وحده فيما يتعلق بعملية البناء الضوئي، وإنما تتأثر كذلك بالأكسجين؛ فإنه من العناصر الأساسية التي تحتاجها النباتات في معظم العمليات الحيوية.
- الكلوروفيلات: تفقد النباتات قدرتها على إجراء عملية البناء الضوئي عندما تفقد الكلوروفيل، وكلما ازدادت مستويات الكلوروفيل في النباتات تحسنت قدرتها على القيام بعملية البناء الضوئي المطلوبة للنمو.
متى تتنفس النباتات في الليل أم في النهار؟
يظن البعض بأن النباتات تتنفس في الليل أو النهار وحده، ولكن الحقيقة على خلاف ذلك؛ فإن النباتات تتنفس خلال فترة الليل إلى جانب التنفس خلال فترة النهار أيضًا حسب موسوعة بريتانيكا، وتطلق هذه العملية ثاني أكسيد الكربون؛ إلا أن كميات الأكسجين التي تنتجها النباتات وكميات ثاني أكسيد الكربون التي تأخذها للبناء الضوئي أكثر من كميات ثاني أكسيد الكربون التي تطلقها أثناء التنفس.
ماذا تتنفس النباتات في الليل؟
تتنفس النباتات في الليل غاز الأكسجين، وتشتمل عملية تنفس النباتات على سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تحتاجها لتوفير الطاقة. يتم الحصول على الأكسجين الذي تحتاجه النباتات من خلال الثغور التي تكون موجودة في الأوراق، بالإضافة إلى العديسات التي تكون موجودة في السيقان. يجدر الذكر بأن وتيرة تنفس النباتات منخفضة مقارنةً بوتيرة تنفس الحيوانات والإنسان.
ما هي الغازات التي يتم استهلاكها وإطلاقها في عملية تنفس النباتات؟
تنمو النباتات في الليل كما أنها تتنفس خلال فترة الليل أيضًا، وفي عملية التنفس تأخذ النباتات الأكسجين، وتطلق ثاني أكسيد الكربون، وهذا يعني أنها تأخذ العنصر الذي يحتاجه الإنسان للتنفس أيضًا، كما أنها تطلق ذات الغاز الذي ينتج عن عملية تنفس الإنسان، ولكن طريقة التنفس عند النباتات تعرف باسم التنفس الخلوي، وتختلف عن التنفس عند الإنسان.
ما هي أبرز مراحل تنفس النباتات؟
تمر عملية التنفس في النباتات بعدة من المراحل، وأبرزها ما يأتي:
- الحصول على الأكسجين: في البداية تقوم النباتات بالحصول على الأكسجين عن طريق امتصاصه من البيئة المحيطة؛ فإنها لا تحتوي على جهاز تنفسي كما عند الإنسان وغيره من الحيوانات الأخرى.
- الأكسدة التامة للمواد الغذائية: بعد حصول النباتات على الأكسجين تقوم بتحويل الكربوهيدرات المعقدة الموجودة إلى الماء وثاني أكسيد الكربون، وهو ما يعد أكسدة تامة للمواد الغذائية.
- تحرير الطاقة: يقوم النبات بتحرير الطاقة التي نتجت عن عملية التنفس على شكل حرارة، كما أن نسبة من هذه الطاقة يتم استخدامها في إنجاز العمليات الحيوية التي يحتاجها النبات للبقاء على قيد الحياة.
هل توجد عوامل تؤثر على تنفس النباتات؟
لا شك بأن هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تنفس النباتات بالفعل، وتتضمن القائمة الآتية عدة من هذه العوامل:
- درجة الحرارة: عندما ترتفع درجات الحرارة عن 35 درجة مئوية تتدنى قدرة النباتات على أخذ الأكسجين بكميات كافية مع تراكم ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يؤدي إلى التأثير على عملية التنفس وكفاءتها بشكل سلبي.
- تركيز الأكسجين في الجو: يؤثر تركيز الأكسجين في الجو على عملية التنفس عند النباتات؛ إلا أن طريقة تأثيره تختلف بين نوع وآخر من أنواع الأنسجة.
- تركيز ثاني أكسيد الكربون: على الرغم من التأثير الإيجابي لزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون فيما يتعلق بعملية البناء الضوئي؛ إلا إن زيادة تركيزه تؤثر على عملية التنفس بشكل سلبي، وتؤدي إلى انخفاض كفاءة التنفس.
- المحتوى المائي للأنسجة: مع زيادة المحتوى المائي في النباتات تزداد كفاءة عملية التنفس فيها، والعكس بالعكس، كما أن نقصان المحتوى المائي يؤدي إلى ضعف نفاذية النباتات لكل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون أيضًا.
- تركيز المادة الغذائية الذائبة في الخلايا: تتناسب كفاءة التنفس في النباتات بشكل طردي مع زيادة تركيز المادة الغذائية الذائبة في الخلايا، وهذا يعني أن زيادة التركيز تؤدي إلى زيادة كفاءة عملية التنفس.
ما أبرز العوامل التي تؤثر على نمو النباتات؟
تنمو النباتات في الليل والنهار بدرجات متفاوتة بناءً على العديد من العوامل المختلفة، وفيما يأتي بعضًا من العوامل التي تؤثر على نمو النباتات:
- الحرارة: إذا انخفضت درجات الحرارة بشكل كبير واقتربت من درجة التجمد؛ فربما يؤدي ذلك إلى موت معظم النباتات، وكذلك يتأثر نمو النباتات بدرجات الحرارة المرتفعة جدًا بشكل سلبي، وتعد الحرارة من أبرز العوامل المؤثرة في النمو.
- الرياح: في بعض الأحيان تؤثر الرياح على نمو النباتات بشكل إيجابي عن طريق المساعدة في عمليات النتح وعمليات التبخر؛ إلا إنها تتسبب بتمزق الأوراق في بعض الأحيان مما يؤدي إلى التأثير على النمو بشكل سلبي.
- الرطوبة: على الرغم من أهمية الرطوبة فيما يتعلق بعملية التنفس إلى أن زيادة الرطوبة عن المستويات التي يفضلها النبات تؤدي إلى تقليل معدل النتح، إلى جانب تقليل انتقال المواد الغذائية، وتؤثر على النمو بشكل سلبي.
اقرأ/ي أيضًا:
