مقدمه

علم اين واژه وسوسه برانگيز و اغوا كننده كه بسياري از ما را شيفته خود و يا حداقل نتايج حاصل از خود كرده است زيرا در دنياي امروزي و بخصوص آينده بيشترين چالش را براي دستاوردهاي تمدن بشري اعم از فرهنگ،اخلاق،فلسفه و شايد حتي مذهب را نيز رقم زده است.با اين همه به نظر مي رسد كه بيشتر آن را امري جنبي و زينتي تصور 
مي كنيم و شايد هنوز به جديت نفوذ آن اعتقاد راسخي پيدا نكرده ايم در صورتي كه روزي نيست كه نتايج علمي يك شگفتي را خلق نكند و چشم انداز جديدي را در پيش روي بشريت قرار ندهد.آري چه بخواهيم چه نخواهيم دانش در كوچكترين اجزاء زندگي روزانه ما نيز وارد شده است و چاره اي جز جدي گرفتن و آموزش آن پيش رو نداريم.براي آموختن هر چيزي انگيزه و عشق لازم است و براي ايجاد عشق نيز آشنايي ضروري است.

گياهان از چه زماني روي كره زمين پديدار شدند؟
دانشمندان معتقدند كه نخستين زندگي گياهي دو الي سه هزار ميليون سال پيش در دوران پركامبرين آغاز شد.اين گياهان شبيه به جلبكها بودند و در آب ها زندگي مي كردند.در سنگ هاي مربوط به دوره كامبرين(500 الي600 ميليون سال قبل)شواهدي مبني بر وجود گياهان در خشكي هم پيدا شده است.حدود300 الي 400 ميليون سال پيش يعني در دوره«كربونيفر»و«دونين»بر تعداد گياهان روي زمين افزوده شد و نخستين جنگلها پديد آمدند.
اولين گياهاني كه روي كره زمين پديدار شدند در آب هاي كم عمق زندگي
 مي كردند،داراي ريشه بودند و گاز دي اكسيد كربن موجود در هوا را جذب 
مي كردند.نخستين گياهان خشكي همگي از نوع بدون گل بودند و در مرداب ها و نقاط مرطوب زندگي مي كردند.
نخستين در ختان در دوره«دونين»پديدار شدند،البته هيچ يك از درختان آن زمان شبيه درختان كنوني نبودند.اين درختان نيز بدون گل بودند،از حدود 135 ميليون سال پيش نيز گروهي از گياهان گلدار روي كره زمين ظاهر شدند و رشد كردند.از گياهاني كه امروزه وجود دارند و از گياهان بسيار قديمي روي زمين به شمار مي روند مي توان به سرخس و خزه اشاره كرد.حدود 350 ميليون سال پيش رشد درختان و گياهان خيلي زياد بود و به همين علت است كه امروزه ما منابع عظيمي از زغالسنگ و نفت خام و گاز طبيعي را داريم.اين منابع عظيم نفتي و گازي از بقاياي همين درختان ميليون ها سال پيش است.
آيا گياهان هم نفس مي كشند؟
فرآيند تنفس در گياهان
1. آوند چوبي
2. آوند آبكش
3. دي اكسيد كربن
4. اكسيژن
5. فتوسنتز
6. ياخته نرده اي
7. تنفس
8. اكسيژن
9. دي اكسيد كربن
10. غذاي ذخيره نشده نشاسته اي
تمام موجودات زنده براي زنده ماندن بايد نفس بكشند.در فرآيند تنفس اكسيژن وارد شش ها مي شود و دي اكسيد كربن از آنها خارج مي شود،اكسيژن وارد شده به شش ها با هيدروكربن ها تركيب مي شوند و توليد انرژي و دي اكسيد كربن مي كنند.
گياهان نيز موجودات زنده هستند و براي زنده ماندن تنفس مي كنند.حيوانات و انسانها هميشه به هنگام تنفس اكسيژن جذب و دي اكسيد كربن دفع مي كنند اما گياهان در روز به هنگام تنفس دي اكسيد كربن جذب و اكسيژن را دفع مي كنند و در شب اكسيژن جذب و دي اكسيد كربن را دفع مي كنند.
در طول روز برگ هاي گياهان دي اكسيد كربن موجود در هوا را جذب مي كنند.برگ هاي گياهان داراي ماده سبز رنگي به نام كلروفيل هستند كه به وسيله آن دي اكسيد كربن جذب شده را به قند و آب تبديل مي كنند.به اين فرآيند فتوسنتز مي گويند.براي انجام فتوسنتز وجود نور خورشيد ضروري است.اكسيژن توليد شده در فرآيند فتوسنتز وارد هوا شده و قند توليد شده به عنوان ماده غذايي در گياه مصرف مي شود.قند توليد شده در گياهان تبديل به كربوهيدرات،اسيد كربونيك و ويتامين هاي مختلف مي شود.
در طول شب،كه اثري از نور خورشيد نيست،عمل فتوسنتز پايان مي يابد و گياه شروع به استفاده از قند توليد شده در طول فرآيند فتوسنتز مي كند،گياهان در طول شب اكسيژن هوا را جذب و دي اكسيد كربن دفع مي كنند به همين علت است كه شب ها نبايد زير درختان و ميان گياهان خوابيد.
دانه هاي گياهان چگونه پخش مي شوند؟
يكي از مهمترين تفاوت هاي گياهان و حيوانات اين است كه حيوانات مي توانند از مكاني به مكان ديگر بروند و حركت كنند در حاليكه گياهان چنين توانايي را ندارند.گياهان در جاي خود به صورت ثابت باقي مانده و بنابر جهت رشدشان به صورت عمودي يا افقي رشد 
مي كنند.سؤال اينجاست كه گياهان چگونه دانه هاي خود را در مكان هاي ديگر پخش مي كنند؟جالب است بدانيد كه طبيعت مسئوليت اين كار را بر عهده دارد و به اين فرايند پراكندگي دانه ها مي گويند.به طور كلي چهار عامل در پراكندگي دانه گياهان مؤثر هستند؛هوا،آب،پرندگان و حيوانات و خود گياهان.
هنگامي كه عمل پراكندگي دانه توسط خود گياه انجام مي شود فرايند شكفتگي يا پراكندگي انفجاري رخ مي دهد.در پراكندگي انفجاري اندامي كه حاوي تخم گياه است مانند تخمدان،تركيده و دانه ها را در هوا پرتاب مي كند.دانه ها بسته به وزن و اندازه نيرويي كه در هنگام پرتاب به آنها وارد شده است در اطراف و در فواصل مختلف پراكنده مي شوند و به زمين مي افتند،گياهاني از قبيل نخود،خردل و گياهان خانواده گل حنا به اين طريق دانه هايشان را در اطراف پخش مي كنند.
هوا عامل بسيار مؤثري در پراكنده كردن دانه هاي گياهان محسوب مي شود.دانه هاي بسيار سبك به همراه باد از مكاني به مكان ديگر مي روند.گونه اي از علف وجود دارد كه در ارتفاعات بيش از هزار متر هم يافت شده و اين امر نشان دهنده آن است كه بايد تا چه حد در فرايند پراكندگي دانه مؤثر است.دانه هاي سبك وزن گل اركيده هم توسط باد از گياه والد جدا و در مكان هاي مختلف پراكنده مي شوند.دانه برخي گياهان مانند قاصدك و گل لوئي يا دم گربه داراي تارهاي باد كرده اي هساتند كه به آنها كمك
 مي كنند در هوا شناور بمانند تا در جاي مناسب به زمين بيفتند.دانه هاي افرا،زبان گنجشك و افراي سياه هم داراي ساختار ويژه اي هستند كه مي توانند با وزش باد مثل يك هلي كوپتر حركت كنند و در همه جا پراكنده شوند.
