على الرغم من أن الأشجار شائعة ومألوفة لنا جميعا، فإن كيفية نمو الأشجار ووظائفها وبيولوجيتها الفريدة ليست مألوفة جدا، والعلاقة المتبادلة بين جميع أجزاء الأشجار معقدة للغاية وخاصة خصائصها الضوئية، وتبدأ الأشجار الحياة بشكل كبير مثل كل النباتات الأخرى التي رأيتها، ولكن أعط هذه النبتة مدة شهر تقريبا وستبدأ في رؤية جذع واحد حقيقي، وأوراق الأشحار أو الإبر الشبيهة بأوراق الأشجار، واللحاء، ومكونات خشبية، ولا يستغرق الأمر سوى بضعة أسابيع قصيرة لرؤية النبات يظهر تحوله الكبير إلى الأشجار.
مثل كل شيء آخر على الأرض، نبتت الأشجار القديمة من البحر وهي تعتمد على الماء، ويشتمل نظام جذور الأشجار على آلية جمع المياه المهمة التي تجعل الحياة ممكنة لدى الأشجار وفي النهاية كل شيء على هذا الكوكب يعتمد على الأشجار.
تطور جذور الأشجار :
الوظيفة البيولوجية المهمة لنظام جذور الأشجار هي الشعيرات الجذرية الصغيرة الغير مرئية تقريبا، وتقع الشعيرات الجذرية خلف قمم الجذور المرئية الصلبة الأرضية والتي تحفر وتتمدد وتتوسع بحثا عن الرطوبة بينما تقوم في نفس الوقت ببناء دعامة أرضية لدى الأشجار، والملايين من الشعيرات الجذرية الدقيقة المجهرية تلف نفسها حول حبيبات فردية من التربة وتمتص الرطوبة إلى جانب المعادن المذابة، وتحدث فائدة كبيرة للتربة عندما تتمسك الشعيرات الجذرية بجزيئات التربة، تدريجيا، تصل الجذور الصغيرة إلى العديد من جزيئات الأرض بحيث تصبح التربة مرتبطة بقوة في مكانها، والنتيجة هي أن التربة تصبح قادرة على مقاومة تآكل الرياح والأمطار وتصبح منصة ثابتة للشجرة نفسها.
من المثير للإهتمام، أن الشعيرات الجذرية لدى الأشجار لها عمر قصير جدا، لذا فإن النظام الجذري دائما في زيادة مستمرة، وينمو لتوفير أقصى إنتاج مستدام للشعيرات الجذرية، الجذر، وللاستفادة الكاملة من العثور على الرطوبة المتاحة تمتد جذور الأشجار بعيدا عند السطح باستثناء الجذر الرئيسي الراسخ، وتم العثور على غالبية الجذور على مسافة 18 بوصة من التربة وأكثر من نصف هي في الواقع على مسافة ست بوصات من التربة، ومنطقة الجذور لدى الأشجار هشة، وأي اضطراب كبير في التربة بالقرب من الجذع يمكن أن يضر بصحة الشجرة.
تطور جذوع الأشجار :
جذوع الأشجار أمر حاسم لدعم الفروع ونقل العناصر الغذائية والرطوبة، وجذوع الأشجار تزداد في الطول والعرض مع نمو الشجرة في بحثها عن الرطوبة وأشعة الشمس، ويتم نمو قطر الأشجار عن طريق إنقسام الخلايا في طبقة الكامبيوم من اللحاء، ويتكون الكامبيوم من خلايا نسيجية نامية وتوجد تحت اللحاء.
تتكون خلايا نسيج الخشب واللحاء على جانبي الكامبيوم وتضيف طبقة جديدة باستمرار كل عام، وتسمى هذه الطبقات المرئية حلقات سنوية، وتتكون الخلايا الموجودة في داخل نسيج الخشب الذي يوصل الماء والمواد الغذائية، وفي خلايا نسيج الخشب توفر الألياف قوة في شكل خشب، والأوعية تسمح تدفق المياه والمواد الغذائية إلى الأوراق، وتتكون الخلايا إلى خارج اللحاء الذي ينقل السكريات والأحماض الأمينية والفيتامينات والهرمونات والأطعمة المخزنة.
لا يمكن المبالغة في أهمية لحاء جذوع الأشجار في حماية الأشجار، وتتدهور الأشجار في النهاية وتموت بسبب لحاء تالف بسبب الحشرات ومسببات الأمراض والأضرار البيئية، وتعتبر حالة لحاء جذوع الأشجار أحد أهم العوامل التي تؤثر على صحة الأشجار.
تطور أوراق الأشجار :
قمة الأشجار هو المكان الذي يتم فيه تكوين معظم البراعم، وبراعم الأشجار هي مجرد حزمة صغيرة من الأنسجة المتنامية التي تتطور إلى أوراق جنينية، وأزهار، والبراعم ضرورية لنمو الشجرة، بالإضافة إلى نمو الفرع، البراعم هي المسؤولة عن تكوين الزهور وإنتاج الأوراق، ويتم تغليف بنية البراعم الصغيرة لدى الأشجار بورقة حماية بسيطة تسمى الكاتابيل، وهذه البراعم المحمية تسمح لجميع النباتات بالإستمرار في النمو وإنتاج أوراق وأزهار صغيرة جديدة حتى عندما تكون الظروف البيئية معاكسة أو مقيدة.
لذلك قمة الأشجار هي ذلك النظام المهيب للأوراق والفروع التي تتشكل من براعم متنامية، ومثل الجذوع والجذور، تنمو الفروع في الطول من خلايا النمو التي تتكون من الأنسجة البائسة الموجودة في براعم النمو، ويحدد نمو براعم الأطراف والفروع شكل قمة الأشجار وحجمها وإرتفاعها، وينمو مركز قمة الأشجار من خلايا برعمية تسمى النسيج الإنشائي القمي الذي يحدد إرتفاع الأشجار.
