המשימה האולטימטיבית של פרח טיפוסי היא היווצרות של פירות וזרעים. זה דורש שני תהליכים. הראשון הוא האבקה של פרחי צמחים. אחריו מתרחשת ההפריה בפועל - מופיעים פירות וזרעים. שקול עוד אילו סוגי האבקת צמחים קיימים.
מידע כללי
האבקת צמחים היא השלב בו מועברים גרגרים קטנים מהאבקנים אל הסטיגמה. זה קשור קשר הדוק עם שלב נוסף בהתפתחות של יבולים - היווצרות איבר הרבייה. מדענים קבעו שני סוגים של האבקה: אלוגמיה ואוטוגמיה. במקרה זה, הראשון יכול להתבצע בשתי דרכים: גייטונוגמיה וקסנוגמיה.
תכונות
אוטוגמיה - האבקה של צמחים על ידי העברת גרגרים מאבקנים לסטיגמה של איבר רבייה אחד. במילים אחרות, מערכת אחת מבצעת באופן עצמאי את התהליך הדרוש. אללוגמיה היא העברה צולבת של גרגרים מהאבקנים של איבר אחד לסטיגמה של אחר. גייטונוגמיה כרוכה בהאבקה בין פרחים של אחד, לבין קסנוגמיה - פרטים שונים. הראשון דומה מבחינה גנטית לאוטוגמיה. בְּבמקרה זה, רק קומבינציה מחדש של גמטות בפרט אחד מתרחשת. ככלל, האבקה כזו אופיינית לתפרחות מרובות פרחים.
קסנוגמיה נחשבת למועדפת ביותר מבחינת ההשפעה הגנטית שלה. האבקה כזו של צמחים פורחים מגדילה את האפשרויות של ריקומבינציה של נתונים גנטיים. זה, בתורו, מספק עלייה במגוון התוך-ספציפי, לאחר מכן אבולוציה אדפטיבית. בינתיים, לאוטוגמיה יש חשיבות לא קטנה לייצוב מאפייני המינים.
Ways
שיטת ההאבקה תלויה בחומרי העברת זרעים ובמבנה הפרחים. ניתן לבצע אלוגמיה ואוטוגמיה בעזרת אותם גורמים. הם, במיוחד, הרוח, החיות, האדם, המים. המגוונות ביותר הן השיטות לאלוגמיה. הקבוצות הבאות נבדלות:
- ביולוגי - האבקת צמחים מתבצעת בעזרת אורגניזמים חיים. לקבוצה זו יש מספר תתי קבוצות. הסיווג מתבצע בהתאם למוביל. אז, האבקה של צמחים מתבצעת על ידי חרקים (אנטומופיליה), ציפורים (אורניתופיליה), עטלפים (chiropterophilia). ישנן דרכים נוספות - בעזרת רכיכות, יונקים וכו'. עם זאת, נדיר למצוא אותן בטבע.
- אביוטית - האבקה של צמחים קשורה להשפעה של גורמים לא ביולוגיים. קבוצה זו מבדילה העברת גרגרים בעזרת רוח (אנמופיליה), מים (הידרופיליה).
בא בחשבון הדרכים שבהן הצמחים מואבקיםהתאמות לתנאי סביבה ספציפיים. במונחים גנטיים, הם פחות חשובים מהטיפוסים.
התאמת צמחים להאבקה
בואו נשקול את קבוצת הדרכים הראשונה. בטבע, ככלל, מתרחשת אנטומופיה. האבולוציה של הצמחים ושל וקטורי האבקה התרחשה במקביל. אנשים אנטומופיליים מובחנים בקלות מאחרים. לצמחים ולווקטורים יש התאמות הדדיות. במקרים מסוימים, הם כה צרים עד שהתרבות אינה מסוגלת להתקיים באופן עצמאי ללא הסוכן שלה (או להיפך). מושך חרקים:
- צבע.
- אוכל.
- ריח.
בנוסף, חלק מהחרקים משתמשים בפרחים כמקלט. למשל, הם מתחבאים שם בלילות. הטמפרטורה בפרח גבוהה בכמה מעלות מזו של הסביבה החיצונית. ישנם חרקים שמתרבים בגידולים. לדוגמה, צרעות כוסות משתמשות בפרחים לשם כך.
אורניתופיליה
האבקת ציפורים מתרחשת בעיקר באזורים טרופיים. במקרים נדירים, אורניתופיליה מתרחשת בסובטרופיים. סימנים של פרחים המושכים ציפורים כוללים:
- אין ריח. לציפורים יש חוש ריח חלש למדי.
- המטרפה היא בעיקר כתומה או אדומה. במקרים נדירים, צבע כחול או סגול מצוין. כדאי לומר שציפורים יכולות להבחין בקלות בין צבעים אלה.
- כמות גדולה של צוף מרוכז חלש.
ציפורים לרוב אינן יושבות על פרח, אלא מאביקות אותו, מרחפות לידו.
Chiropterofilia
עטלפים מאביקים בעיקר שיחים ועצים טרופיים. במקרים נדירים, הם מעורבים בהעברת גרעינים לדשאים. עטלפים מאביקים פרחים בלילה. תכונות תרבותיות המושכות את החיות הללו כוללות:
- נוכחות של צבע לבן ניאון או צהוב-ירוק. זה יכול להיות גם חום, במקרים נדירים סגול.
