כאשר בוחרים חומר שתילה בתיאור לזן צמחי מסוים, תושבי קיץ רבים מוצאים אזכור לשיטות שונות של האבקה או האבקה עצמית. אלו מושגים שכולנו למדנו בבית הספר בשיעורי בוטניקה. אבל לא רבים כבר זוכרים למה הם מתכוונים. הבה נרענן את זכרוננו ונזכור את סוגי ההאבקה בצמחים ומשמעותם הביולוגית. ובמקביל נגלה מדוע חלק מהצמחים שלנו שנשתלו בארץ או על אדן החלון אינם נושאים פרי.
איבר יולד של צמחים גבוהים
פרח הוא נצר שונה שבו נוצרים נבגים וגמטות. לצמחים גבוהים יותר (אנגיוספרמים) פרחים מסודרים בצורה מורכבת עם התאמות רבות לסוגים שונים של האבקה. הפרח, מגוון בפרטים, משלב תהליכי רבייה מינית וא-מינית כאחד. המרכיבים העיקריים של הפרח הם חלקי הרבייה שלו - ה-androecium הזכרי (אבקנים) וה-gynoecium הנקבה (pistil עם שחלה, סגנון וסטיגמה). פרחים יכולים להיות דו מיניים (יש גם פיסטיל וגם אבקנים) וחד-מיני (יש או פיסטיל או אבקנים). שאר חלקי הפרח מגוונים מאוד ויש להם פונקציות ספציפיות.
מפגש אבקנים ופיסטיל
האבקה היא תהליך של העברת אבקנים מהאבקנים לסטיגמה של הפיסטיל. בלי זה, רבייה של צמחים, היווצרות של פירות וזרעים בלתי אפשרי. בתהליך של התפתחות אבולוציונית, צמחים פיתחו מספר דרכים לבצע העברה זו באמצעות גורמים ביוטיים ואביוטיים של הטבע. באקולוגיה מבחינים בין שני סוגי האבקה:
- העברת אבקה מפרח אחד לפיסטיל של אחר. תהליך זה נקרא האבקה צולבת, או קסנוגמיה. זה מתבצע באמצעות גורמים ביוטיים (חרקים, ציפורים, עטלפים) ואביוטיים (רוח, מים).
- אוטוגמיה (האבקה עצמית). זוהי העברת אבקה על הסטיגמה מפרח אחד. אוטוגמיה אינה שכיחה בצורות פרא.
אלה הם סוגי האבקה שיכולים לעבור לסירוגין בין כמה צמחים.
תנאי האבקה עצמית
אבל תנאי חובה ליישום האבקה עצמית הוא הדו-מיניות של הפרח. האבקה עצמית בשוגג של פרחים אינה נדירה. אבל זה יכול להתרחש רק כאשר גרגר האבקה ועלי תואמים מבחינה פיזיולוגית. בצמחים רבים, האבקה אינה נובטת לתוך צינור האבקה, המהווה גורם מגביל לצמחים מואבקים. ישנם לא מעט גורמים שתורמים לאוטוגמיה אקראית. האבקה עצמית סדירה של צמחים (למשל אפונה, שעועית) יכולה להיות בעלת מנגנון כבידה. במקרה זה, האבקהנופל על הסטיגמה תחת פעולת הכבידה. במקרים אחרים, האבקה עצמית מתרחשת כאוטוגמיה ממגע - האבקן נמצא במגע עם הסטיגמה של הפיסטיל. נושאי אבקה באמצע הפרח יכולים להיות טיפות טל וחרקים קטנים (תריפסים) החיים בפרח. בחלק מהצמחים התהליך מתרחש בניצן ומבטל לחלוטין את האפשרות של האבקה צולבת.
האבקה עצמית אופציונלית
תכונה של סוג זה של אוטוגמיה היא נוכחותם של תנאים לא יציבים שאינם מעדיפים האבקה צולבת. סוג זה של האבקה עצמית נמצא בדגנים, טל שמש ועשב נוצות. בצמחים אלו, בבצורת או בטמפרטורות נמוכות, נוצרים פרחים חד מיניים, ובמזג אוויר חם ולח - דו מיני. האבקה צולבת של צמחים אלו מתבצעת בעזרת הרוח, ובתנאים של קושי בביצוע האבקה כזו, רצוי מבחינה ביולוגית לפנות להאבקה עצמית.
ערך אבולוציוני
להאבקה עצמית במונחים אבולוציוניים יש משמעות שלילית. בהתאם למושגים מודרניים, האבולוציה מחייבת מעבר חופשי, הניתן על ידי האבקה צולבת. הוא זה שמגדיל את מגוון האללים (מידת הביטוי של גן) באוכלוסיות. והאבקה עצמית, להיפך, מובילה להומוזיגוזיות (אחידות) של אללים. אבל בנסיבות מסוימות, האבקה עצמית יכולה להוביל לבידוד של צורות חדשות, בידוד וקיבוע באוכלוסיית האללים שנותנים סימנים חיוביים לצמח. בדיוק בזוהי המשמעות האבולוציונית החיובית של החלפת האוטוגמיה והקסנוגמיה.