در مورد پراكندگي دانه به كمك آب،دانه ها بايد ضد آب باشند و بتوانند در آب غوطه ور شوند.درخت چندل يا كرنا و نارگيل داراي دانه هاي سخت هستند كه مي توانند در آب غوطه ور شوند.دانه ها از راههاي مختلفي توسط پرندگان و حيوانات گوناگون پراكنده مي شوند.برخي از دانه ها داراي خار يا قلاب هايي هستند كه به وسيله آنها به خز يا دم حيوانات مي چسبند.از اين طريق دانه ها به همراه حيوانات به مكان هاي مختلف 
مي روند و سرانجام از حيوان جدا شده و بر زمين مي افتند.گياهاني مانند دارواش دانه هايي دارند كه به ميوه هاي چسبنده مي چسبند.هنگامي كه پرنده يا حيوان اين ميوه ها را مي خورند دانه متصل به ميوه به دهان يا بدن جانور مي چسبند.برخي ديگر از دانه ها به ميوه هاي آبدار و خشومزه اي كه توسط انسان و حيوان و پرندگان خورده مي شوند 
مي چسبند.اين دانه ها وارد سيستم گوارشي شده و بدون هيچ تغييري به صورت مدفوع از بدن انسان يا حيوان خارج مي شوند.دانه انگور،توت و گلابي به اين روش پراكنده 
مي شدند،دانه هاي شبدر و غلات اغلب توسط حيوانات چرنده مانند گاو و گوسفند در مكان هاي مختلف پخش مي شوند.انسان ها با پرتاب كردن هسته سيب،هلو و دانه هاي غير خوراكي ميوه هاي مختلف در مكان هاي مختلف باعث پراكندگي دانه ها مي شوند.
كدام گياهان از ساير گياهان تغذيه مي كنند؟
آيا مي دانيد بعضي از گياهان به دليل نداشتن كلروفيل نمي توانند غذاي خود را بسازند؟به همين دليل بعضي از گياهان براي بدست آوردن غذا به گياهان يا جانوران ديگر وابسته اند.
گياهاني كه در تمامي خود را از مواد آلي بي جان به دست مي آورند كنكروي يا ساپروفيت و آنهايي كه از گياهان زنده تغذيه مي كنند انگل يا پارازيت ناميده مي شوند.
سياپرومنيت ها نقش مهمي را در روند فساد و تجزيه ايفا مي كنند،آنها با جذب و هضم مواد غذايي جانوران زمين را از اجساد آنها تميز نگه مي دارند.براي مثال برخي از قارچ ها و باكتري ها در اين گروه قرار دارند.
گياهان پارازيت غذاي خود را از گياهان ديگر به دست مي آورند.آنها غذا و آب مورد نياز خود را از طريق اندام هاي تخصيص يافته از گياهان ميزبان جذب و در بافت هاي ميزبان رشد مي كنند.گياهان انگل يا پارازيت هيچ سودي براي ميزبان خود ندارند در برخي از موارد به ميزبان خود آسيب هم
 مي رسانند.ميزان وابسته بودن يك پارازيت به ميزبان خود نشان دهنده وضعيت زندگي گياهي آنهاست.
سس و گل جاليز به طور كامل فاقد كلروفيل هستند و به ميزبان خود به عنوان يك منبع غذايي كاملاً وابسته اند؛كتان صحرايي كه يك نوع گياه پارازيت شناخته شده است،به شكل يك مار بلند و باريك مي ماند و رنگ آن بين زرد روشن تا قرمز متفاوت است.هنگامي كه دانه اين گياه جوانه مي زند،اين گياه به شكل دايره شروع به رشد 
مي كند و به دنبال گياه مادر مي گردد.زماني كه گياه ميزباني را پيدا مي كند ريشه نازك آن به دور ريشه ميزبان مي پيچد و شروع به گرفتن غذا از ميزبان مي كند.
بعضي از گياهان انگلي مانند گل طاووسي براي زندگي به ريشه گياه ميزبان وابسته اند،به همين دليل چون قسمت هاي گياهي آنها در زير زمين قرار دارد نسبت به كتان صحرايي كمتر مورد توجه و در ديد قرار مي گيرند.
در ميان گياهان نيمه انگل گياه دارواش به صورت شاخه هاي انبوه آويزان از درخت رشد مي كند،قسمتي از اين گياه به ساقه گياه ميزبان متصل شده و آب و مواد معدني را از ريشه آن مي گيرد.اين گياه مي تواند غذا را از طريق فتوسنتز توليد كند اما براي اين كار به آب و مواد معدني درختان ديگر احتياج دارد.گلسنگ نيز گياه انگلي است كه در طبيعت زندگي مي كند،اين گياه پوست درختان را مي پوشاند و از آنها غذاي خود را تهيه مي كند.


