11:03 م
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : محاضرات في علم النبات : التصنيف و التكاثر
عدد صفحات الكتاب : 189 صفحة
طوال تاريخ البشرية ، كانت النباتات موضع اهتمام فني وفكري واسع الانتشار وفي بعض الأحيان مهيمن. كانت النباتات موضوعات مهمة من الدراسة الأولى لعمليات الحياة ، وكانت مركزية للدراسة العلمية في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. لا تزال هناك أسباب وجيهة لدراسة عمليات الحياة الأساسية للنباتات. البحث عن النباتات يثري حياتنا الفكرية ويضيف إلى معرفتنا حول عمليات الحياة الأخرى. يمكن لنتائج البحث في أنظمة النباتات أن تعلمنا أيضًا كيفية التعامل مع المشكلات في الزراعة والصحة والبيئة.
يدعم فهمنا للحياة النباتية مجموعة واسعة من الأنشطة ويمس تقريبًا كل جانب من جوانب الحياة البشرية. منذ نشأتها ، اعتمدت الحضارات البشرية في تطورها وازدهارها على قدرتها على إدارة النباتات ، وسقطت أحيانًا بسبب فشلها في القيام بذلك. على مر التاريخ ، تم جمع النباتات وتداولها وتكييفها بشكل انتقائي مع البيئات الجديدة وتربيتها من أجل توليفات جديدة من السمات. تم التلاعب بالنباتات لاستخدامها كغذاء وألياف ، ولأغراض أخرى كثيرة ، خاصة الجمالية.
تعتمد الحضارة الحديثة على الزراعة الناجحة والمستدامة للنباتات وعلى الاستخدام الحكيم لقاعدة الموارد البيولوجية والمادية التي تعتمد عليها زراعتها. إن معرفتنا بالعالم من حولنا غير مكتملة إذا لم نقم بتضمين النباتات في اكتشافاتنا ، وتكون مشوهة إذا لم نركز بشكل كافٍ على الحياة النباتية. هناك العديد من الأسباب العملية المقنعة أيضًا للمجتمع للاستثمار في البحث حول النباتات وتثقيف مواطنيه للمهن التي تكون فيها المعرفة بالنباتات مهمة. من الاكتشافات الأساسية حول الحياة النباتية تنشأ التقنيات والقدرات في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية
يمكن فقط للنباتات العليا وعدد قليل من الكائنات الحية الدقيقة تحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية. الكائنات الحية الضوئية هي مركز كرم الأرض للحياة الأخرى. أدت النباتات والبكتيريا الضوئية إلى تكوين الغلاف الجوي للأرض. إنها مهمة في تنظيم المناخ والظروف الكيميائية والبيولوجية للتربة والمياه. نباتات التمثيل الضوئي هي مصدر الوقود الأحفوري الذي نستنفده اليوم ، وهي توفر أكثر مصادر الطاقة المتجددة التي يتم حصادها بسهولة في المستقبل. غاز الغلاف الجوي الأساسي الذي تدخله النباتات في عملية التمثيل الضوئي ، وهو ثاني أكسيد الكربون ، هو أحد الغازات الرئيسية المسببة للاحتباس الحراري. تنظم النباتات دورة الكربون في المحيط الحيوي. تلعب النباتات أيضًا ، جزئيًا ، من خلال علاقاتها التكافلية الفريدة مع الكائنات الحية الدقيقة ، دورًا رئيسيًا في تنظيم تقسيم النيتروجين بين عمليات الغلاف الجوي وعمليات الحياة. لن نفهم تمامًا البيئة العالمية أبدًا - أو لدينا أمل جاد في إدارتها بنجاح في مواجهة النمو السكاني المتفجر - حتى يكون لدينا فهم أكثر شمولاً للنباتات وعملياتها الخلوية وبيئتها وبيولوجيا السكان.
النباتات مهمة في الحفاظ على بيئة صحية ، على سبيل المثال ، من خلال التحكم في التعرية وتلوث المياه ، والمساعدة في الحد من تلوث الهواء. إنها تعمل على تحسين بيئة الأنشطة البشرية في كل مكان - من المساحات الداخلية إلى مناطق البرية الشاسعة. إن دور النباتات الأرضية والعوالق النباتية البحرية في الحفاظ على بيئة مناسبة لسكن الإنسان ليس موضع تقدير كافٍ ، ولكن هناك اعتراف متزايد بالحاجة الملحة لإلقاء الضوء على دور النباتات. تظهر الآثار المتراكمة لأكثر من قرن من النشاط الصناعي ، والنمو السكاني المتفجر ، والتحولات الشديدة في استخدام الأراضي ، والآثار الأخرى للاستخدام البشري للأرض ، أن الأنشطة البشرية يمكن أن تتغلب على التأثيرات العازلة للعمليات الطبيعية التي تنظم المناخ العالمي. يمكن أن تعتمد صحة ورفاهية الجنس البشري على تحقيقنا لفهم أفضل يمكننا أن نبني عليه استغلالًا أكثر منطقية للحياة النباتية.
تطوير. يتطلب نمو النبات من خلية غير متمايزة إلى كائن حي كامل وناضج عددًا قليلاً من الهرمونات. علاوة على ذلك ، فإن الخلايا النباتية مكتملة النمو: من الممكن تجديد نبات كامل من ورقة واحدة أو خلية جذر. في المقابل ، تشكل الخلايا الجرثومية خلايا محددة (الخط الجرثومي) للحيوان في التطور المبكر. النباتات ليس لديها خط جرثومي بهذا المعنى وتنتج أعضاء وأمشاج من الأنسجة الجسدية في وقت متأخر من نموها.
