Ostatecznym zadaniem typowego kwiatu jest formowanie owoców i nasion. Wymaga to dwóch procesów. Pierwszym z nich jest zapylanie kwiatów roślinnych. Po nim następuje faktyczne nawożenie - pojawiają się owoce i nasiona. Zastanów się dalej, jakie rodzaje zapylania roślin istnieją.
Informacje ogólne
Zapylenie roślin to etap, w którym małe ziarna są przenoszone z pręcików na znamię. Jest to ściśle związane z kolejnym etapem rozwoju roślin uprawnych - tworzeniem się narządu rodnego. Naukowcy ustalili dwa rodzaje zapylania: allogamię i autogamię. W tym przypadku pierwszą można przeprowadzić na dwa sposoby: geitonogamię i ksenogamię.
Funkcje
Autogamia - zapylanie roślin poprzez przeniesienie ziaren z pręcików na piętno jednego narządu rodnego. Innymi słowy, jeden system samodzielnie wykonuje niezbędny proces. Allogamia to krzyżowe przeniesienie ziaren z pręcików jednego organu na piętno drugiego. Geitonogamia polega na zapylaniu między kwiatami jednego, a ksenogamia - różnymi osobnikami. Pierwsza jest genetycznie podobna do autogamii. WW tym przypadku zachodzi tylko rekombinacja gamet u jednego osobnika. Z reguły takie zapylenie jest typowe dla kwiatostanów wielokwiatowych.
Ksenogamia jest uważana za najkorzystniejszą pod względem efektu genetycznego. Takie zapylenie roślin kwitnących zwiększa możliwości rekombinacji danych genetycznych. To z kolei zapewnia wzrost różnorodności wewnątrzgatunkowej, a następnie ewolucję adaptacyjną. Tymczasem autogamia ma niemałe znaczenie dla stabilizacji cech gatunkowych.
Sposoby
Metoda zapylania zależy od czynników przenoszących nasiona i struktury kwiatu. Allogamię i autogamię można przeprowadzić za pomocą tych samych czynników. Są to w szczególności wiatr, zwierzęta, człowiek, woda. Najbardziej zróżnicowane są metody alogamii. Wyróżnia się następujące grupy:
- Biologiczne - zapylanie roślin odbywa się przy pomocy żywych organizmów. Ta grupa ma kilka podgrup. Klasyfikacja odbywa się w zależności od przewoźnika. Tak więc zapylanie roślin jest przeprowadzane przez owady (entomofilia), ptaki (ornitofilia), nietoperze (chiropterofilia). Są inne sposoby - z pomocą mięczaków, ssaków itp. Jednak rzadko spotyka się je w naturze.
- Abiotyczny – zapylanie roślin wiąże się z wpływem czynników niebiologicznych. Ta grupa wyróżnia przenoszenie ziaren za pomocą wiatru (anemofilia), wody (hydrofilia).
Rozważane są sposoby zapylania roślinadaptacje do określonych warunków środowiskowych. Pod względem genetycznym są mniej ważne niż typy.
Adaptacja roślin do zapylania
Rozważmy pierwszą grupę sposobów. W naturze z reguły występuje entomofilia. Ewolucja roślin i wektorów pyłku przebiegała równolegle. Osobniki entomofilne łatwo odróżnić od innych. Rośliny i wektory mają wzajemne przystosowania. W niektórych przypadkach są one tak wąskie, że kultura nie jest w stanie samodzielnie istnieć bez swojego agenta (lub odwrotnie). Przyciąga owady:
- Kolor.
- Jedzenie.
- Zapach.
Ponadto niektóre owady wykorzystują kwiaty jako schronienie. Na przykład chowają się tam na noc. Temperatura w kwiatku jest o kilka stopni wyższa niż w środowisku zewnętrznym. Istnieją owady, które rozmnażają się w uprawach. Na przykład chalcydy używają do tego kwiatów.
Ornitofilia
Zapylenie ptaków występuje głównie na obszarach tropikalnych. W rzadkich przypadkach w strefie podzwrotnikowej występuje ornitofilia. Oznaki kwiatów, które przyciągają ptaki, to:
Bez zapachu. Ptaki mają raczej słaby węch.
Ptaki często nie siadają na kwiatku, ale zapylają go, zawisając obok niego.
Chiropterofilia
Nietoperze zapylają głównie tropikalne krzewy i drzewa. W rzadkich przypadkach biorą udział w przenoszeniu ziaren na trawy. Nietoperze zapylają kwiaty w nocy. Cechy kulturowe, które przyciągają te zwierzęta, to:
- Obecność fluorescencyjnego koloru białego lub żółto-zielonego. Może być również brązowawy, w rzadkich przypadkach fioletowy.
