APDULKINIMAS: PROCESAS, RŪŠYS IR SVARBA APLINKAI - BIOLOGIJA - 2025

Apdulkinimas yra perkelti žiedadulkes iš "Mažosios" dalis į moteriškos gėlių procesas. Jo paskirtis yra kiaušialąstės (esančios moteriškame gametofite) apvaisinimas žiedadulkių grūdais, kurie atspindi vyrišką gametofitą.

Kadangi apdulkinimas reiškia požiūrį ar kontaktą tarp tos pačios rūšies augalų lytinių ląstelių (nors tai taip pat gali būti to paties augalo savaiminis apdulkinimas), seksualinis augalų dauginimasis labai priklauso nuo šio proceso.

Bitės apdulkina gėlę (Šaltinis: „Myriams Zilles“ iš pixabay.com)

Augaluose su sėklomis apdulkinimas yra tik etapas prieš tręšimą, tai yra procesas, kai dviejų individų genetinė medžiaga susimaišo, kad būtų sukurta sėkla, iš kurios išaugs naujas augalas, tikriausiai turėdamas savybes, kurias turi abu tėvai.

Žiedžolių (žydinčių augalų) reprodukcinis organas, atsakingas už lytinių ląstelių (moteriškų ir vyriškų gametofitų) gamybą ir apsaugą, yra gėlė, o būtent ten apdulkinamas.

Yra keli apdulkinimo tipai ir kai kurie iš jų skiriasi apdulkintojo atžvilgiu, kuris gali būti biotinis (gyvūnas) arba abiotinis (vėjas, vanduo), nuo kurio skirtingos augalų rūšys yra visiškai priklausomos.

Biotinis apdulkinimas labai priklauso nuo gėlės savybių, nes paprastai gyvūnus traukia koks nors ypatingas požymis - maitinti, prieglobstį, daugintis ir pan.

Procesas

Apdulkinimas yra žiedadulkių grūdų perkėlimas iš vyriškos vienos gėlės dalies į moterišką kitos dalies (arba iš tos pačios, kai kalbama apie savarankišką apdulkinimą) ir priklauso nuo išorinių veiksnių, žinomų kaip apdulkintojai.

Apdulkinimas (Šaltinis: Mabel Amber, svetainėje pixabay.com)

Tai yra vienas iš pagrindinių vaisių ir sėklų gamybos daržovėse procesų, ty tai yra svarbi augalų seksualinio dauginimo dalis.

Tačiau norint šiek tiek suprasti, kas yra šis procesas, būtina turėti pagrindinę mintį, kaip atrodo gėlė.

- Gėlės anatomija

Tipiška gumbasvogūnio žiedo struktūra yra gana sudėtinga, ypač jei atsižvelgiama į tai, kad daugybė rūšių turi gėlių, kuriose patelė ir vyriškas gametofitas yra tuo pačiu metu.

Paprastai gėlės gaminamos viršūninėmis stiebo dalimis (aerialioji augalų dalis) ir, atsižvelgiant į rūšį, jos gali būti vyriškos, moteriškos ar biseksualios.

Subrendusios antispermos gėlės anatomijos schema (Šaltinis: LadyofHats per „Wikimedia Commons“) Stiebo dalis, jungianti gėlę su likusiu augalu, yra vadinama žiedkočiu, kurio viršutinė dalis yra talpykla, struktūra, atsakinga už atramą gėlių dalių (žiedlapių, žiedlapių, kuokelių ir kilimų).

Drugeliai ir žiedlapiai veikia atitinkamai apsaugodami kokonus ir vizualiai patraukdami kai kuriuos apdulkintojus; o kuokeliai ir kilimai yra gametofitai, kuriuose gaminamos lytinės ląstelės.

Vyriškas gametofitas

Kiaušiniai yra ilgi gijų siūlai, kurie baigiasi skruzdėlėmis - „maišais“, kuriuose gaminami žiedadulkių grūdai. Gėlių žiedlapių rinkinys yra žinomas kaip androecium, kuris reiškia „žmogaus namus“ ir, apskritai, jis yra aukštesnis už žiedlapius ir žiedlapius.