الكيمياء الحيوية. تعتبر النباتات فعليًا المصدر الوحيد للأكسجين الجديد والكربوهيدرات على هذا الكوكب. يتم حصاد الضوء بواسطة العضيات الفريدة ، البلاستيدات الخضراء. تصنع النباتات الأحماض الأمينية العشرين اللازمة للبروتينات ، بما في ذلك الأحماض الأمينية العشرة التي لا يستطيع الإنسان إنتاجها. علاوة على ذلك ، في علاقة تكافلية فريدة مع بعض النباتات ، يمكن للكائنات الحية الدقيقة تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي للاستخدام النباتي في تخليق الأحماض الأمينية والبروتينات والمركبات الأخرى.
علم وظائف الأعضاء. تفتقر النباتات إلى أنظمة الأعضاء الرئيسية الموجودة في الحيوانات. ومع ذلك ، فإن علم وظائف الأعضاء الخاص بهم يسمح لهم بالاستجابة لبيئتهم. بدلاً من جهاز المناعة ، لديهم آليات مقاومة للأمراض محفزة تمكنهم من صنع سموم طبيعية ضد مسببات الأمراض الفطرية والبكتيرية. بدلاً من الجهاز العصبي ، لديهم ذخيرة من المستقبلات والأصباغ التي تسمح لهم بالاستجابة لبيئتهم. بدلاً من الجهاز العضلي والهيكل العظمي ، لديهم مجموعة جديدة من الألياف للدعم. إنها متصلة بركائزها ، ولا يمكنها التحرك إلا بالنمو أو باكتساب الماء أو فقده.
لقد أثر البحث في النباتات بشدة على تطور علم الأحياء وساهم في العديد من التطورات العلمية الهامة. كان البحث على النباتات هو الذي أدى إلى اكتشاف قواعد الوراثة الجينية (بازلاء جريجور مندل) ، ودور الضوء في تنظيم الاستجابات الفسيولوجية للكائنات الحية الأعلى (نباتات الكروموسومات) ، ونقل العناصر الجينية (عناصر التحكم في الذرة) ، والطبيعة البروتينية للأنزيمات (اليورياز). ساهم البحث عن فيروس نباتي في توضيح بنية الحمض النووي نفسه (حيود الأشعة السينية مع فيروس فسيفساء التبغ) ودور الأحماض النووية في المادة الوراثية لجميع أشكال الحياة.
توضح هذه الأمثلة كيف أثرت دراسة النباتات على الأبحاث البيولوجية لعدة أجيال. ولكن ما مدى استعدادنا للتعامل مع الفرص والتحديات التي تنتظرنا؟ تجعل تقنيات علم الأحياء الحديث ، وخاصة علم الوراثة الحديث ، العديد من المشكلات الصعبة في بيولوجيا النبات أمرًا ممكنًا. قبل عصر الحمض النووي المؤتلف ، كانت الأدوات المتاحة للدراسات الجينية لتطور النباتات والتمثيل الغذائي والاستجابة البيئية بدائية نسبيًا. تقدم الوراثة الحديثة الآن وعدًا جديدًا لعلوم النبات. في بعض مجالات علم الأحياء الحديث ، تقدم النباتات النظام النموذجي المفضل للعلوم الأساسية والاستكشافية من خلال تطبيق التقنيات الوراثية الجزيئية. يمكن للعلماء الآن نقل الجينات بسهولة بين الأنواع النباتية ، ولأن جينومات بعض الأنواع النباتية صغيرة جدًا ، فيمكن دراستها بسهولة. يمكن استخدام النباتات للإجابة على العديد من الأسئلة العامة في علم الأحياء في تخصصات فرعية متنوعة مثل التنمية والتمثيل الغذائي وتنظيم الجينات والتعايش وبنية الكروموسوم.
ليس من ضمن نطاق هذا التقرير وصف أجندة بحثية لعلوم النبات. تضمنت تقارير أخرى لمجلس البحوث الوطنية جداول أعمال بحثية ذات صلة ، على سبيل المثال ، الاستثمار في البحث في السنوات الأخيرة ، أظهر المجتمع العلمي اهتمامًا متزايدًا بشكل ملحوظ بالبحوث مع النباتات. أثارت قوة الأساليب الحديثة في الإجابة عن الأسئلة المهمة في بيولوجيا النبات اهتمام العلماء بالجامعات الرائدة ومؤسسات البحث الأخرى في الولايات المتحدة وخارجها. تقدم مختبرات البيولوجيا النباتية الممولة تمويلًا جيدًا هنا وفي أماكن أخرى مساهمات بحثية في طليعة علم الأحياء. أدى هذا الاهتمام المتزايد إلى ظهور مقترحات بحثية جديرة بالاهتمام أكثر مما تستطيع الوكالات العامة تمويله. يشير مسح غير رسمي للقطاع الخاص في مجال التكنولوجيا الحيوية الزراعية إلى أنه في أواخر الثمانينيات من القرن الماضي ، تم إنفاق حوالي 250 مليون دولار (باستثناء تكاليف التطوير) كل عام على أبحاث بيولوجيا النبات الأساسية من قبل الشركات التي كان عملها بشكل أساسي أو حصريًا مع النباتات....
------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: