الموسوعة العربية

بحث متقدم

أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س ش ص ض ط ظ ع غ ف ق ك ل م ن هـ و ي

البتولية

بتوليه

Betulaceae -

البتولية

البتولية

البيئة والتوزع

الاستعمالات

التصنيف وأهم الأجناس

جنس البتولا Betula

جنس جار الماء Alnus

الفصيلة البتولية Betulaceae أشجار أو جنبات متساقطة الأوراق، قشرة الساق ملساء إلى حرشفية، تتقشر أحياناً على شكل طبقات عريضة. البراعم الشتوية لاطئة أو محمولة على سويقة قصيرة، تغلفها حرشفتان إلى ثلاث حراشف غير متراكبة، وقد تكون هذه عديدة ومتداخلة. الأوراق بسيطة معلاقية متناوبة أو تتوضع في صفين، حافتها منشارية مضاعفة غالباً، ذات تعريق شبكي تصل فيه الأعصاب الثانوية إلى الأسنان الشبيهة بالمنشار.

الأزهار وحيدة الجنس وحيدة المسكن monoecious؛ إذ تنفصل الأزهار الذكرية والأنثوية على أفرع مستقلة في النبات نفسه، وهي صغيرة غير ظاهرة، تغيب لديها البتلات دائماً، وقد تغيب السبلات أيضاً أو تُختزل في الحجم نتيجة تأقلمها مع التأبير الريحي. تنتظم الأزهار في نورة أولية سيمية cyme تتألف عادة من ثلاث أزهار، وتجتمع النورات السيمية بدورها في نورات هُرِّية catkins، ويرافق كلا نمطي الأزهار قنابات bracts واضحة لافتة للنظر ومتباينة في الحجم، تتنامى مع تكوّن الثمرة وغالباً ترافقها، وتؤدي دوراً مهماً في تحديد الأجناس.

النورات الذكرية أسطوانية متطاولة ومتدلية، يوجد في إبط كل قنابة نورة سيمية صغيرة تضم ثلاث أزهار. تتألف الزهرة المذكرة من سبلتين وسداتين (البتولا) أو أربع سبلات وأربع أسدية (جار الماء). خيوط الأسدية قصيرة، حرة قد تنشطر نهايتاها إلى فرعين (البتولا) (الشكل 1).

الشكل (1) النورة الهرّية الذكرية لدى (أ) جنس البتولا، و(ب) جنس جار الماء.

1- قنابة أولية، 2- قنابة ثانوية f1 وf2 وf3 أزهار في إبط القنابة المركّبة المؤلفة من التحام القنابات الأولية والثانوية بعضها مع بعض.

النورات الأنثوية منتصبة إلى متدلية، تتألف الوحدة السيمية فيها لدى البتولا من ثلاث أزهار، وتحاط بقنابة أولية وقنابتين ثانويتين يؤلف مجموعها قنابة مركبة ثلاثية الفصوص؛ لكنها تسقط ولا تدوم مع الثمرة (الشكل 2). تُختزل النورة لدى جنس جار الماء إلى زهرتين فقط نتيجة غياب الزهرة الوسطى، وترتبط كل وحدة سيمية بقنابة رئيسية وقنابتين ثانويتين وقنابتين ثالثيتين وتتحد جميع هذه الوريقات بعضها مع بعض لتشكل قنابة مركّبة خماسية الفصوص تدوم مع الثمرة، وتصبح متخشبة، حيث تُرافق الثمرة بعد سقوطها. الكأس في الزهرة الأنثوية غائبة، ويتألف المَأْنَث gynoecium من كربلتين ملتحمتين، تشكلان مبيضاً سفلياً، يُقسم إلى حجرتين بشكل غير كامل، وتُحمل البُويضات ovules في قمة الحاجز غير التام. تحتوي كل حجيرة عادة على بُويضتين؛ لكنها تُجهض باستثناء واحدة، ويعلو المبيض قلمان ضخمان ينتهيان بميسمين. والثمرة أكينة ( فقيرة) achene مجنحة (الشكل 3).

الشكل (2) النورة الهرية الأنثوية لدى:

(أ) جنس البتولا ، (ب) جنس جار الماء.

1- قنابة أولية، 2- قنابة ثانوية، 3- قنابة ثالثية.

f1 و f2 أزهار في إبط القنابة المركّبة المؤلفة من التحام القنابات الأولية والثانوية بعضها مع بعض.