چگونه گياهان غذاي خود را به دست مي آورند و مي سازند؟
درختان و گياهان هم مانند انسان ها جزء موجودات زنده اند.آنها براي زنده ماندن به غذا،آب و هوا احتياج دارند.جالب است بدانيد كه آنها چگونه غذاي خود را بدست 
مي آورند.
گياهان غذاي خود را هم از خاك و هم از هوا بدست مي آورند.اگر خيلي دقيق به ريشه آنها نگاه كنيد مي بينيد كه انتهاي آنها شبيه بافت هاي نازكي است كه آنها آب و املاح معدني را جذب مي كنند و از طريق ساقه و شاخه ها به برگ ها انتقال مي دهند.در برگ ها است كه غذا آماده مي شود.
برگ ها منفذهايي دارند كه پر از هواست.آنها همچنين داراي ماده سبز رنگي هستند كه كلروفيل ناميده مي شود.اين كلروفيل در نقش يك كاتاليزور عمل مي كند و كربن موجود در دي اكسيد كربن و هيدروژن آب موجود در برگ را گرفته و هيدرات كربن،(شكر)مي سازد.در اين روش اكسيژن و آب به بيرون داده مي شوند و توسط برگ درختان به مصرف مي رسند.
شكر بعداً تبديل به نشاسته مي شود.به وسيله اين هيدروكربن هاست كه گياه مي تواند مواد پيچيده اي مانند غذا بسازد كه براي زندگي و رشد به آن احتياج دارد.اين مواد شامل پروتئين،عصاره،روغن و چربي ها هستند.آبي كه گياه از آن هيدروژن لازم براي فتوسنتز را مي گيرد شامل املاح معدني محلول است كه در ساختن قسمتهاي مختلف گياه مورد نياز است.آنها به طورعمده تركيباتي از نيتروژن،سولفور،فسفر،سديم،كلسيم،منيزيوم و آهن هستند.
غذاي اضافي براي رشد گياه در دانه،ميوه،يا پياز گل ذخيره مي شود.اين غذاي اندوخته شده در دانه براي جوانه زدن آن استفاده مي شود.
از ريشه كدام گياهان مي توان تغذيه كرد؟
غذا در ريشه بعضي از مواد غذايي به صورت اندوخته جمع مي شود و مي توان مانند سبزيجات از آنها تغذيه كرد.به گياهاني كه داراي چنين ريشه هايي هستند،سبزيجات ريشه اي گفته مي شود.
اين نوع گياهان در تمام مناطق جهان به عنوان منبع غذايي كاشته مي شوند.از آنجا كه آنها بر خلاف غلات مواد شيميايي مختلف را از خاك بيرون مي كشند ، در سيستم چرخه محصولات كشاورزي بسيار مفيدند.



هويج ريشه اي به رنگ نارنجي روشن است كه درصد بسيار زيادي كاروتن دارد و آنها را مي توان به صورت خام يا پخته مصرف كرد.بعضي از اوقات هويج ها بدون آب و خشك شده هستند و ترب و تربچه طعمي تند دارد.آنها به رنگ قرمز يا سفيد وجود دارند و
 مي توان در سالاد از آنها استفاده كرد.شلغم نيز گياه زردرنگي است كه به عنوان ريشه خوراكي مورد استفاده قرار مي گيرد.
سيب زميني نيز ساقه اي زيرزميني و خوراكي است كه يكي از مهمترين مواد غذايي به شمار مي رود و آن را مي توان به صورت پخته يا سرخ شده استفاده كرد.
برخي از پيازهاي زيرزميني مانند سير،تره فرنگي و پياز هم بعنوان مواد غذايي به كار 
مي روند.سير براي طعم دادن به سالاد،سوپ،سس به كار مي رود؛تره فرنگي نيز ماده طعم دهنده اي است و پياز را هم مي توان به همراه بقيه مواد پخت و يا آن را به صورت خام مصرف كرد.ريشه هاي اين گياهان براي ما بسيار مفيدند چون بسياري از مواد معدني و ويتامين ها را به بدن ما مي رسانند.
