Când aleg materialul de plantare în descrierea unui anumit soi de plantă, mulți rezidenți de vară găsesc menționări despre diferite metode de polenizare sau autopolenizare. Acestea sunt concepte pe care le-am studiat cu toții la școală la lecțiile de botanică. Dar nu mulți își amintesc deja ce înseamnă. Să ne reîmprospătăm memoria și să ne amintim tipurile de polenizare din plante și semnificația lor biologică. Și în același timp vom afla de ce unele dintre plantele noastre plantate la țară sau pe pervaz nu dau roade.
Organul generator al plantelor superioare
O floare este un lăstar modificat în care se formează sporii și gameții. Plantele superioare (angiosperme) au flori aranjate complex, cu multe adaptări la diferite tipuri de polenizare. Floarea, diversă în detalii, combină procesele de reproducere atât sexuală, cât și asexuată. Componentele principale ale unei flori sunt părțile sale de reproducere - androceul masculin (stamine) și gineceul feminin (pistil cu ovar, stil și stigmat). Florile pot fi bisexuale (există atât pistil, cât și stamine) șipersoane de același sex (există fie un pistil, fie stamine). Celel alte părți ale florii sunt foarte variate și au funcții specifice.
Întâlnirea staminelor și pistilului
Polenizarea este procesul de transfer al polenului de la stamine la stigmatizarea pistilului. Fără aceasta, reproducerea plantelor, formarea fructelor și semințelor este imposibilă. În procesul de dezvoltare evolutivă, plantele au dezvoltat mai multe modalități de a efectua acest transfer folosind factori biotici și abiotici ai naturii. În ecologie, se disting două tipuri de polenizare:
- Transferul de polen de la o floare la pistilul alteia. Acest proces se numește polenizare încrucișată sau xenogamie. Se realizează prin factori biotici (insecte, păsări, lilieci) și abiotici (vânt, apă).
- Autogamie (auto-polenizare). Acesta este transferul de polen pe stigmat de la o floare. Autogamia nu este la fel de comună în formele sălbatice.
Aceste tipuri de polenizare pot alterna între unele plante.
Condiții de autopolenizare
Dar o condiție obligatorie pentru implementarea autopolenizării este bisexualitatea florii. Autopolenizarea accidentală a florilor nu este neobișnuită. Dar poate apărea numai atunci când boabele de polen și pistilul sunt compatibile fiziologic. La multe plante, polenul nu germinează în tubul de polen, ceea ce este un factor limitator pentru plantele cu polenizare încrucișată. Există destul de mulți factori care contribuie la autogamia aleatorie. Autopolenizarea regulată a plantelor (de exemplu, mazărea, fasolea) poate avea un mecanism gravitațional. În acest caz, polenulcade asupra stigmatului sub actiunea gravitatiei. În alte cazuri, auto-polenizarea are loc ca autogamie de contact - stamina este în contact cu stigmatizarea pistilului. Purtătorii de polen din mijlocul florii pot fi picături de rouă și insecte mici (trips) care trăiesc în floare. La unele plante, procesul are loc în muguri și elimină complet posibilitatea de polenizare încrucișată.
Autopolenizare opțională
O caracteristică a acestui tip de autogamie este prezența unor condiții instabile care nu favorizează polenizarea încrucișată. Acest tip de autopolenizare se găsește în cereale, roză și iarba cu pene. În aceste plante, în secetă sau la temperaturi scăzute, se formează flori unisexuate, iar pe vreme caldă și umedă - bisexuale. Polenizarea încrucișată a acestor plante se realizează cu ajutorul vântului, iar în condiții de dificultate în implementarea unei astfel de polenizări, biologic este recomandabil să se recurgă la autopolenizare.
Valoare evolutivă
Autopolenizarea în termeni evolutivi are un sens negativ. În conformitate cu conceptele moderne, evoluția necesită încrucișarea liberă, care este asigurată de polenizarea încrucișată. Acesta este cel care crește diversitatea alelelor (gradul de expresie al unei gene) în populații. Iar autopolenizarea, dimpotrivă, duce la homozgozitatea (uniformitatea) alelelor. Dar în anumite circumstanțe, autopolenizarea poate duce la izolarea de noi forme, izolarea și fixarea în populația de alele care dau semne favorabile plantei. Exact laaceasta este semnificația evolutivă pozitivă a alternanței dintre autogamie și xenogamie.
