Typy a způsoby opylení | Tento. Jaké jsou typy a metody opylení?

Opylení rostlin je proces přesunu pylu ze samčího orgánu – tyčinky (konkrétně z orgánu, kde se tvoří mikrospory – prašník) do horní části samičího (pestiku) – blizny. Vyskytuje se v období květu. Pokud je pyl úspěšně zachycen, dojde k oplodnění, jehož výsledkem je vytvoření semene. Náš článek vám řekne o hlavních fázích a typech opylení – tématech, která se obvykle studují v hodinách biologie ve škole.

obsah

Motýli podporují tvorbu semen
foto unsplash/Boris Smokrovic

Hlavní způsoby opylení: výhody a nevýhody

Existují dva typy – cizosprašné a samosprašné. První typ zahrnuje přítomnost zprostředkovatelů. Pokud je proces usnadněn vnějšími faktory (například větrem, hmyzem), nazývá se přirozený, a pokud člověk, pak umělý. Samosprašování je charakteristické pro květy, které mají květy obou pohlaví. Více o výhodách a nevýhodách jednotlivých odrůd vám řekneme v tabulce.

Přirozené křížové opylení rostlin pomocí větru, hmyzu, ptáků, vody

• Vítr. Pokud k přenosu pylu dochází větrem, nazývá se to anemofilie. Tato fáze reprodukce je charakteristická pro plodiny, které mají malé květy shromážděné v květenstvích. Obsahují velké množství suchého pylu, který je rozfoukán větrem a snadno se zachytí vysokými blizny jiného exempláře. Topol, bříza, olše a obiloviny se opylují touto metodou.
• Hmyz. Vědecký název pro opylování hmyzem je entomofilie. Pyl přenáší hmyz – včely, vosy, motýli, čmeláci a další. Dělníci ji vezmou z prašníku jedné květiny a přesunou ji na stigma jiné. Květiny těchto zástupců (heřmánek, mák, šalvěj a další plodiny) se vyznačují velkou velikostí a přetrvávající vůní, která přitahuje okřídlené pomocníky.

Osvědčení

Schopnost plodin přijímat různé opylovače se nazývá eufílie. Pokud jsou zvyklí na „hosty“ jedné formy života, je to oligofilie. Monofylie je závislost pouze na jednom druhu hmyzu.

• ptactvo. Ornitofilie (tedy účast ptáků ve fázi oplodnění) je charakteristická především pro tropické „obyvatele“, jejichž světlé barvy přitahují pomocníky. Nejčastěji je prostředníkem drobný kolibřík.
• Voda. S jeho pomocí se opylují plodiny žijící ve vodních útvarech (rezuha, runia atd.).

Příklad entomofilie – opylování rostlin včelami (foto unsplash/Kris-Mikael Krister)

Známky přirozeně opylovaných rostlin

1. Velké množství květin.
2. Plodnice je vzhledově nepřehlédnutelná.
3. Neexistuje žádné trvalé aroma.
4. Pyl je velmi malý, suchý a lehký, což pomáhá i malému větru jej zvednout a dopravit na požadovanou vzdálenost.
5. Stigma pestíku se zvedá nad periantem, což usnadňuje proces oplodnění.

1. Perianth má jasnou barvu, která přitahuje pozornost hmyzu. Květy tvoří velká květenství.
2. Pyl je výrazně větší než u předchozí skupiny. Aby hmyz usnadnil úkol, je lepkavý.
3. Zástupci mají nektary, které vylučují nektar.
4. Pestíky a tyčinky jsou kompaktní.

Světlé květy přitahují pomocníky (foto unsplash/Richard Sagredo)

Jak se provádí umělé opylování rostlin?

Umělá fáze oplození (křížení) zahrnuje lidskou účast. Aby chovatelé získali nové odrůdy různých plodin, ručně přenášejí pyl z jednoho exempláře do druhého.

„Přemístění“ se provádí malým štětcem. Také během procedury chovatelé používají vatové tyčinky. Další metodou je otrhání okvětních lístků samčích květů a jejich následné potírání povrchu samičího květu. Obě metody vyžadují maximální péči: to je důležitá, pečlivá práce.

Jak probíhá opylení bez účasti zprostředkovatelů?

Zástupci flóry s oboupohlavnými květy jsou schopni samostatné produkce semen. Struktura těchto květin jim neumožňuje otevřít se, „obnažit“ prašník, takže celý proces probíhá uvnitř. Vzhledem k tomu, že není třeba přitahovat pomocníky, nejčastěji květy takových plodin nejsou velké, vizuálně atraktivní nebo mají příjemnou vůni.

Oves, ječmen, hrách a další plodiny jsou schopné samosprašnosti. Přes záviděníhodnou výhodu nezávislosti na vnějších faktorech má typ významnou nevýhodu. Výslední potomci jsou dosti slabí a málo početní, což zvyšuje riziko kulturní degenerace.