Moteriška gametofitas

Kilimuose yra kiaušialąsčių. Tai sudaro vadinamąją „pienukę“ ir susideda iš stigmos, stiliaus ir kiaušidžių. Ši gėlių dalis vadinama gynoecium, kuri reiškia „moters namai“.

Kauliukai yra panašios formos kaip ir boulingo formos. Viršutinė dalis atitinka stigmą ir yra išlyginta struktūra, kurios lipnus paviršius leidžia prilipti žiedadulkių grūdams.

Stilius yra vidurinė pienelio dalis ir yra tas, kuris susieja stigmą su kiaušidėmis; tai gali būti ilgas arba trumpas. Galiausiai kiaušidės yra ta vieta, kurioje randama viena ar daugiau kiaušialąsčių, ir yra labiausiai išsiplėtusi pienuko dalis. Kiaušidės gali tapti vaisiaus dalimi ar dalimi jo.

- Kaip vyksta apdulkinimas?

Kai žiedadulkių grūdai pasiekia stigmą, jie „sudygsta“ ir susidaro ilga struktūra, vadinama žiedadulkių vamzdeliu. Žiedadulkių vamzdelis auga žemyn per stilių, tai yra, jis auga kiaušidžių kryptimi.

Žiedadulkių vamzdelio augimo krypčiai kiaušidžių link yra daug atpažinimo ir signalizacijos mechanizmų, ir, kaip ir daugelio gyvūnų atveju, ne visi žiedadulkių vamzdeliai, kurie sudygsta ir auga vienodai, pasiekia kiaušidę ir eina link tręšimas.

Kai žiedadulkių vamzdelis prasiskverbia pro moters gametofitą (kiaušidę), žiedadulkių grūduose esanti spermos ląstelė apvaisina kiaušialąstelę. Netrukus po apvaisinimo proceso ir susiliejus abiejų ląstelių branduoliams, susidaro zigota.

Šis zigotas, kuris vystosi embrione, yra tai, kas vėliau sudarys sėklą, kuris yra svarbiausias augalų, turinčių lytinį dauginimąsi, išsisklaidymo organas.

Be spermos ląstelės, kuri apvaisina kiaušialąstelę, kita spermos ląstelė, esanti tame pačiame žiedadulkių grūde, susilieja su dviem ar daugiau branduolių, gautų iš moters gametofito; šis procesas žinomas kaip dvigubas apvaisinimas.

Pirmiau minėtas susiliejimas sudaro „poliploidinį endosperminį branduolį“, kuris bus atsakingas už endospermo (maistinės medžiagos), iš kurio embrionas maitinsis sėkla, vystymąsi ir daigumą.

Tipai

Apdulkinimas gali būti klasifikuojamas kaip „savaiminis apdulkinimas“ ir „kryžminis apdulkinimas“ priklausomai nuo to, kur yra žiedadulkių grūdai, arba kaip „biotiniai“ ir „abiotiniai“ iš to, kas gabena žiedadulkių grūdus (apdulkinimo agentas).

- Savaiminis apdulkinimas

Yra augalų rūšių, turinčių moteriškas ir vyriškas gėles ant to paties stiebo, tačiau yra ir tokių, kurios turi biseksualias gėles, tai yra, jos tuo pačiu metu ir toje pačioje gėlėje yra tiek vyriškos, tiek moteriškos gametofitų (androecium ir gynoecium). ).

Kai kurie autoriai mano, kad apdulkinimas, įvykstantis tarp to paties augalo vienišų gėlių, yra „tarpžydinis apdulkinimas“, o tas, kuris vyksta tarp tos pačios gėlės reprodukcinių struktūrų, yra „vidinis žiedinis apdulkinimas“.

Nors tai leidžia daugintis dauginantiems individams, savaiminis apdulkinimas reiškia, kad susiliejančios lytinės ląstelės yra genetiškai tapačios, taigi augalai, kurie atsiras iš susidariusių sėklų, bus savotiški motininių augalų „klonai“.

- Kryžminis apdulkinimas

Priešingai nei savaiminis apdulkinimas, kryžminis apdulkinimas apima žiedadulkių pasikeitimą tarp skirtingų augalų gėlių (vienišų ar biseksualių). Kitaip tariant, šis procesas apima žiedadulkių grūdo perkėlimą iš vienos gėlės skruzdėlės į kitos gėlės stigmą, esantį ant kito augalo.