Plante cu autopolenizare
În astfel de plante, transferul de polen se realizează mai des într-un mugur nedeschis (de exemplu, în fasole și mazăre) sau în perioada unui tub de frunze nedeschis (orz). Mazărea, fasolea, orzul, grâul, ovăzul, roșiile, vinetele și multe altele sunt considerate autopolenizatoare din culturile agricole. De ce contează? Deoarece autopolenizarea nu poate fi absolută, există întotdeauna posibilitatea introducerii polenului de la alte plante. Chiar și mugurii închiși sunt uneori roade de insecte și poartă polen de la alte plante! Care sunt caracteristicile autopolenizatorilor? Acestea sunt cu siguranță plante cu flori bisexuale, stigmate mari cu pene și mult polen. În plus, florile lor nu au petale strălucitoare, nectari și un miros plăcut.
Autopolenizare în violete
În natură, violetele sunt polenizate încrucișat și autogame. Violetele noastre de interior sunt produsul muncii minuțioase a crescătorilor. Au o astfel de structură de stamine și pistil, încât polenizarea încrucișată fără intervenția omului este aproape imposibilă. Polenizarea are loc chiar și într-un mugur nedeschis și doar un amator pacient, cu ajutorul unor tehnici speciale, poate poleniza violete de diferite culori pentru a reproduce noi soiuri. Mulțumim pasionaților pentru varietatea acestor flori care decorează pervazurile ferestrelor noastre!
Castraveți partenocarpici
Creșterea modernă oferă multe varietățicastraveți, atât autopolenizați (partenocarpici), cât și polenizați de insecte. Aceste plante sunt crescute special pentru cultivarea timpurie în sere unde nu există polenizatori naturali. Când cumpărați semințe, trebuie să vă opriți la citirea calităților soiului, deoarece atât soiurile autopolenizate, cât și cele cu polenizare încrucișată au avantajele și dezavantajele lor.
Polenizarea în cereale
Ovăzul, secara, grâul, meiul, orzul sunt reprezentanți ai cerealelor agricole. Florile au 2 leme, 2 pelicule, trei stamine și un pistil. Se autopolenizează în flori nedeschise. Odată ce floarea s-a deschis, polenizarea încrucișată este practic imposibilă.
Autopolenizare în pomi fructiferi
Deși majoritatea soiurilor de fructe au flori care conțin atât pistil, cât și stamine, autofertilizarea este exclusă în majoritatea. Motivul este maturizarea separată în timp a staminelor și pistilului. De aceea, puteți crește randamentul, de exemplu, cireșe, plantând mai mulți copaci în apropiere. Dar în soiurile crescute artificial, autopolenizarea este binevenită. Un exemplu sunt nectarinele. Dar nu vă așteptați să creșteți o plantă productivă dintr-o sămânță. În astfel de forme hibride, generațiile ulterioare experimentează depresie hibridă - o scădere a viabilității și a randamentului.
Selecție și autopolenizare
Acest fenomen este utilizat pe scară largă în ameliorarea plantelor. Știm că autofertilizarea și încrucișarea organismelor strâns înrudite duce la tranzițiegenele într-o stare homozigotă și duce la o scădere a viabilității și productivității și, ulterior, la degenerare. Procesul continuu al mutațiilor care se acumulează, majoritatea recesive și nefavorabile, este cauza acestei asupriri. La plantele cu polenizare încrucișată, aceste mutații sunt în stare heterozigotă și nu se manifestă în niciun fel. Cu autopolenizare, probabilitatea tranziției lor la un homozigot crește de multe ori, dar nu rămân în populație datorită eliminării naturale. Autopolenizarea în reproducere este folosită ca instrument pentru crearea liniilor pure (homozigote) cu trăsături fixe. În ciuda scăderii productivității, după hibridizare, apare adesea fenomenul de heteroză - puterea hibrizilor din soiuri cu autopolenizare. Acest fenomen se numește hibridizare interlinie, iar în magazine putem vedea doar astfel de semințe hibride (sunt marcate cu simbolul F1). În prima generație, hibrizii depășesc liniile pure în ceea ce privește randamentul, dar în generațiile ulterioare, efectul puterii hibrizilor dispare.
