לצמחים ממשפחת הפרפרניים יש פרח בעל מבנה הדומה לסירה. משפחה זו שייכת לסדרת הקטניות, אשר מהוות מרכיב חשוב בתזונת האדם.
כתבה: רקפת הדר-גבאי צילמו: נורית חרמון ורקפת הדר-גבאי
בתרבויות קדומות רבות היה חסר בשר בתפריט והזוג המשלים - דגניים וקטניות - איפשר תזונה מלאה באזורים רבים בעולם. במזרח אסיה אלה האורז מהדגניים והסויה מהקטניות; בצפון אמריקה אלה התירס והשעועית; בדרום אמריקה - התירס והבוטנים (שהם קטנית); באפריקה - הדורה (סורגום) היא הדגן המסורתי והלוביה היא הקטנית המשלימה אותה.
באסיה המערבית, באירופה ובאזורנו, אזור הים התיכון, ניזונו מדורי דורות על חיטה ושעורה עם השלמה של קטניות: אפון, עדשה וחומוס. הללו תורבתו לפני כעשרת אלפים שנה באזורנו. הפול, שמהווה כיום מרכיב חשוב בתפריט הים-תיכוני, תורבת מעט מאוחר יותר.
מי ומי במשפחה
משפחת הפרפרניים היא משפחה גדולה יחסית, המכילה כ-500 סוגים ויותר מ- 10,000 מינים. המשפחה נפוצה באזורים ממוזגים, סובטרופיים וטרופיים, בכל היבשות. משפחות הכליליים והשיטיים * הקרובות לה וקדומות ממנה, נוצרו לפני יותר ממאה מליון שנה, כאשר אמריקה הדרומית, אפריקה ואוסטרליה היו מחוברות כיבשת על אחת - גונדוונה. עובדה זו מסבירה את תפוצת הקטניות בכל חלקי העולם.
במשפחה קיימים צמחים עשבוניים, רבים מהם צובעים את נוף השדות באביב, כדוגמת תורמוס ההרים. נפוצים במשפחה גם שיחים (כאחירותם, קידה ולבורנום), עצים (כאלמוגן ובולוסנתוס) ומטפסים (כהרדנברגיה, טופח ריחני וויסטריה).
ריבוי צורות החיים קשור לתפוצתה הנרחבת באזורי אקלים שונים.לעומת זאת, הסימנים לזיהוי מיני המשפחה חוזרים על עצמם, צורת הפרח ועלי הכותרת אחידים למדי בכל הסוגים במשפחה ומאפשרים זיהוי מהיר.
עלים - לרוב מחולקים בצורות שונות. הפרי הוא תרמיל, אך בהרבה סוגים ומינים קיימות צורות פרי שונות שהן תולדה של צורת התרמיל. גיוונים אלה בצורת העלים ובפרי הם לרוב הסימנים המאפשרים הבחנה בין מינים וסוגים במשפחה.
מדוע המשפחה כל כך חשובה בחקלאות?
שורשי הצמחים ממשפחה זו מקיימים סימביוזה (חיי שיתוף) עם חיידקים קושרי חנקן, הנקראים ריזוביה (ריזוביום ביחיד). החיידקים יוצרים פקעיות בצורות שונות על השורש (הצורות אופייניות לסוגים השונים של הצמחים).
ניתן לראות את הפקעיות בכל צמח צעיר שתוציאו עם שורשיו מהקרקע. הפקעיות הן הגושים הקטנים על השורשים. החיידקים חודרים אל קליפת השורש העשירה בתאים אוגרי מזון, מקבלים עודפי מזון שיוצר בפוטוסינטזה והצמח מקבל בתמורה חנקן אותו מסוגלים לקשור החיידקים מהאוויר. עובדה זו היא שהביאה לתפוצת המשפחה בתרבות ובבתי-גידול רבים בטבע.
תוספת החנקן המגיעה מהחיידקים מאפשרת מחד לצמחים לגדול בקרקעות לא פוריות, ומאידך, אחוז החנקן הגבוה מושך אוכלי צמחים, עובדה זו הביאה ליצירת חומרי מגן שונים בצמחים, המשמשים בחלקם כצמחי מרפא עבור האדם (למשל, גרגרנית יוונית - "חילבה" - מכילה חומרי הגנה בהם האדם משתמש לתועלתו ואף נמצאו בה סטרואידים מטיבים).
