تكيف النباتات للعيش في البيئات المائية

خصائص تكيف النباتات المائية مع بيئتها

تمتاز النباتات المائية بمجموعة من الخصائص الفريدة التي تجعلها قادرة على العيش في البيئات المائية، وفيما يلي نستعرض أبرز هذه الخصائص:

فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية تكيف بعض النباتات المائية:

• زنابق الماء: تتكيف زنابق الماء عن طريق تثبيت جذورها في قاع المياه، وتحتوي أجزاؤها المعرضة لأشعة الشمس على بلاستيدات خضراء تسهم في عملية البناء الضوئي. كما تعتمد على الانتشار السطحي لتركيز أوراقها فوق السطح، مما يجعلها تظهر طافية.
• الزهقرنية (الشمبلان المغمور): تبقى هذه النباتات مغمورة بالكامل في المياه وتتميز بتوزيع المغذيات بشكل فعال دون الاعتماد على الجذور، ولكنها تحتاجها للتثبيت في المياه. جسمها خفيف وصغير، مما يوفر مستوى عالٍ من المقاومة للأضرار المحتملة.
• نبات الكاتيل (البوط): تعيش هذه النباتات غالبًا في بيئات المستنقعات، حيث تحميها أوراقها الشمعية من الماء، وتتوزع البلاستيدات الخضراء على جانبي الورقة للاستفادة القصوى من أشعة الشمس.
• نبات القلقاس: يعتبر من النباتات المائية التي تتكيف للعيش في المناطق الاستوائية، حيث تنمو في مياه تصل درجة حرارتها إلى 48 درجة مئوية، مما يتطلب منها الغمر الكامل تحت الماء في المناخات الباردة.

توجد أنواع عديدة من النباتات المائية، مثل زنابق الماء، التي تمتلك خصائص مثل الجذور الصغيرة والأوراق المسطحة، تساعدها على العيش في البيئة المائية.

نباتات أرضية تتكيف تحت الماء

بعض النباتات الأرضية تتكيف أيضًا وتعيش في كلى البيئتين البحرية والأرضية بفضل ميزاتها المميزة، مثل الهيكل القوي، الثغور المنتشرة، والأوراق الخفيفة. ومن هذه النباتات:

• نبات الصبار.
• نبات العنكبوت.
• نبات البطاطا الحلوة الزينة.
• نبات البوثوس (Pothos).
• نبات زنبق السلام.
• شجرة المانغروف (الأيكة الساحلية).
• أشجار السرو من جنس الطقسوم، التي تعيش في بيئات المستنقعات.
• نبات الإسفنج.

هل تختلف العمليات الحيوية بين النباتات المائية والأرضية؟

ظهرت الحياة على اليابسة قبل نحو 425 مليون سنة، وتجدر الإشارة إلى أن الحياة كانت مقتصرة على البيئات المائية لفترة طويلة. ومع مرور الزمن، تطورت الكائنات وبدأت في التكيف للعيش في البيئات الأرضية، مما أدى إلى ظهور اختلافات ملحوظة في العمليات الحيوية بين النباتات المائية والأرضية، ومنها:

• التغذية والتمثيل الغذائي: تحتاج النباتات المائية لتحقيق عملية البناء الضوئي إلى وجود عدد كبير من الثغور في الأجزاء المعرضة لأشعة الشمس على سطح الماء، وتواجه النباتات المغمورة صعوبة في هذا الأمر بسبب انخفاض كمية الضوء، بينما تمتلك النباتات الأرضية توزيعًا جيدًا للثغور.
• التكاثر: تسهل البيئة المائية التكاثر لدى النباتات المائية، حيث يمكنها إطلاق أبواغها في الماء، بينما تحتاج النباتات الأرضية لوسائل مثل الطيور والحشرات لتوزيع البذور.
• الحماية من تبخر الماء: تتكيف النباتات البرية بوجود طبقة شمعية لحماية أوراقها من التبخر، بينما النباتات المائية ليست بحاجة لذلك نتيجة توفر المياه حولها.
• تبادل الغازات: تتعامل النباتات المائية مع نقص غاز ثاني أكسيد الكربون بوجود ثغرات تخزن هذا الغاز لاستخدامه لاحقًا، وهو أمر غير ضروري للنباتات الأرضية.
• مقاومة الجاذبية: تحتاج النباتات الأرضية لطاقة لمحاربة الجاذبية لضمان توزيع المياه بفاعلية. بينما تتحمل النباتات المائية الضغط الناتج عن وجود الماء من حولها.
• العوامل المؤثرة في نمو واستمرارية النباتات: تلعب عوامل عديدة دورًا في نمو النباتات، كضوء الشمس حيث تسجل النباتات المائية نموًا أضعف بسبب ضعف تعرضها للضوء، بالإضافة لدرجة الحرارة التي عادة ما تكون أقل في المياه.
• الفروقات في أساليب الزراعة والإكثار:
  • النباتات المائية: تتكاثر من خلال زراعة بذورها أو عن طريق التكاثر الخضري، حيث يمكن وضع ساق النبات في الماء لتجذُّرها.
  • النباتات الأرضية: يمكن إكثارها عن طريق زراعة بذورها في تربة مناسبة أو عبر العُقل.

هل يؤثر تلوث المياه على النباتات المائية؟

تتعدد مصادر تلوث المياه على سطح الأرض، مثل مخلفات الزراعة، والمصانع، والصرف الصحي، ويؤثر هذا التلوث سلبًا على البيئة المائية، وبشكل خاص على النباتات المائية. ومن الأضرار الناتجة عن تلوث المياه على هذه النباتات:

• انخفاض مستوى الأكسجين المذاب، مما يؤثر سلبًا على تغذية النباتات.
• تضرر النباتات بالمواد السامة مثل المعادن الثقيلة والمبيدات التي قد تؤدي إلى موتها.
• تدهور نوعية الماء، مما يقلل من قدرة الضوء على الوصول إلى النباتات ويضعف كفاءة عملية التمثيل الضوئي.
• ضعف نمو النباتات بسبب التعرض للسموم، مثل الزئبق، والتي تؤثر سلبًا على الأسماك التي تتغذى عليها.

أظهرت دراسة أجراها اتحاد البيئة المائية في عام 2018 نتائج مهمة حول تأثير تلوث المياه على النباتات المائية:

• تم ملاحظة نسب تسمم مرتفعة لدى الأسماك التي تتغذى على النباتات الملوثة.
• التخلص من مياه الصرف الصحي ساهم في تعزيز التنوع البيولوجي لكل من النباتات والسمك.
• أثبتت التأثيرات السلبية للمبيدات الذائبة على أنزيمات بعض الكائنات المائية.

إن النباتات المائية تتمتع بخصائص تميزها عن النباتات الأرضية، وقد تمكنت من التكيف للعيش في بيئتها، بينما هناك أيضًا بعض النباتات الأرضية التي تستطيع التكيف في المياه. وقد أكدت الدراسات الأخيرة على تأثير تلوث المياه على هذه النباتات وأثره على النظام البيئي المائي.