يمتص نبات الصبار ثاني أكسيد الكربون ويخزنه أثناء الليل، ثم ينتظر حتى النهار لاستكمال التفاعلات المعتمدة على الضوء ضمن عملية التمثيل الضوئي. مصدر الصورة DGustafson.
هل فكرت في كمية المياه التي تحتاجها في يوم واحد؟ أو كم من الماء تحتاج النباتات في الحديقة؟ يتوجب على معظم الناس شرب ما لا يقل عن نصف جالون من الماء في يوم واحد ليبقوا بصحة جيدة أي حوالي أربعة جالون من الماء في الأسبوع. تحتاج بعض النباتات أكثر من ذلك. يحتاج البشر والكثير من النباتات ، بما في ذلك الفواكه والخضروات التي نأكلها، إلى الكثير من الماء كل يوم. يبدو أن البقاء لأشهر بدون مياه أمر مستحيل.
على الرغم ممما سبق فقد تكيفت بعض النباتات لفعل ذلك. على سبيل المثال، يمكن لبعض نباتات الصبار البقاء على قيد الحياة لعدة أشهر دون هطول الأمطار. تنمو هذه النباتات في العديد من الصحارى في جميع أنحاء العالم في الظروف الحارة والجافة.
ما هو نبات الصبار؟
تكيف السَّجْوار او الصَّبار الصَّغواريّ (Saguaro) بشكل جيد للبقاء على قيد الحياة خلال مواسم الصيف الطويلة والجافة والحارة. مصدر الصورة Miwasatoshi.
الصبار هو نوع من النباتات العصارية. تمتلك العصارة لديها بنية داخلية اسفنجية تقوم بتخزين الكثير من الماء. تمتلك أيضًا بشرة شمعية سميكة جدًا تغطي السطح الخارجي للنبات.
لا تحتوي العصارة عادة على أوراق طبيعية مثل الأشجار. عوضاً عن ذلك، الأشواك الموجودة على الصبار هي أوراقها. على عكس أوراق الأشجار التي تمنع التركيب الضوئي، أصبحت أشواك الصبار صلبة وحادة للحماية من الحيوانات. يقوم نبات الصبار بعملية التمثيل الضوئي في البشرة وهذا هو السبب في أن النبات بأكمله يبدو أخضر.
العيش دون ماء
عندما تمطر في الصحراء، تمتص نباتات الصبار كميات كبيرة من الماء عبر جذورها. البنية النسيجية داخل الصبار مثل الاسفنج، مما يمكنها من تخزين طن من الماء. في الواقع ، يمكن لبعض أنواع الصبار saguaro تخزين ما يصل إلى 2000 باوند (907 كجم) من الماء. يتمكن نبات الصبار من البقاء على قيد الحياة بفضل هذه المياه خلال فترات الجفاف دون هطول الأمطار.
يعيش الصبار لعدة أشهر بدون ماء لأنه يحتاج إلى كميات قليلة من الماء للقيام بعملية التمثيل الضوئي. تفقد النباتات الكثير من الماء عندما تفتح ثغورها للحصول على ثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي خاصة في الصحاري الجافة والحارة. يفقد الصبار الماء بشكل أقل عن طريق فتح الثغور في الليل فقط. الليل أكثر برودة وليس جافاً مما يعني أن كمية أقل من المياه سوف تتبخر من النبات.
يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى النبات عبر الثغور المتوضعة على أوراقه أو سيقانه. الثغرات هي فتحات تتحكم بها خلايا صغيرة على سطح النبات تسمى الخلايا الحارسة. تقوم الخلايا الحارسة بفتح أو إغلاق الثغور. تفتح الثغور في بعض أنواع الصبار خلال الليل فقط. يمتص النبات خلال هذا الوقت غاز ثاني أكسيد الكربون
التنفس في الليل
على الرغم من أن الصبار يحصل على ثاني أكسيد الكربون الذي يحتاجه خلال الليل، فإن عملية التمثيل الضوئي ما زالت بحاجة إلى ضوء الشمس. يخزن الصبار ثاني أكسيد الكربون الذي يمتصه خلال الليل في خلاياه على شكل مادة كيميائية تسمى حمض الماليك.