- נוכחות של ריח ספציפי. זה דומה לסודות ולהפרשות של עכברים.
- פרחים פורחים בלילה או בערב.
- חלקים גדולים תלויים מענפים על גבעולים ארוכים (באובב) או מתפתחים ישירות על גזעי עצים (קקאו).
אנמופיליה
האבקה של כ-20% מהצמחים באזור הממוזג מתבצעת בעזרת רוח. בשטחים פתוחים (ערבות, מדבריות, טריטוריות קוטב), נתון זה גבוה בהרבה. לתרבויות אנמופיליות יש את המאפיינים הבאים:
- פרחים קטנים ולא בולטים בעלי גוון צהבהב או ירקרק, לרוב ללא עטיף. אם הוא קיים, הוא מוצג בצורה של סרטים וסולמות.
- נוכחותן של תפרחות מרובות פרחים. "זר" כזה יכול להיות מיוצג על ידי ציר משתלשל - עגיל.
- נוכחות של אנתרים על חוטי חוטים דקים.
- סטיגמות גדולות למדי ולעתים קרובות נוצות בולטות מעבר לפרח.
- תרבויות הן יחידות או דו-ביתיות.
- היווצרות כמות גדולה של אבקה. הוא יבש, קטן, חלק. ייתכן שיש לגרגריםאביזרים (כריות אוויר, למשל).
גידולים אנמופיליים יוצרים לעתים קרובות צבירות גדולות. זה מגדיל מאוד את הסיכויים להאבקה. דוגמאות הן חורשות ליבנה, יערות אלונים, סבך במבוק.
הידרופיליה
האבקה כזו נדירה למדי בטבע. זאת בשל העובדה שמים אינם בית הגידול הרגיל לגידולים. בצמחים רבים, הפרחים נמצאים מעל פני השטח ומואבקים בעיקר על ידי חרקים או על ידי רוח. סימנים של גידולים הידרופיליים כוללים:
- הפרחים קטנים ולא בולטים. הם מתפתחים בנפרד או מתאספים ב"זרים" קטנים.
- ככלל, הפרחים הם חד מיניים. דוגמאות הן Vallisneria, Elodea.
- באנטרים, הקיר דק. חסר להם אנדותסיום. לעתים קרובות האנתרים הם חוטיים. בתרבויות מסוימות, הם קולעים את הסטיגמה. זה מקדם חדירה מהירה ונביטה של אבקה.
- אין אקסין בתבואה. הסיבה לכך היא שהאבקה נמצאת במים ואין צורך להגן עליה מפני התייבשות.
Autogamy
75% מהצמחים הם בעלי פרחים דו מיניים. זה מבטיח העברה עצמית של דגנים ללא נשאים חיצוניים. אוטוגמיה היא לעתים קרובות מקרית. זה קורה במיוחד בתנאים שליליים עבור וקטורים.
אוטוגמיה מבוססת על העיקרון "עדיף האבקה עצמית מאשר אף אחד בכלל". סוג זה של העברת תבואה ידוע לרביםתרבויות. ככלל, הם מתפתחים בתנאים לא נוחים, באזורים בהם קר מאוד (טונדרה, הרים) או חם מאוד (מדבר) ואין וקטורים.
בטבע, בינתיים, יש גם אוטוגמיה קבועה. זה קבוע וחשוב ביותר לתרבויות. לדוגמה, צמחים כגון אפונה, בוטנים, חיטה, פשתן, כותנה ואחרים מאביקים את עצמם.
סוגי משנה
אוטוגמיה יכולה להיות:
- איש קשר. כאשר החוטים זזים, האנתרים נוגעים ישירות בסטיגמה. אוטוגמיה כזו אופיינית לפרסה, פרסה.
- כוח המשיכה. במקרה זה, אבקה נופלת על הסטיגמה מהאנטרים הממוקמים מעל. באוטוגמיה כבידתית, אם כן, פועל כוח הכבידה. זה אופייני לגידולי אברש, ירוקי חורף.
- קליסטוגמוס. במקרה זה, האבקה מתבצעת בניצן או בפרח סגור. קליסטוגמיה נחשבת לדרגה הקיצונית של אוטוגמיה. זה יכול להיגרם על ידי גורמים שליליים (לחות גבוהה או בצורת). קליסטוגמיה יכולה להיות גם קבועה, מקובעת גנטית. לדוגמה, באביב, לסיגליות מדהימות יש תחילה פרחים נורמליים, אך האבקה אינה מתרחשת בהם, בהתאמה, פירות וזרעים אינם מופיעים. לאחר מכן, מופיעים איברי רבייה קליסטוגמיים. הם אינם נפתחים ומוצגים בצורה של ניצנים. נביטת אבקה מתרחשת ישירות באנדרים. הצינור עובר דרך הקיר ומגיע לסטיגמה. כתוצאה מכך, נוצרת קופסה עם זרעים.
קלייסטוגמיה נמצא בקבוצות שיטתיות שונות של יבולים (בחלק מהדגנים, למשל).
