OPRAŠEVANJE: POSTOPEK, VRSTE IN POMEN ZA OKOLJE - BIOLOGIJA - 2026

Opraševanje je proces prenosa cvetnega prahu iz "moški" del v ženski del cveta. Njegov namen je oploditev jajčne celice (ki jo vsebuje ženski gametophyte) s cvetnim prahom zrn, ki predstavljajo moški gametofit.

Ker opraševanje pomeni pristop ali stik med spolnimi celicami rastlin iste vrste (čeprav je lahko tudi iste rastline, samopraševanje), je od tega procesa močno odvisno spolno razmnoževanje rastlin.

Čebela oprašuje cvet (Vir: Myriams Zilles s pixabay.com)

V rastlinah s semeni je opraševanje le korak pred oploditvijo, to je postopek, v katerem se genetski material dveh posameznikov meša, da nastane seme, ki bo rodilo novo rastlino, verjetno z lastnostmi obeh staršev.

Reproduktivni organ angiospermov (cvetoče rastline), ki je odgovoren za proizvodnjo in zaščito spolnih celic (ženskih in moških gametofitov), ​​je cvet, in prav tam se oprašuje opraševanje.

Obstaja več vrst opraševanja in nekatere se glede na opraševalca razlikujejo, kar je lahko biotsko (žival) ali abiotsko (veter, voda), od česar so različne rastlinske vrste popolnoma odvisne.

Opraševanje z biotiki je močno odvisno od značilnosti rože, saj običajno živali privlači kakšen poseben atribut, bodisi za krmljenje, zatekanje, razmnoževanje itd.

Proces

Opraševanje je prenos cvetnega prahu z moškega dela enega cveta na ženski del drugega (ali iz istega, če gre za samopraševanje) in je odvisen od zunanjih povzročiteljev, znanih kot opraševalci.

Opraševanje (Vir: Mabel Amber, na pixabay.com)

To je eden temeljnih postopkov za pridelavo sadja in semen v zelenjavi, to je bistveni del spolne reprodukcije rastlin.

Vendar pa je treba podrobno razumeti, za kaj gre v tem postopku, zato je treba imeti osnovno predstavo o tem, kako izgleda cvet.

- Anatomija rože

Tipičen cvet angiosperma je dokaj zapletena zgradba, še posebej, če upoštevamo, da ima veliko število vrst rože, kjer hkrati obstajajo ženski in moški gametofiti.

Cvetovi na splošno nastajajo v apikalnih meristemih stebla (zračni del rastlin) in, odvisno od vrste, so lahko moški, ženski ali dvospolni.

Shema anatomije zrelega drevesnega drevesa (Vir: LadyofHats via Wikimedia Commons) Del stebla, ki povezuje cvet z ostalo rastlino, je poznan kot peduncle, v zgornjem delu katerega je posoda, struktura odgovorna za oporo delov cvetov (lojnic, cvetnih listov, prašnikov in preprog).

Gredice in cvetni listi delujejo pri zaščiti kokonov in pri vidnem privlačenju nekaterih opraševalcev; medtem ko so prašniki in carpeljci gametofiti, kjer nastajajo spolne celice.

Moški gametofit

Tičnice so dolge nitke, ki se končajo v prašicah, ki so "vreče", kjer nastajajo pelodna zrna. Nabor prašnikov cveta je znan kot androecium, kar pomeni "hiša človeka" in na splošno je višji od lojnic in cvetnih listov.

Ženski gametofit

Preproge vsebujejo ovule. Ti tvorijo tisto, kar je znano kot "pistil" in so sestavljeni iz stigme, sloga in jajčnika. Ta del rože se imenuje gynoecium, kar pomeni "ženska hiša."

Pestiči so po obliki podobni kot za kegljanje. Zgornji del ustreza stigmi in je sploščena struktura, katere lepljiva površina omogoča oprijem cvetnega prahu.

Slog je srednji del pestiča in je tisti, ki stigmo povezuje z jajčnikom; to je lahko dolgo ali kratko. Končno je jajčnik mesto, kjer najdemo enega ali več ovulov in je najbolj razširjen del pestiča. Jajčnik lahko postane del ali celoten plod.

- Kako pride do opraševanja?

Ko cvetni prah doseže stigmo, "kali", kar ustvari dolgo strukturo, imenovano cev cvetnega prahu. Cvetni prah raste skozi slog navzdol, torej raste v smeri jajčnika.

Številni mehanizmi za prepoznavanje in signalizacijo so vključeni v usmerjenost rasti cvetnega prahu proti jajčniku in tako kot pri mnogih živalih tudi vse cvetne cevi, ki kalijo in rastejo na enak način, dosežejo jajčnik in uspejo napredovati proti gnojenje.

Ko cvetni prah prodre v ženski gametofit (jajčnik), spermatozo v zrnu cvetnega prahu oplodi jajčno celico. Kmalu zatem, zahvaljujoč postopku oploditve in ko se jedra obeh celic spojijo, nastane zigota.

Ta zigota, ki se razvija v zarodku, je tisto, kar bo kasneje sestavljalo seme, ki je najpomembnejši razpršilni organ rastlin s spolno razmnoževanjem.

Poleg semenčic, ki dosežejo oploditev jajčne celice, se v isti celici cvetnega prahu zlije še ena semenčica, ki vsebuje dve ali več jeder, pridobljenih iz ženskega gametofita; ta postopek poznamo kot dvojno gnojenje.