يتم جمع ثاني أكسيد الكربون في نباتات التي تتبع طريقة CAM خلال الليل فقط عندما تفتح الثغور. انقر للحصول على مزيد من التفاصيل.
يتم تحويل حمض الماليك خلال النهار إلى ثاني أكسيد الكربون. مع إشراق الشمس، يمكن للتفاعلات الضوئية توليد الطاقة لدورة كالفين ويمكن تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات. يعرف هذا النوع من التركيب الضوئي باسم أيض الحمض العصاري (Crassulacean Acid Metabolism) بسبب تخزين ثاني أكسيد الكربون ليلاً كحمض.
بينما يستمر علماء الأحياء في دراسة التمثيل الضوئي في النباتات ، فإنهم يدركون أن هناك نباتات غير الصبار تتبع طريقة CAM. على سبيل المثال ، يمكن لبعض النباتات تفعيل طريقة CAM وإيقافها. تقوم بعض النباتات المائية باستخدام طريقة CAM في التمثيل الضوئي. توجد نباتات CAM في جميع أنحاء العالم حيث تظهر تكيُّفًا مهمًا للنباتات مع بيئتها عندما يكون هناك شحاً إما بالماء أو ثاني أكسيد الكربون.
مصدر الصور Wikimedia Commons. مصدر صورة النبات الثلجي Frank Vincentz. مصدر صورة المقطع العرضي للنبات ودورة الليل والنهار Sabine Deviche.
أشعة الشمس
تفاصيل ببليوغرافية:
- مقالة - سلعة: CAM مجموعة نباتات
- مؤلف: Dr. Biology
- الناشر: Arizona State University School of Life Sciences Ask A Biologist
- اسم الموقع: ASU - Ask A Biologist
- تاريخ نشر: 28 Jan, 2019
- تاريخ الوصول:
- حلقة الوصل: https://askabiologist.asu.edu/%D9%85%D8%AC%D9%85%D9%88%D8%B9%D8%A9%20%D9%86%D8%A8%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D8%AA-CAM
APA Style
Dr. Biology. (Mon, 01/28/2019 - 14:58). CAM مجموعة نباتات. ASU - Ask A Biologist. Retrieved from https://askabiologist.asu.edu/%D9%85%D8%AC%D9%85%D9%88%D8%B9%D8%A9%20%D9%86%D8%A8%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D8%AA-CAM
Chicago Manual of Style
Dr. Biology. "CAM مجموعة نباتات". ASU - Ask A Biologist. 28 Jan 2019. https://askabiologist.asu.edu/%D9%85%D8%AC%D9%85%D9%88%D8%B9%D8%A9%20%D9%86%D8%A8%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D8%AA-CAM
MLA 2017 Style
Dr. Biology. "CAM مجموعة نباتات". ASU - Ask A Biologist. 28 Jan 2019. ASU - Ask A Biologist, Web. https://askabiologist.asu.edu/%D9%85%D8%AC%D9%85%D9%88%D8%B9%D8%A9%20%D9%86%D8%A8%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D8%AA-CAM
يمكن لبعض النباتات ، مثل النبات الثلجي هذا، استخدام طريقة CAM للتمثيل الضوئي في بعض الأحيان ، ولكن يتم إيقاف تشغيلها في أوقات أخرى. تسمى هذه النباتات CAM الاختيارية. هذا يعني أن استخدام CAM اختياري.
Be Part of
Ask A Biologist
By volunteering, or simply sending us feedback on the site. Scientists, teachers, writers, illustrators, and translators are all important to the program. If you are interested in helping with the website we have a Volunteers page to get the process started.