Pšenice je schopná samoopylení (foto unsplash/Evi Radauscher)

Tři fáze opylení krytosemenných rostlin

1. V různých obdobích začnou krytosemenné rostliny kvést. Vyznačuje se přístupností květních orgánů (prašníky pokryté pylem) pro opylovače, vnější jevy – otevírání.
2. Během stejného období stigma vylučuje tajnou tekutinu – je lepkavá, viskózní, což umožňuje pyl rychle přilnout a fixovat. Tato vlastnost navíc vytváří bezpečné podmínky pro klíčení.
3. Dále se pyl přenese ze samčích do samičích orgánů a poté zrno vyklíčí do pylové láčky. Dochází k oplodnění, jehož popis vyžaduje samostatný článek. Shrňme si proces a řekněme, co se tvoří na květu po opylení: jsou to plody se semeny, které v budoucnu slouží jako výsadbový materiál. Vzhledem k tomu, že semena jsou chráněna plody, zástupci se nazývají krytosemenné rostliny.

Umělé opylení nahosemenných rostlin na příkladu borovice

1. Vítr „bere“ pylová zrna ze samčí šišky a přenáší je do vajíček samičí šišky.
2. V průběhu času se kužel změní na zelenou. Šupiny se tvoří a rostou společně. Toto období je charakteristické pylovou dormancí.
3. Příští rok se pomocí pylové láčky dopraví spermie do archegonie, kde se vytvoří zygota.
4. Dále se ze zygoty vytvoří vajíčko a z něj semeno.

Opylení je nezbytnou podmínkou pro proces oplodnění, ke kterému v květu dochází. Pyl z prašníků se nějak přenese na bliznu květu. Existují dva typy opylení – samoopylení a křížové opylení (xenogamie) a několik způsobů opylení. Pokud se pyl přenese v rámci dané květiny nebo daného jedince, dojde k samoopylení. Existují různé formy samoopylení: autogamie, kdy je blizna opylována pylem téže květiny, geitopogamie (sousedské opylení), kdy je blizna opylována pylem jiných květin téhož jedince, a konečně, kleistogamie, kdy dochází k samoopylení u uzavřených, neotevřených květů. Tyto různé formy samoopylení jsou geneticky zcela ekvivalentní.

Dojde-li k přenosu pylu mezi květy různých jedinců, dojde ke křížovému opylení. Křížové opylení je hlavním typem opylení u kvetoucích rostlin. Je to charakteristické pro drtivou většinu z nich.

V květinách jsou zcela běžná speciální zařízení morfologického a fyziologického charakteru, zabraňující nebo alespoň omezující samoopylení. Jedná se o dioecii, dichogamii, vlastní neslučitelnost, heterostylii atd. Mají však také úpravy pro samoopylení, které je usnadňují v případě, že z nějakého důvodu ke vzájemnému opylení nedochází. Jinými slovy, květina umožňuje nejen křížové opylení, ale také samosprašování.

Křížové opylení se provádí těmito způsoby: pomocí hmyzu (entomofilie), ptáků (ornitofilie), netopýrů (chiropterofilie) nebo činitelů neživé přírody – větru (anemofilie) a vody (hydrofilie). V souladu s tím lze hovořit o biotickém a abiotickém opylení.

Křížové opylení určuje výměnu genů a integraci mutací, udržuje vysokou úroveň heterozygotnosti populace a určuje jednotu a integritu druhu. Vzniká tak široké pole pro činnost přírodního výběru.

Samoopylení, zejména trvalé samoopylení, je považováno za sekundární jev způsobený extrémními podmínkami prostředí nepříznivými pro vzájemné opylení. Poté plní pojišťovací funkci. Neustálé samoopylení je interpretováno jako slepá ulička evolučního vývoje. V tomto případě se druh rozdělí na řadu čistých linií a procesy mikroevoluce se utlumí. Tento správný, ale jednostranný pohled na evoluční význam samooplodnění odrážel Darwinovu myšlenku, že „příroda se hnusí neustálému samooplození“. Tento aforismus, jak poukázal sám Charles Darwin (1876), bude chybný, pokud z něj bude vyloučeno slovo „trvalý“. Když Darwin poukázal na škodlivé účinky neustálého samoopylení, jeho důležitost vůbec nepopíral. Ve své Autobiografii (1887) napsal: „Měl jsem trvat rozhodněji než na existenci četných adaptací na samoopylení.

Negativní význam neustálého samoopylení pro evoluci je nepochybný. Z Darwinovy ​​práce však vůbec nevyplývá, že by samoopylení mělo vždy negativní důsledky. Podle moderních představ vyžaduje progresivní evoluce jak volné křížení, tak určitá jeho omezení. Křížové opylení zvyšuje míru heterozygotnosti v populaci a samoopylení naopak homozygotnost způsobuje. Samoopylení v podstatě znamená izolaci nových forem, to znamená, že izoluje a fixuje v čistých liniích příznivé výsledky předchozího křížového opylení. To je pozitivní význam pro vývoj kombinace samosprašnosti a křížového opylení v řadě generací.

Bisexualita a entomofilie květiny představují primární fenomén. V květech prvních krytosemenných rostlin spolu s velmi primitivní entomofilií pravděpodobně došlo i k samosprašování. Bisexualita květiny přispěla k samoopylení, protože dosud nebyly vyvinuty adaptace k jejímu omezení.

Oddělení pohlaví v květu omezuje nebo zcela eliminuje samosprašnost. To vedlo k vytvoření různých sexuálních typů kvetoucích rostlin.

Životnost rostlin: v 6 svazcích. — M.: Osvěta. Za redakce A. L. Takhtadzhyana, šéfredaktora kor. Akademie věd SSSR, prof. A.A. Fedorov. 1974