الشكل (3) ثمرة أكينة ثنائية الجناح لدى البتولا.

البيئة والتوزع

تشير الأدلة المستحاثة إلى أن الفصيلة البتولية نشأت في نهاية العصر الكريتاسي Cretaceous منذ نحو 70 مليون سنة في وسط الصين، يَدعم هذا المنظور عن المنشأ حقيقة أن الموطن الأصلي لمعظم الأنواع التي تضمها الفصيلة هو في هذه المنطقة، والعديد منها مستوطن هناك.

تنتشر البتولية حالياً على نحو واسع في المناطق المعتدلة والمناطق شبه القطبية boreal في نصف الكرة الشمالي، مع أنواع قليلة تمتد إلى الجزء الجنوبي من نصف الكرة الأرضية في جبال الأنديز Andes (سلسلة جبال في أمريكا الجنوبية) حيث تنتشر هذه الأنواع في المرتفعات شبه الاستوائية (الشكل 4)، وهناك نوع واحد فقط في إفريقيا هو جار الماء الدبق Alnus glutinosa.

الشكل (4) الانتشار الجغرافي لأنواع الفصيلة البتولية.

تُزهر جميع زمر هذه الفصيلة بوقت مبكر في بداية فصل الربيع ـ قبل ظهور الأوراق ـ أو قد تظهر الأوراق والأزهار معاً، وهي ريحية التأبير. تجري بعثرة الثمار لديها بوساطة الرياح أو الماء.

تَظهر أنواع الفصيلة البتولية في وقت مبكر في الموائل التي تبدي تعاقباً بيئياً أو في الأراضي الرطبة، وقد تبدو بهيئة أشجار حراجية مسيطرة.

يقوم جنس جار الماء بتثبيت الآزوت نظراً لامتلاكه عقداً جذرية متخصِّصة تحتوي على بكتريا مثبتة للآزوت الجوي.

الاستعمالات

يُستفاد من عدة أنواع من جنس البتولا وجار الماء والشرد في الحصول على الأخشاب القاسية والثقيلة التي تُطْلَب للأشياء التي تحتاج إلى خشب مقاوم ومتحمل. وتُثمن العديد من أنواع البتولا لدى شعوب شمالي أوربا، ولا سيما لقشرة أشجارها الملساء ذات الألوان الزاهية والتي لها استخدامات عديدة.

وتشمل أجناس الفصيلة عدداً من أشجار الزينة الشائعة التي تزرع على نطاق واسع في المتنزهات العامة والحدائق.

التصنيف وأهم الأجناس

تنتمي الفصيلة البتولية إلى رتبة الزانيّات Fagales من مجموعة ثنائيات الفلقة الحقيقية eudicots. وتُقسم وفق التصانيف الحديثة – بما في ذلك التصنيف السلالي لمجموعة مغلفات البذور APGIII- إلى فُصَيْلَتين subfamily، هما: الفُصَيلة البتولية Betuloideae والفُصَيلة البندقية Coryloideae. كانت معظم التصانيف السابقة تعدّ هاتين الفُصَيلتين فَصيلتين مستقلتين؛ غير أن الدراسات المستفيضة في مجالات التنامي والتشريح والمورفولوجيا والكيمياء الحيوية (البيوكيمياء) ولا سيّما ما هو مبني على معطيات الـDNA المعتمدة على سَلْسَلة جينات الرنا الريباسي وبعض جينات الصانعات الخضراء؛ تؤكد انحدارهما من السلف ذاته، وضرورة دمجهما معاً في فصيلة واحدة سميت الفصيلة البتولية، وأصبحت تضم ستة أجناس تشمل 157 نوعاً.

تضم الفصيلة البتولية بمفهومها التقليدي القديم جنسين، هما: جنس البتولا (60 نوعاً) وجنس جار الماء Alnus (35 نوعاً). وتتميز من الفصيلة البندقية بثمارها المسطحة (غير الكروية) وقناباتها الملتحمة على شكل حرشفة منبسطة، وافتقار أزهارها الأنثوية إلى السبلات والبتلات.