آيا گياهان حركت مي كنند؟
يكي از اساسي ترين تفاوت هاي حيوانات و گياهان اين است كه حيوانات مي توانند از مكاني به مكان ديگر بروند،در حاليكه گياهان توانايي حركت كردن ندارند.البته بر خلاف اين تغيير كلي بعضي از گياهان وجود دارند كه مي توانند حركت كنند.براي مثال قارچ يا كپك لجني حركاتي شبيه آميب ها دارند.بعضي از انواع جلبك ها هم داراي تاژك شلاق مانندي هستند كه از آنها براي حركت كردن درون آب استفاده مي كنند.«انگلنا»تك ياخته اي است كه توانايي شنا كردن دارد.جدا از اين استثناها حركت گياهان به حركت بعضي از قسمت هاي گياه محدود مي شود و گياه در جاي خود ثابت باقي مي ماند.در كل سه نوع حركت در گياهان ديده مي شود؛حركات غير ارادي(گرايشي)،حركات دايره مانند و پيچشي،حركات درخت گرا.
حركات غير ارادي يا گرايشي نتيجه عكس العمل گياه در مقابل يك محرك محيطي است.در اين حالت جهت رشد گياه توسط محرك تعيين مي شود.وقتي كه رشد گياه به سمت محرك باشد به آن گرايش مثبت و وقتي كه رشد آن در جهت مخالف محرك باشد به آن گرايش منفي مي گويند.حركات غير ارادي يا گرايش توسط يك هورمون رشد بنام اكسين به وجود مي آيند.هنگامي كه گياه توسط محرك محيطي تحريك
 مي شود،اين هورمون،اكسين،در قسمت هاي تحريك شده جمع مي شود.تجمع اكسين باعث مي شود كه سلول هاي آن قسمت سريع تر از سلول هاي قسمت ديگر گياه تكثير شوند و رشد كنند.حركات غير ارادي چندين نوع مختلف دارند.نورگرايي؛در اين حالت محرك محيطي نور است و گياه به سمت نور رشد مي كند.اكسين در قسمت هايي از گياه در معرض نور هستند تجمع مي كند و گياه به سمت نور رشد مي كند.به همين دليل ساقه و برگ هاي گياه به سمت نور و ريشه ها در جهت مخالف نور رشد مي كنند.
زمين گرايي هم نوع ديگري از حركات غير ارادي يا گرايشي است كه در آن جاذبه زمين محرك محيطي است.در اين نوع حركت ريشه ها گرايش مثبت و ساقه ها گرايش منفي دارند.نوع ديگر حركات غير ارادي،هيدروتروپيسم است.در اين حالت گياه نسبت به محرك محيطي آب عكس العمل نشان مي دهد.ريشه گياهان هميشه به سمت آب حركت مي كند و اغلب فواصل زيادي را براي رسيدن به آب طي مي كنند.
حركات دايره مانند يا پيچشي،حركات مارپيچي هستند كه توسط نوك برخي از ساقه ها در موقع رشد انجام مي شود تا گياهان بالارونده بتوانند تكيه گاه مناسبي براي خود پيدا كنند.
حركات درخت گرا توسط محرك خارجي به وجود مي آيند.مانند نور يا دما.در اين حركات،گياه مستقل از منبع محرك است.براي مثال برخي از گل ها در طول روز باز و در شب بسته مي شوند.گل هايي مانند گل آفتابگردان هم فقط در زماني كه دماي محيط مناسب باشد باز مي شوند.
گياهان مختلف چگونه نامگذاري شدند؟
از هنگام تكامل زبان،گياهان و درختان گوناگون براي تمايز از هم به اسامي مختلف نامگذاري شدند.اين فهرست براي استفاده همه اعم از كلكسيونرها يا گياه شناس ها ضروري مي باشد.ريشه اين نامگذاري ها بسيار جالب بود و ارزش دانستن دارد.
