التنسيق العصبي والإحساس في الكائنات الحية والنباتات
الإحساس هو قدرة الكائن الحي على استقبال المؤثرات (المنبهات) من البيئة الخارجية أو الداخلية والاستجابة لها. هذا الموضوع يتناول آلية الإحساس في الكائنات وحيدة الخلية والنباتات، والتي لا تمتلك أجهزة عصبية متخصصة كما في الفقاريات.
الإحساس في الكائنات وحيدة الخلية
التعريف:
لا تمتلك الكائنات وحيدة الخلية أجهزة عصبية ولا أعضاء حس متخصصة، ومع ذلك فهي قادرة على الاستجابة لبعض المنبهات الخارجية.
المنبهات التي تستجيب لها:
- المنبهات الضوئية
- المنبهات الميكانيكية
- المنبهات الكيميائية
- المنبهات الحرارية
أمثلة على كائنات وحيدة الخلية:
- اليوغلينا
- البراميسيوم
- الأميبا
اليوغلينا:
كائن ذاتي التغذية يحتوي على بلاستيدات خضراء ويستجيب للضوء.
الاستجابة للضوء:
- موجبًا عندما يكون ضوء الشمس غير مباشر.
- سالبًا عندما يكون ضوء الشمس مباشرًا أو في الظلام التام.
سؤال: علل لماذا لا تستجيب اليوغلينا لضوء الشمس المباشر؟
الجواب: لأن أشعة الشمس المباشرة تحتوي على أشعة فوق بنفسجية قد تكون قاتلة لليوغلينا.
سؤال: علل لماذا لا تستجيب اليوغلينا للظلام؟
الجواب: لأن اليوغلينا تحتوي على بلاستيدات خضراء تقوم بعملية البناء الضوئي، وهي تحتاج إلى الضوء لصنع غذائها.
تعريف البقعة العينية:
البقعة العينية: هي تراكيب حسية توجد في مقدمة اليوغلينا، تساعدها على استشعار الضوء وتحديد اتجاهه.
البراميسيوم:
الاستجابة للضوء:
- سالبًا دومًا، حيث يتجنب الضوء بسبب ضرره عليه.
الاستجابة للمنبهات الميكانيكية:
- موجبًا: إذا لامس جسمًا صلبًا ذو أهمية غذائية.
- سالبًا: إذا لامس جسمًا صلبًا لا يحمل أهمية غذائية.
الاستجابة للمنبهات الكيميائية:
- موجبًا: إذا كانت المادة الكيميائية ذات أهمية غذائية (مثل السكر).
- سالبًا: إذا كانت المادة ذات أهمية غير غذائية (مثل النفط).
الاستجابة للحرارة:
- موجبًا: إذا تراوحت حرارة الماء بين 24 – 28 درجة مئوية.
- سالبًا: إذا كانت الحرارة أقل من 24 أو أعلى من 28.
سؤال: ماذا يحدث إذا كانت حرارة الماء 23 أو 29 درجة مئوية؟
الجواب: تكون الاستجابة سلبية ويتحرك البراميسيوم بعيدًا عن هذا الوسط.
الأميبا:
الاستجابة للضوء:
- سالبًا لضوء الشمس المباشر.
- موجبًا للضوء الخافت.
الاستجابة للمنبهات الميكانيكية:
- موجبًا: إذا اصطدمت بجسم غذائي بشكل خفيف لا يؤثر على جسمها.
- سالبًا: إذا كان الارتطام قويًا وأثر على جسمها.
الاستجابة للمنبهات الكيميائية:
- موجبًا: عند وجود مادة غذائية.
- سالبًا: عند وجود مادة غير غذائية.
الإحساس في النباتات
هل تمتلك النباتات جهازًا عصبيًا؟
الجواب: لا، بل يتم التنسيق فيها عن طريق مركبات كيميائية وعوامل فيزيائية.
طبيعة التنبيه في النباتات:
- يتم بشكل بطيء ويختلف حسب نوع النبات والخلايا.
- يتم الاستجابة للمنبهات عن طريق الانتحاء.
أنواع المنبهات:
- منبهات ضوئية
- منبهات جاذبية
- منبهات لمسية
- منبهات كيميائية
الاستجابة لهذه المنبهات:
- الانتحاء الضوئي
- الانتحاء الجذبي
- الانتحاء اللمسي
- الانتحاء الكيميائي
المواد الكيميائية التي تؤثر على الإحساس في النباتات
1. السايتوكاينين:
تعريف:
هرمون نباتي يعزز الانقسام الخلوي ويحفز النمو ويؤخر وصول النبات إلى حالة الشيخوخة.
التأثير:
- يحفز عملية انقسام الخلايا.
- يساعد على تمايز الأنسجة النباتية.
- يؤثر على نقل الماء والعناصر.
سؤال: ما أهمية السايتوكاينين؟
الجواب: تعزيز النمو وتأخير الشيخوخة من خلال الانقسام الخلوي.
2. حمض الأبسيسيك (ABA):
تعريف:
مركب نباتي غير هرموني، مسؤول عن تعزيز الكمون أو السبات في البراعم والبذور.
التأثير:
- يوقف نمو البراعم والبذور.
- ينشط التنفس.
- ينظم فتح وغلق الثغور في الأوراق.
سؤال: ما تأثير حمض الأبسيسيك على الثغور؟
الجواب: زيادة تركيز البوتاسيوم داخل الخلايا الحارسة يؤدي إلى دخول الماء وفتح الثغور. أما فقدان البوتاسيوم والماء يؤدي إلى غلق الثغور وبالتالي تقليل النتح ومنع الجفاف.
3. غاز الإيثيلين (C₂H₄):
تعريف:
غاز نباتي يستخدم لنضج الثمار لكنه يمتلك تأثيرات ضارة.
التأثيرات:
- تسريع نضج الثمار.
- تحفيز سقوط الأوراق.
- التسبب بانحناء سويقات الأوراق نحو الساق.
سؤال: ما تأثير الإيثيلين على الأوراق؟
الجواب: يؤدي إلى انحناء سويقات الأوراق باتجاه الساق وسقوطها.
خلاصة المحاضرة:
- الكائنات وحيدة الخلية تستجيب لمنبهات بيئية بطرق بدائية لكنها فعالة.
- النباتات تعتمد على الإشارات الكيميائية والفيزيائية في الإحساس بدلاً من الجهاز العصبي.
- فهم المنبهات والاستجابات يساعدنا في تفسير آليات التفاعل مع البيئة في الكائنات المختلفة.
هل تحب أن أهيئ لك نسخة PDF من هذا الدرس أو تنسيقه ليكون جاهزًا للنشر على موقعك؟