1- جنس البتولا Betula:

أشجار صغيرة إلى متوسطة الحجم، وأحياناً جنبات لا يزيد ارتفاعها على 50 سم. البراعم الشتوية لاطئة، والأوراق متناوبة، تضم الزهرة المذكرة عادة سداتين ذات خيوط مشطورة أسفل المآبر. النورات الهرية الأنثوية أسطوانية منتصبة أو متدلية، قناباتها مستطيلة ـ بيضوية، ثلاثية الفصوص، يوجد في إبط كل قنابة ثلاث أزهار خصبة، تتألف الزهرة من مبيض عار ثنائي الحجيرات. الثمرة أكينة محاطة بجناح متفاوت في الحجم من نوع لآخر.

التصنيف:

يقسم جنس البتولا إلى 5 تحت أجناس، تبدي طيفاً واسعاً من التعدد الصبغي، حيث تلاحظ بينها أنواع ثنائية ورباعية وخماسية وسداسية وثمانية وعشارية التعدد الصبغي. ومن الأنواع المهمة ضمن هذا الجنس تُذكر البتولا الشائعة Betula pendula (الشكل 5) التي تنتشر على نحو واسع في المنطقة الأوراسيّة المعتدلة.

الشكل (5) تجمع من أشجار البتولا الشائعة.

البيئة:

تؤلف أنواع البتولا غالباً مجموعات حراجية موحدة العمر في الأماكن المشمسة جيدة التصريف، وهي من الأنواع القيادية والرائدة التي تحتل الأرض المفتوحة بسرعة، وتسهم في حصول أول تشكيل شجري عند استعادة استيطان اليابسة من قِبل الغابة، وبذلك يتسلسل التعاقب البيئي الذي يلي حدوث الاضطرابات البيئية أو الحرائق أو القطع الكلي للأشجار. وهذا يعكس امتلاك أنواع البتولا قدرة تكيفية عالية على تحمل الظروف القاسية. تنتشر أنواع البتولا عموماً في الأراضي السهلية؛ ولكنْ لبعضها -مثل البتولا القزمة- توزّع جبلي. ينتشر معظمها في نصف الكرة الشمالي على نطاق واسع، وخاصة في المناخات المعتدلة والباردة، والتي قد تصل إلى ارتفاع 2000 م عن سطح البحر.

الأهمية الاقتصادية والبيئية والثقافية لأنواع البتولا

تُعدّ أنواع البتولا لدى شعوب شمالي أوربا وروسيا ومنذ آلاف السنين رمزاً للازدهار؛ إذ يستفاد من خشبها في النار والمسكن، ويُصنع من قشرتها عدد وافر من المواد والأواني، يحضر منها استطبابات للعديد من الأمراض كما يُحضَّر من نسغها مشروبات مسكرة (نبيذ البتولا). ويمكن للمرء عندما يتحدث عن البتولا أن يتحدث حقيقة عن “حضارة البتولا”، وعن شجرة تكتنز التاريخ.

قشرة البتولا وخشبها

تبدو قشرة البتولا بيضاء أو سمراء، وهي تتقشر تلقائياً على شكل صفائح يمكن أن يصل طولها إلى عدة أمتار، وبعرض قد يصل إلى 60 سم (الشكل 6). ويمكن الحصول عليها بسهولة من جذوع الأشجار والفروع الرئيسة لمختلف أنواع البتولا بإجراء شق طولي سطحي في جذع الشجرة وسحب القشرة منها.

الشكل (6) ساق البتولا، يبدو انفصال القشرة على شكل صفائح.

تعد قشرة البتولا منذ العصور القديمة حتى اليوم أحد أنماط الخشب الأكثر شيوعاً واستخداماً في مختلف الحُرف اليدوية والفنون، ومن هذه الاستعمالات استخدامها مادة أولية في صنع الصناديق والأكياس والسلال والأحذية والقبعات وغيرها، واستخدامها للكتابة أو لرسم أشكال فنية تخطيطية تدوم طويلاً، ومن ذلك استخدام الهنود لها ورقاً للكتابة على نطاق واسع، ومنها المخطوطات البوذية المكتوبة باللغة القندهارية Gāndhārī التي من المُرجح أنها أقدم النصوص الهندية الموجودة، والتي يرجع تاريخها إلى القرن الميلادي الأول. وثَمّن الهنود الحمر في أمريكا الشمالية قشرة البتولا، نظراً لخفة وزنها ومرونتها ومقاومتها وسهولة الحصول عليها بخلعها من الأشجار الواقعة، واستخدموها لبناء زوارق قوية، مضادة للماء وخفيفة الوزن، وكذلك لصنع الأطباق، وفي صنع أكواخهم المستديرة الشكل التي لها شكل القُبة والمعروفة باسم الوغم wigwams (الشكل 7). كما استخدمت القشرة لإيقاد النار؛ لأن عدم نفوذية القشرة يسمح ببقاء الطبقة الداخلية جافة حتى في أحوال الطقس السيِّئ، ومن الممكن تقسيم القشرة إلى صفائح رقيقة جداً من شأنها أن تشتعل من أصغر الشرر.