- Obecność specyficznego zapachu. Przypomina tajemnice i wydzieliny myszy.
- Kwiaty kwitną nocą lub wieczorem.
- Duże części zwisają z gałęzi na długich szypułkach (baobab) lub rozwijają się bezpośrednio na pniach drzew (kakao).
Anemofilia
Zapylenie około 20% roślin w strefie umiarkowanej odbywa się za pomocą wiatru. Na terenach otwartych (stepy, pustynie, terytoria polarne) liczba ta jest znacznie wyższa. Kultury anemofilne mają następujące cechy:
- Małe, niepozorne kwiaty o żółtawym lub zielonkawym odcieniu, często bez okwiatu. Jeśli jest obecny, przedstawiany jest w postaci filmów i wag.
- Obecność kwiatostanów wielokwiatowych. Taki "bukiet" może być reprezentowany przez wiszącą oś - kolczyk.
- Obecność pylników na wytrzymałych cienkich nitkach.
- Dość duże i często pierzaste znamiona wystające poza kwiat.
- Kultury są samotne lub dwupienne.
- Tworzenie dużej ilości pyłku. Jest sucha, drobna, gładka. Ziarna mogą miećakcesoria (np. poduszki powietrzne).
Uprawy anemofilne często tworzą duże skupiska. To znacznie zwiększa szanse na zapylanie. Przykładami są gaje brzozowe, lasy dębowe, zarośla bambusowe.
Hydrofilia
Takie zapylanie jest dość rzadkie w przyrodzie. Wynika to z faktu, że woda nie jest zwykłym siedliskiem upraw. W wielu roślinach kwiaty znajdują się nad powierzchnią i są zapylane głównie przez owady lub wiatr. Oznaki upraw hydrofilnych obejmują:
- Kwiaty są małe i niepozorne. Rozwijają się pojedynczo lub zbierają się w małe „bukiety”.
- Z reguły kwiaty są jednopłciowe. Przykładami są Vallisneria, Elodea.
- W pylnikach ściana jest cienka. Brakuje im śródbłonka. Często pylniki są nitkowate. W niektórych kulturach zaplatają piętno. Sprzyja to szybkiej penetracji i kiełkowaniu pyłku.
- W ziarnach nie ma egzyny. Dzieje się tak, ponieważ pyłek znajduje się w wodzie i nie trzeba go chronić przed wysychaniem.
Autogamia
75% roślin ma kwiaty biseksualne. Zapewnia to samodzielny transfer ziaren bez zewnętrznych nośników. Autogamia jest często przypadkowa. Dzieje się tak szczególnie w przypadku niekorzystnych warunków dla wektorów.
Autogamia opiera się na zasadzie „samozapylenie jest lepsze niż żadne”. Ten rodzaj przenoszenia ziarna jest znany wielukultury. Z reguły rozwijają się w niesprzyjających warunkach, na terenach gdzie jest bardzo zimno (tundra, góry) lub bardzo gorąco (pustynia) i nie ma wektorów.
Tymczasem w naturze istnieje również regularna autogamia. Jest stały i niezwykle ważny dla kultur. Na przykład rośliny takie jak groch, orzeszki ziemne, pszenica, len, bawełna i inne zapylają się samoczynnie.
Podtypy
Autogamia może być:
- Kontakt. Kiedy nitki się poruszają, pylniki bezpośrednio dotykają znamienia. Taka autogamia jest typowa dla kopyta, kopyta.
- Grawitacja. W tym przypadku pyłek spada na piętno z pylników znajdujących się powyżej. W autogamii grawitacyjnej działa zatem siła grawitacji. Jest to typowe dla upraw wrzosowych, wintergreen.
- Kleistogamiczny. W takim przypadku zapylanie odbywa się w pąku lub zamkniętym kwiatku. Kleistogamia jest uważana za skrajny stopień autogamii. Może to być spowodowane niekorzystnymi czynnikami (wysoka wilgotność lub susza). Kleistogamia może być również regularna, genetycznie ustalona. Na przykład na wiosnę niesamowite fiołki najpierw mają normalne kwiaty, ale nie występuje w nich zapylenie, nie pojawiają się owoce i nasiona. Następnie pojawiają się klistogamiczne narządy rozrodcze. Nie otwierają się i są prezentowane w postaci pąków. Kiełkowanie pyłku następuje bezpośrednio w pylnikach. Rurka przechodzi przez ścianę i dociera do znamienia. W efekcie powstaje pudełko z nasionami.
Kleistogamia występuje w różnych systematycznych grupach upraw (na przykład w niektórych zbożach).