אחוז החלבון הגבוה בחלקי הצמח השונים הביא לתירבות מהיר שלהם לשימוש כזבל ירוק, המביא להעשרת הקרקע החקלאית בשיטת מחזור הזרעים. לאחר עונת הגידול, הצמחים נקצרים ומעורבבים עם הקרקע המקומית. גם בזרעים ובתרמילים כמות החלבון גבוהה, ולכן הם מזון בסיסי רב-ערך.
נביטת הזרעים וכיצד לקבל נביטה מרבית
לזרעי צמחי הפרפרניים בטבע קליפה עבה, דבר המאפשר פיזור נביטה בשנים שונות, למניעת הכחדת אוכלוסיות. ככל שהקליפה עבה יותר, כך פחות מים חודרים אל תוך הזרע, והנביטה נדחית.
בתרבות - ההשבחה הביאה לריבוי הזרעים בעלי הקליפה הדקה, הנובטים במהירות. עם הזמן פיתח האדם שיטות להנבטה אחידה של קטניות, החשובה בחקלאות מודרנית.
עובי הקליפה הוא הסיבה שזרעי תורמוס ואחרים מהבר נובטים באחוזים נמוכים. ניתן באמצעים ביתיים להגביר את הנביטה על ידי השריית הזרעים לעשרים וארבע שעות במים שהורתחו וקוררו מעט.
פרח פרפרני
לצמחים במשפחה פרח בעל מבנה אופייני. הפרח הינו בעל סימטריה בילטרלית או סימטריה חד-צדדית. בפי הבוטניקאים פרח כזה נקרא פרח בלתי נכון. לפרח חמישה עלי כותרת, שניים מהם מאוחים. מלימודי הטבע זכורה החלוקה של הפרח למפרש (עלה הכותרת העליון, הבולט), למשוטים (שני עלי הכותרת הצדדיים) ולסירה (החלק התחתון הסגור של הפרח, המורכב משני עלי כותרת מאוחים).
מבנה זה של הפרח קיים אך ורק במשפחת הפרפרניים ולא בשום משפחה אחרת.
הפרחים בחלק מהצמחים דו-צבעיים, תכונה המבליטה אותם לעין החרקים (כגון טופח ריחני ואפון קיפח). עלה הכותרת העליון, המפרש, נושא לעתים קווים ודוגמאות או כתם כהה בבסיסו. המפרש מכריז על קיום הפרח ומבליט אותו לעיני מאביקים. לעתים הפרחים מכילים בבסיסם גם צוף.
החרק המאבק נוחת על הפרח במרכזו, ממול למפרש, המשוטים בדרך כלל מוסטים כך שהם לוחצים על שולי הסירה והיא נפתחת. אז פורצים האבקנים הכלואים בתוך הסירה. האבקה נדבקת לבטן המאביק. בסוגים מסוימים האבקה חוזרת ונכלאת בסירה ובביקור הבא מוגשת שוב, או במקרה היותר אטרקטיבי להסתכלות אנושית, האבקה פורצת החוצה בהתפוצצות חד-פעמית המכסה את גוף החרק. התפוצצות כזו ניתן לראות בפרחי אחירותם החורש, על ידי לחיצה קלה על גוף הסירה.
מספר האבקנים הוא תמיד עשרה, לעתים הם יוצרים צינור, במרכזו נמצא עמוד העלי שבראשו צלקת - שעירה בדרך כלל, עליה נדבקת האבקה הזכרית. בבסיס עמוד העלי, במרכז צינור האבקנים, ניתן לראות התעבות מוארכת, ירוקה כאשר הפרח צעיר ושעירה לעתים. זוהי השחלה, שהיא בעצם הפרי הצעיר לפני הפרייתו והבשלתו.
מבנה זה המתואר לעיל חוזר על עצמו בשינויים קלים בכל בני המשפחה. הגיוון נובע מצבעי פרח וגודל שונים. בסוגים מסויימים התפרחות דלילות פרחים ובאחרות כגון ויסטריה הן צפופות ושמוטות.
רבגוניות בעלים ובפירות
צורת הפרי היסודית במשפחה היא תרמיל (הקרוי גם קטנית). שינויים שחלו בתרמיל עם היווצרות מינים שונים הביאו לצורות פרי רבגוניות. צורות הפרי המרובות מרמזות על דרכי הפצה שונות ומגוונות.