الشكل (7) نماذج عن بعض استخدامات قشرة نبات البتولا وذلك في عدة مجالات:

(أ) الصناديق والسلال والأحذية، (ب) ورق للكتابة، (ج) صنع الزوارق. (د) كوخ الوغم

ونظراً لغنى قشرة البتولا بالمركّبات المضادة للفطريات والجراثيم؛ فهي تساعد على الحفاظ على القطع المصنوعة من هذه القشرة.

تستخدم جذوع البتولا وأغصانها حطباً مميزاً للوقود؛ نظراً لقيمته المولدة للحرارة العالية في وحدة الوزن ووحدة الحجم، وهو يحترق جيداً من دون فرقعة، حتى عندما يكون متجمداً أو طرياً أو مجموعاً حديثاً.

خشب البتولا قاسٍ ناعم الحبيبات باهت اللون، ويبدي لمعاناً جذاباً مثل قماش الساتان (النسيج الحريري)، وقد تبدي حلقات النمو في هذا الخشب تموجات جذابة ممّا يزيد في قيمته وجماليته. وهو مناسب لاستعماله قشرةً خشبية خارجية أو في صنع الخشب الرقائقي plywood للبتولا الذي يُعدّ من بين أقوى الأخشاب وأكثرها استقراراً، ويجمع بين الخفة والقوة، وله العديد من الخصائص الجيدة الأخرى.

ويشيع استخدام خشب بعض أنواع جنس البتولا مثل خشب بتولا البلطيق Baltic birch لصنع خزائن مكبرات الصوت؛ فهو إضافة لقساوته يتمتع بصدى طبيعي تصل ذروته إلى الترددات العالية وتمتد إلى المنخفضة ويوحِّد النغمة، ويعوض هذا الصدى عن اللفافة the roll-off المستخدمة للترددات المنخفضة والعالية في مكبرات الصوت. وقد حُدِّد الخشب الرقائقي للبتولا من قبل هيئة الإذاعة البريطانية BBC على أنه الخشب الوحيد الذي يمكن أن يستخدم في صنع صناديق لمكبرات الصوت من النمط LS3 / 5A، والتي تعمر طويلاً. كما أن الطبول قديماً غالباً ما كانت تصنع من خشب البتولا.

الاستعمالات الأخرى:

تستخدم أنواع عديدة من البتولا استخدامات طبية يشمل ذلك الأوراق والفوارع الفتية والقشرة والنسغ؛ إذ تتميز قشرة أشجار البتولا وأوراقها بغناها بمركّبات ذات خصائص علاجية، وأهمها البتيولين betulin وهو مركّب راتنجي، والبيتيولوزيد betuloside وهو مركّب غليكوزيدي؛ إضافة إلى زيت أساسي عطري. تسبب هذه المركّبات إدراراً ملحوظاً للبول؛ إضافة إلى كونها مطهراً. وقد أورد المجلس العلمي الاستشاري للعقاقير والمنتجات الطبية الألماني المعروف باسم Commission E (وهو يعادل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA) الاستعمالات الآتية لأوراق البتولا: التهابات المسالك البولية، علاج حصى الكلى والمثانة وعلاج الروماتيزم.

يُعدّ نسغ البتولا Birch sap الذي يُجمع في الشتاء والربيع -عندما يتحرك النسغ بكثافة- مشروباً تقليدياً في شمالي أوربا وروسيا وشمالي الصين. ويعبأ هذا النسغ، ويباع تجارياً لأغراض دوائية وتجميلية. كما تعطي عجينة الورق المصنوعة من خشب البتولا ورقاً ذا حجم منخفض وعتامة منخفضة، وهذا يجعله مناسباً لصنع ورق عازل glassine paper ، وهو ورق ناعم وصقيل ولامع مقاوم للهواء والماء والشحوم.

