רגלת הגינה: מבנה הזרע

פורסם: 28 במרץ 2010, י"ג בניסן תש"ע | עודכן: 9/05/14

כאשר התחלתי לכתוב את פרק הצמחים המיוחדים חשבתי שאטפל בראשונה בעצים. היתה זאת קבוצת האזובים אותה כלל החכם באדם כאחד ממיני העצים. לאחר סיום כתיבת הפרק והפרק שאחריו עסקתי בבדיקת זרעים של מקורבי רגלת הגינה אשר נאספו במהלך הקיץ על-ידי עמיתי באי סרדיניה, איטליה. זה חלק ממחקר ממושך שאני עורך בו נמצא מין חדש למדע שיקרא על שם סרדיניה. ממצאים נוספים המריצו אותי לחזור ולעסוק במשנה מרץ בקבוצת צמחים זאת אותה חקרתי מ-1977.

כדי להבין את מהלך המחקר ראוי לסקור את כל מפגשי עם רגלת הגינה. הסיפור מרתק אותי ותוך כדי כתיבה קיבלתי זרעים מאתרים ארכיאולוגיים באיטליה והתרגשותי רבה. התלבטתי רבות כיצד לבנות פרק זה וכיצד להגישו. הכנסת כל המינים החדשים לאתר מחייבת אותי להכין "מפתח" להגדרתם בעברית; באנגלית המפתח כבר פורסם במאמרנו Danin, Domina & Raimondo (2008).

מבנה הזרע של קרובי רגלת הגינה ומינוח

כדי לבדוק את זרעי הרגלה יש להתבונן בהם דרך עדשות הבינוקולר כאשר האור עמום (מאט); באור של נורת להט שקופה פני הזרע מבריקים ולא ניתן לראות את המבנה העדין של תאי האפידרמיס. אני נוהג להתחיל בעדשה הקטנה בה ההגדלה X10 ולעבור לעדשה שנייה בה ההגדלה X400 . זרע של רגלת הגינה (במובן הצר של שם המין) מוצג באיור 11.1.1. הצמח שייך לסדרת כפופי העובר ואכן במבט בזרע האליפטי ניתן לראות מעין התחלת סליל שבקצהו הספרות 907.57. הקו, בקצהו נמצא המספר שנזכר, עובר לאורך הקוטר הארוך של הזרע (שהוא מקורב ל-0.91 מ"מ). קו ניצב לו היה מתאר את הקוטר הקצר שלו. בתיאור הזרעים נשתמש בקוטר הארוך בלבד.

תאי האפידרמיס דמויי כוכב,

איור 11.1.1: רגלת הגינה, זרע.

איור 11.1.2: עובר סלול.

בקצה השמאלי של הקו נמצא, בתוך הזרע ומתחת לקליפתו, קצהו של השורש העוברי. העובר כפוף ובנקודה בה רואים מעין רשת מצוי בתוך הזרע הקצה של זוג הפסיגים. ה"רשת" עצמה היא צלקת שנוצרת בכל זרע מקיטועו מעוקץ הזרע שדרכו ניזון הזרע מהשחלה. הקווים מרכיבי ה"רשת" הם שרידים של תאי העוקץ. להצגת העובר התפחתי במים זרעי רגלת הגינה, פתחתי בניתוח זהיר שני זרעים בשלבי תפיחה שונים והרי הם לפנינו. עובר סלול שהקיף גליל זעיר של מזון, הקרוי אנדוספרם, מוצג באיור 11.1.2. חלקו העליון של הגליל, המסתיים בחוד כלפי ימין, הוא השורש העוברי.

בהגדלת קצהו הימני של העובר (איור 11.1.3), רואים את "רשת" התאים הקטנים שנזכרה למעלה. הזרע שבאיור 4 תפח, החל להתפתח ורואים בו את זוג הפסיגים. קצה השורש העוברי מוסתר על-ידי שריד של קליפת הזרע. הגליל שבמרכז העובר הוא האנדוספרם (ראוי לקרוא על ערך זה בספר "אנטומיה של הצמח" מאת א. פאהן) והחומה העגולה המצויה בין האנדוספרם לפסיגים היא קליפת הזרע.

איור 11.1.3: קצה השורש העוברי וקצה הפסיגים שבעובר.

איור 11.1.4: עובר שתפח עם זוג פסיגים, אנדוספרם במרכז וביניהם קליפת הזרע.

בשל הקושי בתיאור דמות תלת-מימדית בעזרת תמונה דו-מימדית נכנה בדיוננו את הצד השטוח של הזרע "לחי" ונתייחס במרבית המקרים לצורת התאים ב"לחי". הכוכבים הם תאי אפידרמיס של הזרע ההדוקים אחד לשני (איור 11.1.5). החיבור יעיל ביותר.