התרמיל (לדוגמה באפון, תורמוס, רוביניה, בולוסנתוס, אחירותם ועוד רבים) מורכב משתי קשוות הבנויות משכבות סיבים בכיוונים שונים. ההבשלה באביב המאוחר חלה במקביל להתחממות האוויר, אז חלה התייבשות של התרמיל וכתוצאה מלחץ שכבות הסיבים נפתח התרמיל על-ידי השתזרות הקשוות והזרעים נזרקים בכוח למרחק מצמח האם.
בעץ הבוהיניה, הקרוב לפרפרניים, נמצא שהזרעים יכולים להיזרק למרחק של 15 מטר מצמח האם. אם יש בגנכם מיני הרדנברגיה, אפון ריחני או בעלי תרמיל אחרים, צאו ביום אביבי חם החוצה והאזינו לקולות הפיצוצים הקטנים הנשמעים בזמן פתיחת ושזירת הקשוות.
צורות פרי נוספות הן התרמילון – תרמיל קצר, למשל בחימצה תרבותית (חומוס) או ברותם המדבר (שם בפרי זרע אחד בלבד). התארכות בלתי שווה של שולי הפרי הביאה ליצירת הפרי דמוי הכליה, למשל בכליינית מצויה, המופיעה בשדות או לעתים כעשב בגן. פרי סלילני הוא תולדה של התארכות נוספת בלתי שווה וניתן לראותו במיני האספסת הרבים המופיעים בגינות.
במקרים אחרים התרמיל מחולק לפרקי רוחב, כמו למשל בסופורה יפנית או במיני האלמוגן. לעתים התרמיל מצויד בכנף, המסייעת בתעופה, זאת רואים היטב במכנף הנאה. בקרקש קיליקי (Colutea cilicica), שיח בעל פריחה צהובה נאה, התרמיל מנופח כשק קטן ועל כן
נישא בזרמי מים.
לארכיס תת-קרקעי או אגוז האדמה (Arachis hypogaea)תרמיל המוחדר לקרקע לעת הבשלתו, על- ידי צמיחת עוקץ הפרי הצעיר כלפי מטה. זו הסיבה שניתן לגדל בוטנים רק בקרקעות קלות, בהן החדירה אפשרית. תופעה זו
נקראת גיאוקרפיה (מילולית: פרי האדמה).
צורות העלים במשפחה מגוונות, במינים מסוימים טרף העלה (החלק הרחב) אינו קיים ובמינים אחרים הוא מחולק לעלעלים מרובים. בסוגים רבים קיימים קוצים, הללו בדרך כלל הם גלגולי עלי לוואי הצמודים לגבעול, למשל ברוביניה בת-שיטה. לעתים הקוצים נוצרו מגבעולים (קידה שעירה).
בטופח ריחני ("אפון ריחני") ובטופח רחב-עלים לדוגמה, העלעלים בזוגות וביניהם קנוקנת לאחיזה.
בטופח המצוי, הנפוץ בשדות הבר, העלה התנוון ובמקומו אפשר למצוא קנוקנות ארוכות הצומחות מבין עלי לוואי (עלים הצמודים לגבעול).
עלים תלתניים - המחולקים לשלושה עלעלים - ניתן לראות במטפס קנדיה אדומה ושחרחרה, בקידה השעירה ובמיני האלמוגן.
עלה מאוצבע - מחולק כמו כף יד - ניתן לראות במיני התורמוס.
עלים מנוצים למספר עלעלים רב קיימים בהרבה סוגים ומינים - מכנף, סופורה, סיסם הודי, רוביניה, ויסטריה סינית ועוד.
סיכום: כיצד נזהה צמח מהפרפרניים?
הפרח הפרפרני הייחודי הוא סימן ההיכר החשוב ביותר. מובן שהגודל והצבע משתנים. הפרחים לעתים ריחניים. העלים לרוב מחולקים - מנוצים, מאוצבעים, תלתניים או מחולקים לשניים. הם יכולים להיות גם פשוטים. קיום של עלה מנוצה אינו סימן מספק, כי קיימות עוד משפחות בהן עלים מנוצים. הפרי הוא תרמיל המחולק לשתי קשוות או נגזרת שלו, שוב - מאפיין זה משלים למאפיין הפרח. על השורשים נמצאות פקעיות חנקן.
* שתי משפחות נוספות: שיטיים (Mimosaceae) וכליליים (Caesalpiniaceae) קרובות מאוד לפרפרניים, וחולקות תכונות משותפות עימה - קיום תרמילים ולרוב פקעיות חנקן על השורש. בחלק מהספרים הן מוזכרות כתת-משפחות במשפחת הקטניות.
להמשך קריאה על פוטוסינתזה בצמח