2: جنس جار الماء Alnus:

جار الماء أو جار النهر، ويعرف أيضاً بالنغت ، وهو الاسم الشائع لجنس يضم نحو 30 نوعاً من الأشجار ذات الارتفاع المتوسط والجنبات التي تنتشر في المنطقة المعتدلة الشمالية مع عدد قليل من الأنواع تمتد إلى أمريكا الوسطى وشمالي جبال الأنديز. تنمو أشجار جار الماء في الغابات الرطبة أو على حواف الأنهار والجداول والمستنقعات.

البراعم الشتوية معلاقية إلى شبه لاطئة، تحاط بحرشفتين إلى ثلاث حراشف مصراعية، وقد تكون الحراشف كثيرة ومتراكبة. تتوضع الأوراق في صفين، وهي ذات نصل بيضوي إلى إهليلجي وحافة منشارية مضاعفة أو منشارية بسيطة إلى شبه تامة. تضم الزهرة الذكرية 4 أسدية خيوطها تامة وغير مشطورة. يسهل تمييز جنس جار الماء في هذه الفصيلة من خلال النورات الأنثوية بيضوية الشكل المنتصبة التي تتخشب قناباتها ولا تتفكك مع نضج الثمار، وتحاكي بمظهرها مخروط صنوبر صغيراً (3-1 سم)، وتتفتح لتحرير البذور بطريقة مماثلة لكثير من مخاريط الصنوبريات (الشكل 8).

الشكل (8) النورات الثمرية لدى جار الماء.

(أ) جار الماء الأسود (ب) جار الماء الشرقي

من أضخم أنواع هذا الجنس جار الماء الأحمر A. rubra المنتشر على الساحل الغربي في شمالي أمريكا،

ونوع جار الماء الأسود أو الدبق A. glutinosa
(الشكل 9 – أ) وينتشر في معظم الدول الأوربية، وكلاهما على حد سواء يصل إلى أكثر من 30 متراً. على النقيض من ذلك فإن جار الماء الأخضر Alnus viridis جَنَبة نادراً ما يبلغ طولها أكثر من 5 م. يوجد في سورية نوع واحد من هذا الجنس، وهو جار الماء الشرقي A. orientalis (الشكل 9 – ب)، وذلك في الجبال الساحلية، ومع أنه ينتشر بوفرة نسبياً؛ لكنه لا يمثل غطاءً نباتياً غابياً أو تجمعات واسعة، وإنما يرافق الصفصاف والدلب.

الشكل (9)

تثبيت الآزوت

يعرف عن جار الماء علاقته التعايشية المهمة مع جنس من البكتريا الشُّعّية Actinomycete المثبتة للآزوت، وهو فرانكيا Frankia من النوع آلني alni. F، وينتج من هذه العلاقة ظهور عقد جذرية مفصّصة قد يصل حجمها إلى مثل قبضة يد الإنسان. تمتص البكتريا الآزوت الجوي، وتجعله متاحاً للنبات؛ في حين يزود النبات البكتريا بالسكريات التي ينتجها. وحصيلة هذه العلاقة التبادلية المفيدة للطرفين نمو جار الماء على نحو أفضل وتحسين خصوبة التربة.

استخدامات جار الماء

يستخدم الخشب القاسي لجار الماء دعائم للمباني، وقد صُنعت معظم دعائم المباني التي تُعدّ الأساس لمدينة البندقية من أشجار جار الماء. كما يستخدم في صناعة الأثاث والمكاتب والمنتجات الخشبية الأخرى؛ ولا سيما في بناء أجسام القيثارات (الغيتار Guitar) الكهربائية؛ فهو يوفّر نغمة محكمة ومتوازنة، وقد اعتُمد من قبل العديد من الشركات المصنعة للقيثارة الكهربائيّة.

تحتوي قشرة جار الماء مادة الساليسين salicin المضادة للالتهابات، والتي تُستقلَب في الجسم إلى حمض الصفصاف.

عماد القاضي

مراجع للاستزادة:

-A. Bresinsky، C.Körner، et al.، Strasburger’s Plant Sciences. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013.

-Z. D. Chen، S.R. Manchester، et al.، Phylogeny and evolution of the Betulaceae as inferred from DNA sequences، morphology، and palaeobotany. American Journal of Botany, 1999.

-A. Cronquist، An Integrated System of Classification of Flowering Plants. Columbia University. New York, 1981.