זרעים שנמצאו בחפירות ארכיאולוגיות לאחר 1500-1000 שנים של שהייה בקרקע נשברו ללא התאמה לקווי החיבור של תאי האפידרמיס (איור 11.1.6). צורת תאים אלה ודרך חיבורם אחד לשני הן תכונות היסוד בהן אני משתמש להגדרת המינים בקבוצה זאת, להבדלה ולמציאת קשר גנטי ביניהם. התאים עשויים להיות "שווי קוטר" אשר אפשר לדמות שכל חלקיהם ניתנים להכנסה לתוך ציור של מעגל (איורים 11.1.7a, 11.1.7b) או "מוארכים" אשר אפשר לדמות שחלקיהם ניתנים להכנסה לתוך ציור של אליפסה (איורים 11.1.7c, 11.1.7d). מגוף התא בולטות "אצבעות" המשולבות באופן הדוק עם "אצבעות" התאים השכנים. ה"אצבעות" עשויות להיות ארוכות (איור 11.1.7b) או קצרות (איור 11.1.7c) ועליהן בליטות קטנות (איור 11.1.8) שמתאימות למונח המדעי "granulate" או גרגירי בעברית.

גובהן וקוטרן של הבליטות ניתנים למדידה בעזרת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, מכשיר שאינו מצוי בכיסו של אף אחד. המיקרוסקופ של המכון הגיאולוגי בירושלים או של האוניברסיטה העברית ממלאים חדר מחקר מיוחד. גב האצבע עשוי להיות חלק; על ה"אצבעות" שבאיור 11.1.7a, 11.1.7b ו-11.1.7d אין "גרגירים". חלקו של התא הנושא בשוליו את "האצבעות" עשוי לשאת בגבו גבשושית (tubercule) כמו במרכז התא של רגלת קפריסין (איור 11.1.9) או שתים-שלוש גבשושיות במרכז התא של רגלה משולשת (איור 11.1.10). יש גם קבוצה של שלושה מינים שלהם גבשושיות קטנות יחסית ליד "גרגירים" (איורים 11.1.11, 11.1.12). הזרע עשוי להיראות במקרה זה מגורגר בלבד (איור 11.1.12).התכונה המסייעת להבדלה בין שלושת המינים בקבוצה זאת היא קוטר הזרע.

איור 11.1.5: רגלת הגינה, תאי קליפת הזרע.

איור 11.1.6: רגלת קפריסין מאתר ארכיאולוגי באיטליה. קליפת הזרע נשברת שלא על פי קווי התפר שבין התאים.

איור 11.1.7: צורות של תאים: a. למעלה משמאל – תאים שווי-קוטר של רגלת קפריסין, b. למעלה מימין – תאים שווי-קוטר ברגלה מבריקה, c. למטה משמאל – תאים מוארכים רגלה קנרית, .d למטה מימין – רגלת ניקרגואה.

איור 11.1.8: כוכבים וגרגירים, רגלה כוכבנית.

איור 11.1.9: גבשושית במרכז כל תא, רגלת קפריסין.

איור 11.1.9ב

איור 11.1.10: שלוש גבשושיות בתא אפידרמיס, רגלה משולשת.

איור 11.1.10ב

איור 11.1.11: גבשושיות וגרגירים בני גודל דומה, רגלת ראוס.

איור 11.1.12: גבשושיות וגרגירים בני גודל דומה, רגלת זפרן.

איור 11.1.13: טיפוסים של פני שטח.

בהגדלה רבה של פני הזרע (איור 11.1.13) ניתן לראות תכונות אופייניות המסייעות להבדלה בין מינים במקרים מיוחדים. במקרה יחיד יש שעווה המכסה את פני הזרע ועל כן צבעו כחלחל (רגלת ניקרגואה – איור 11.1.13b). ברגלת קפריסין, שאיור 11.1.13d הוא הגדלה של פני זרעה, רואים בליטות המזכירות תפיחה של עור גופנו בעקבות עקיצת יתוש. יש מינים בהם פני הזרע חלקים (כבאיור 11.1.13a).

ומה עם עלים, גבעולים ופרחים?

איור 11.1.14: מופע וגטטיבי טיפוסי של בני קבוצת רגלת הגינה. הגדרה מדויקת אפשרית רק בבדיקת הזרע.

כאשר בוחנים את הנוף הירוק של הצמח ואת פרחיו (איור 11.1.14) מתברר שאין אחידות בהתפלגות התכונות. צמחים בעלי זרע דומה או זהה יכולים להראות ארוכי כותרת, קצרי כותרת או אף חסרי-כותרת שאינם נפתחים אך נושאים זרעים (קלייסטוגמיים). גבעולים של צמחים שזרעיהם זהים יכולים להיות ירוקים-מלבינים לעומת שכניהם מאדימי-הגבעול. לעתים מזומנות עשוי הבודק להתלהב ממציאות פס אדום בשפת העלה. אין יציבות בצמידות של תכונה זאת למיקרו-מינים שניכרים על ידי זרעיהם (("מיקרו-מינים" הוא מונח שהתקבל בקבוצת המחקר הטקסונומי של אגן הים התיכון –OPTIMA- ליחידות מיון שקשה בשלב זה של המחקר לקבוע אם הן מינים, תת-מינים או זנים). גידול של צמחים מזרעים שנאספו בשדה הביא להתפתחות צאצאים שהזרע שלהם היה זהה לזרעי צמח האם.