برخي از اسامي به سادگي از زبان هاي ديگر استخراج شده اند در حاليكه برخي ديگر نام محل بومي گياه مي باشد.برخي بر اساس شكل و رنگشان و بعضي نيز بر اساس نام كاشفان خود نامگذاري شده اند.در ادامه منشأ برخي از گياهان و درختان مهم مورد بررسي قرار مي گيرند.درخت كاج نامش را از لغت يوناني Pinus به معني يك نقطه گرفته است . درخت صنوبر(Spruce)در اصل بايد Prussia(ناحيه اي در اروپا)ناميده شود زيرا تا مدت ها تصور مي شد كه منشأ بومي اين درخت در آنجا قرار دارد.فنجان كره اي گلي است كه به شكل فنجان و به رنگ كره مي باشد.درخت شنل زنانه نامي است كه به يك گياه داده شده است.به اين دليل كه زنان لباس هايي با يقه چين خورده و لبه هاي دندانه دندانه مي پوشيدند كه شبيه برگ اين درخت بود.گياه شيرعسل(نوعي گياه پيچيكي)به اين دليل به اين اسم ناميده مي شود كه گل هاي بسيار غني دارد كه زنبورداران از آن براي تغذيه زنبورها و توليد عسل استفاده مي كنند.ماگنوليا نيز به اسم پيرماگنول ،پروفسور گياه شناس فرانسوي ناميده شده است.
در ماداگاسكار نوعي درخت به نام مسافران وجود دارد كه برگ هاي بزرگ و پهني داردكه آب باران را در خود جمع كرده و مسافران براي رفع تشنگي از آب جمع شده در برگ آن استفاده مي نمايند.
گياه آرايشگر از اين لحاظ ناميده مي شود كه محلي هاي مشرق زمين برگ هاي آن را به صورت خود مي ماليدند تا ريش آنها رشد كند.نام گل آويشن از لغت لاتيني به معناي قرباني گرفته شده است زيرا رومي ها قربانيان خود را با استفاده از اين گياه 
مي سوزاندند.نام برخي از گياهان حاوي هشدار مي باشد.به عنوان مثال سايه شب كشنده نام يك گياه سمي است كه در ميان خرابه ها مي رويد و شايع است كه به وسيله ارواح و شياطين شكار مي شود.
چگونه گياهان در مقابل سرما از خود محافظت مي كنند؟
در حدود 350000 نوع گياه مختلف در دنيا وجود دارد،همه اين گياهان در تلاشند تا با مبارزه در مقابل طوفان،باران،خورشيد و برف زنده بمانند.بعضي از اين گياهان به دليل سرما در زمستان از بين مي روند اگرچه قبل از اينكه از بين بروند دانه هاي آنها در سطح زمين پخش مي شوند و در فصل پاييز گياه جديدي از آنها مي رويد.هر چند،گياهاني وجود دارند كه قادر به محافظت از خودشان در برابر سرما هستند،اين گياهان به شيوه خاصي از خودشان در مقابل سرماي زمستان محافظت مي كنند.آنها برگ هاي خود را بر روي زمين قرار مي دهند.به اين ترتيب گرماي زمين وارد برگ ها شده و گياهان در مقابل سرما محافظت مي شوند.
در بعضي ديگر از گياهان مانند گياه مورد،قسمت بيروني گياه خشك شده ولي ريشه زنده مي ماند و به فعاليت خود ادامه مي دهد.در اين گياهان ريشه بعنوان محل ذخيره عمل مي كند.بسياري از گياهان نيز براي فرار از سرما خود را در زير خاك پنهان مي كنند،مانند پياز يا ريشه كه با توجه به نياز گياه مواد غذايي در آنها ذخيره مي شود.
در بعضي از موارد از روش هاي مصنوعي براي محافظت از گياه در برابر سرما استفاده 
مي شود.براي مثال در مناطقي كه مركبات در آنجا پرورش مي يابد از گرم كننده استفاده
 مي شود يا در مناطق ديگر از پنكه هاي بزرگي استفاده مي شود تا با جابه جا كردن هواي سرد مانع از يخ زدن گياهان شوند.