Kadangi genetinė medžiaga, kuria keičiamasi kryžminio apdulkinimo metu, gaunama iš genetiškai skirtingų tėvų, sėklos, kurios bus užaugintos pasibaigus apvaisinimo procesui, išaugins skirtingus augalus genetiškai ir fenotipiškai.

- Biotinis ir abiotinis apdulkinimas

Priklausomai nuo vektoriaus, kuris skatina žiedadulkių grūdų perkėlimą iš vienos gėlės kamienų į kitos (ar tos pačios) gyslas, apdulkinimas gali būti klasifikuojamas kaip biotinis ir abiotinis

Biotinis apdulkinimas

Šis apdulkinimo būdas yra turbūt pats tipiškiausias ir svarbiausias iš visų. Tai susiję su gyvūno, dažniausiai vabzdžio, dalyvavimu pernešant žiedadulkių grūdus iš vienos vietos į kitą.

Nors daugiau nei 50 proc. Apdulkinimo atlieka daugybė įvairių rūšių vabzdžių ir nariuotakojų, stuburiniai gyvūnai, tokie kaip paukščiai ir šikšnosparniai, vaidina svarbų vaidmenį šiame procese.

Biotinis apdulkinimas gali skatinti tiek kryžminimą, tiek savaiminį apdulkinimą, o augalai gali būti specifiniai arba apibendrinti pagal tai, kokio tipo gyvūnai juos apdulkina.

Tačiau apdulkintojai nedalyvauja seksualiniame augalų dauginime „ad honorem“, nes juos gėlių struktūros traukia arba dėl matomų savybių, arba dėl gaunamų atlygio elementų (maisto, pastogės ir kt.) .).

Augalo ir apdulkintojo santykis reiškia svarbią sąveiką, formuojančią gėlių struktūros evoliuciją tuo pačiu metu kaip ir gyvūnų, kurie juos apdulkina. Dėl šios priežasties nėra keista gauti gėlių, specialiai pritaikytų jūsų lankytojų struktūroms.

Abiotinis apdulkinimas

Abiotinis apdulkinimas įvyksta dėl „negyvų“ būtybių, tokių kaip vėjas ir vanduo, dalyvavimo. Pirmasis yra žinomas kaip anemofilinis apdulkinimas, o antrasis - kaip hidrofilinis.

Augalo ir jo žiedadulkių nuotrauka (šaltinis: pixabay.com)

Augalai, apdulkinti vandens, yra apriboti (kaip logiška) vandens aplinkoje ir dažnai pateikia gėles su ypatinga struktūra, kad būtų užtikrintas lytinių ląstelių išsiskyrimas ir priėmimas.

Svarba aplinkai

Apdulkinimas yra labai svarbus daugelio angipermedžių gyvenimo ciklo procesas. Kadangi be apdulkinimo tręšimas neįvyksta ir be pastarosios sėklos nėra gaminamos, apdulkinimas yra gyvybiškai svarbus ne tik augalams, bet ir daugeliui gyvūnų, kurie jais maitinasi.

Pats procesas yra labai svarbus augalų rūšių genetiniam kintamumui palaikyti, kuris yra būtinas adaptacinių mechanizmų atsiradimui prieš įvairius aplinkos veiksnius, tokius kaip klimato pokyčiai, patogenų buvimas ir kt.

Tai antropocentriniu požiūriu taip pat yra svarbus pasaulio žemės ūkio gamybos procesas.

Nuorodos

1. Faegri, K., ir van der Pijl, L. (1979). Apdulkinimo ekologijos principai (3-asis leidimas). „Pergamon Press“.
2. Heinrichas, B., ir Ravenas, PH (1972). Energetika ir apdulkinimo ekologija. Science, 176 (4035), 597–602.
3. Naboras, M. (2004). Botanikos įvadas (1-asis leidimas). „Pearson Education“.
4. Picó, F., Rodrigo, A., ir Retana, J. (2008). Augalų demografija. Gyventojų dinamika, 2811–2817.
5. Saliamonas, E., Bergas, L. ir Martinas, D. (1999). Biologija (5-asis leidimas). Filadelfijoje, Pensilvanijoje: „Saunders“ kolegijos leidyba.