Zgoraj omenjena fuzija tvori "poliploidno endospermično jedro", ki bo odgovorno za proizvodnjo endosperma (živilskega materiala), iz katerega se bo zarodek hranil znotraj semena med razvojem in med kalitvijo.

Vrste

Opraševanje se lahko razvrsti kot "samoprašanje" in "navzkrižno opraševanje", odvisno od tega, od kod prihajajo pelodna zrna, ali kot "biotsko" in "abiotsko", kdo prevaža cvetni prah (opraševalno sredstvo).

- Samo opraševanje

Obstajajo vrste rastlin, ki imajo na istem steblu ženske in moške cvetove, obstajajo pa tudi tiste, ki imajo biseksualne cvetove, torej predstavljajo istočasno in v isti roži tako moške kot ženske gametofite (androecium in gynoecium). ).

Nekateri avtorji menijo, da je opraševanje med istospolnimi cvetovi iste rastline "interfloralno opraševanje", medtem ko je tisto, ki se pojavi med reproduktivnimi strukturami istega cvetja, "intrafloralno opraševanje".

Čeprav omogoča razmnoževanje posameznikov, ki se razmnožujejo, pomeni, da samo opraševanje pomeni, da so spolne celice, ki se združujejo, gensko identične, tako da bodo rastline, ki bodo nastale iz nastalih semen, neke vrste "kloni" matičnih rastlin.

- navzkrižno opraševanje

V nasprotju s postopkom samopraševanja navzkrižno opraševanje vključuje izmenjavo cvetnega prahu med cvetovi (istospolni ali biseksualni) različnih rastlin. Z drugimi besedami, ta postopek vključuje prenos zrnja cvetnega prahu iz prašnika ene rože v stigmo drugega na drugo rastlino.

Ker genska snov, ki jo izmenjujemo med navzkrižnim opraševanjem, izvira iz gensko različnih staršev, seme, ki bo nastalo, ko bo postopek oploditve končan, povzroči različne rastline, genetsko in fenotipsko gledano.

- biotsko in abiotsko opraševanje

Glede na vektor, ki posreduje pri prenosu cvetnega prahu z prašnikov ene rože v stigmo druge (ali iste), lahko opraševanje uvrščamo med biotsko in abiotsko

Biotsko opraševanje

Ta vrsta opraševanja je morda najbolj reprezentativna in najpomembnejša od vseh. To je povezano s sodelovanjem živali, običajno žuželke, pri prenosu cvetnega prahu z enega kraja na drugega.

Čeprav več kot 50% opraševanja opravijo številne žuželke in členonožci različnih vrst, imajo v tem procesu vretenčarje, kot so ptice in netopirji, pomembno vlogo.

Biotsko opraševanje lahko spodbuja tako navzkrižno opraševanje kot samo opraševanje, rastline pa so lahko posebne ali splošne glede na vrsto živali, ki jih oprašuje.

Vendar opraševalci ne sodelujejo pri spolnem razmnoževanju rastlin "ad honorem", saj jih cvetlične strukture privlačijo bodisi zaradi svojih vidnih lastnosti bodisi zaradi nagradnih elementov, ki jih prejmejo (hrana, zavetišče itd.). .).

Razmerje med rastlinami in opraševalci pomeni pomembno interakcijo, ki sooblikuje evolucijo cvetne strukture hkrati z živalmi, ki jih oprašujejo. Zaradi tega ni čudno dobiti cvetja, ki je posebej prilagojeno strukturam vaših obiskovalcev.

Opraševanje z abiotiki

Opraševanje z abiotiki je tisto, kar se zgodi zahvaljujoč sodelovanju "neživih" subjektov, kot sta veter in voda. Prvo je znano kot anemofilno opraševanje, drugo pa hidrofilno.

Fotografija rastline in njenega cvetnega prahu (Vir: pixabay.com)

Rastline, ki jih oprašuje voda, so omejene (kot je logično) na vodno okolje in pogosto predstavljajo cvetje z zelo določenimi strukturami, da se zagotovi tako sproščanje kot sprejem spolnih celic.

Pomen za okolje

Opraševanje je ključnega pomena za življenjski cikel številnih krhkih dreves. Ker brez opraševanja ne pride do gnojenja in brez slednjega semena ne nastanejo, opraševanje ni nujno samo za rastline, temveč tudi za številne živali, ki se prehranjujejo z njimi.

Sam postopek je zelo pomemben za ohranjanje genske spremenljivosti rastlinskih vrst, kar je bistveno za nastanek prilagodljivih mehanizmov proti različnim dejavnikom okolja, kot so podnebne spremembe, prisotnost patogenov itd.

To je tudi bistven postopek za svetovno kmetijsko proizvodnjo, to je z antropocentričnega vidika.

Reference

1. Faegri, K., in van der Pijl, L. (1979). Načela onesnaževalne ekologije (3. izd.). Pergamon Press.
2. Heinrich, B., & Raven, PH (1972). Energetika in onesnaževalna ekologija. Znanost, 176 (4035), 597–602.
3. Nabors, M. (2004). Uvod v botaniko (1. izd.). Pearsonova vzgoja.
4. Picó, F., Rodrigo, A., & Retana, J. (2008). Demografija rastlin. Dinamika prebivalstva, 2811–2817.
5. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Založništvo Saunders College.