צמחים מאביקים עצמיים
בצמחים כאלה, העברת אבקה מתבצעת לעתים קרובות יותר בניצן לא נפתח (למשל, בשעועית ואפונה) או בתקופה של צינור עלים לא נפתח (שעורה). אפונה, שעועית, שעורה, חיטה, שיבולת שועל, עגבניות, חצילים ועוד רבים אחרים נחשבים למאביקים עצמיים מגידולים חקלאיים. למה הם סופרים? מכיוון שהאבקה עצמית אינה יכולה להיות מוחלטת, תמיד קיימת האפשרות להחדיר אבקה מצמחים אחרים. אפילו ניצנים סגורים לפעמים מכרסמים על ידי חרקים ונושאים אבקה מצמחים אחרים! מהם המאפיינים של מאביקים עצמיים? אלה בהחלט צמחים עם פרחים דו מיניים, סטיגמות נוצות גדולות והרבה אבקה. בנוסף, לפרחים שלהם אין עלי כותרת בהירים, נקטריונים וריח נעים.
האבקה עצמית בסגולות
בטבע, סיגליות מואבקות צולבות ואוטוגמיות. הסיגליות הפנימיות שלנו הן תוצר של עבודה קפדנית של מגדלים. יש להם מבנה כזה של אבקנים ואבקנים שהאבקה צולבת ללא התערבות אנושית היא כמעט בלתי אפשרית. האבקה מתרחשת אפילו בניצן לא נפתח, ורק חובב סבלני בעזרת טכניקות מיוחדות יכול להאביק סיגליות בצבעים שונים כדי להתרבות זנים חדשים. תודה למתלהבים על מגוון הפרחים הללו המקשטים את אדני החלונות שלנו!
מלפפונים פרתנוקרפיים
רבייה מודרנית מציעה זנים רביםמלפפונים, גם בהאבקה עצמית (פרטנוקרפית) וגם מואבקה על ידי חרקים. צמחים אלו גדלים במיוחד לגידול מוקדם בחממות בהן אין מאביקים טבעיים. כאשר קונים זרעים, אתה צריך לעצור בקריאת איכויות הזן, שכן גם לזנים המואבקים העצמיים וגם לזנים המואבקים יש יתרונות וחסרונות.
האבקה בדגנים
שיבולת שועל, שיפון, חיטה, דוחן, שעורה הם נציגים של דגנים חקלאיים. לפרחים 2 למות, 2 כדורים, שלושה אבקנים ופסטיל אחד. הם מאביקים את עצמם בפרחים לא נפתחים. לאחר פתיחת הפרח, האבקה צולבת כמעט בלתי אפשרית.
האבקה עצמית בעצי פרי
למרות שלרוב זני הפירות יש פרחים המכילים גם אבקנים ואבקנים, הפריה עצמית אינה נכללת ברובם. הסיבה היא התבגרות מופרדת בזמן של האבקנים והפיסטיל. לכן אתה יכול להגדיל את התשואה, למשל, דובדבנים, על ידי שתילת מספר עצים בקרבת מקום. אבל בזנים שגדלו באופן מלאכותי, האבקה עצמית מתקבלת בברכה. דוגמה לכך היא נקטרינות. אבל אל תצפה לגדל צמח יצרני מזרע. בצורות היברידיות כאלה, הדורות הבאים חווים דיכאון היברידי - ירידה בכדאיות ובתשואה.
בחירה והאבקה עצמית
תופעה זו נמצאת בשימוש נרחב בגידול צמחים. אנו יודעים שהפריה עצמית והצלבה של אורגניזמים קרובים מובילים למעברגנים למצב הומוזיגוטי ומוביל לירידה בכדאיות ובפרודוקטיביות, ובהמשך לניוון. התהליך המתמשך של מוטציות המצטברות, רובן רצסיביות ולא חיוביות, הוא הגורם לדיכוי זה. בצמחים עם האבקה צולבת, מוטציות אלו נמצאות במצב הטרוזיגוטי ואינן באות לידי ביטוי בשום צורה. עם האבקה עצמית, ההסתברות למעבר שלהם להומוזיגוט עולה פי כמה, אבל הם לא נשארים באוכלוסיה בגלל חיסול טבעי. האבקה עצמית בגידול משמשת ככלי ליצירת קווים טהורים (הומוזיגוטים) בעלי תכונות קבועות. למרות הירידה בתפוקה, לאחר הכלאה מופיעה לעתים קרובות תופעת ההטרוזה - כוחם של הכלאים מזנים עם האבקה עצמית. תופעה זו נקראת הכלאה בין קו, ובחנויות נוכל לראות בדיוק זרעים היברידיים כאלה (הם מסומנים בסמל F1). בדור הראשון, היברידיות מתעלות על קווים טהורים מבחינת תפוקה, אך בדורות הבאים נעלמת השפעת החוזק של הכלאיים.
