Opeření – přenos pylu z tyčinek na bliznu pestíku.
křížové opylení – přenos pylu z tyčinek jednoho květu na bliznu jiného květu.
Pyl se přenáší vítr (ostřice, pšeničná tráva, jílek, olše, líska, dub, bříza), hmyz (jabloň, švestka, třešeň, mák, tulipán, bílý akát), voda a ptáci (vodní rostliny, jako je elodea), zvířata.
Adaptace rostlin na opylování větrem:
květy jsou nenápadné a bez zápachu;
periant je slabě vyvinut nebo zcela chybí;
pyl je suchý, malý, lehký;
blizny pestíků jsou dlouhé a péřovité;
květy často kvetou dříve, než se objeví listy (líska – lískové květy – “zapráší se” pokud je ještě sníh);
větrem opylované rostliny tvoří souvislé trakty.
Adaptace rostlin na opylení hmyzem:
Světlá barva květiny;
dobře viditelné, velké květy;
květiny mají Silný zápach;
mít nektary (jetel, dýně) s lepkavou, cukernou tekutinou.
Zvýrazněno množství esenciálních olejů (akát bílý, růže, některé druhy lilií, konvalinka, třešeň ptačí aj.); některé mají nepříjemný zápach – zápach zkaženého masa, hnoje.
Některé rostliny jsou pouze opylované jeden druh hmyzu: opylují se květy jetele, hledík, šalvěj s dlouhou trubkou čmeláci.
Adaptace rostlin na křížové opylení:
tyčinky a pestíky v květu nedozrávají současně;
tyčinky a pestíky mají různé délky;
vlastní nekompatibilita (neklíčení pylu).
Biologický význam kříže opylení: zvyšuje úroveň kombinační variability, což zvyšuje diverzitu genotypů a zajišťuje lepší adaptabilitu na různé podmínky prostředí.
Samoopylení – přenos pylu z prašníku tyčinek na bliznu stejného květu (hrách, pšenice, ječmen).
Jedná se o způsob opylení u rostlin, které v různých ročních obdobích podléhají silným výkyvům v počtu. Umožňuje takové populaci snadněji a rychleji obnovit své počty.
Zvyšuje se samoopylení úroveň homozygotnost a šetří životaschopnost rostliny ve stáji ekologické předpoklady.
Hnojení je proces fúze samčích a samičích zárodečných buněk za vzniku zygoty. s 2n sada chromozomů.
Tvorba spermií se stane v pylová zrna hnízda pylu pylové váčky prašníky tyčinky.
1. dělí se buňky pylového hnízda, pylové váčky, prašníky, tyčinky mitóza, tváření mateřské buňky mikrospor (2n), které jsou následně rozděleny redukční dělení buněk, tváření mikrospory (n),
2. mikrospora zatáčky do zrnko pylu, který má 2 skořápky: vnější exine a vnitřní intinu.
3. pylové zrno se dělí mitóza a tvoří se 2 buňky: vegetativní и generativní.
4. z generativního buňky jsou tvořeny mitózou 2 spermiea z vegetativního se vytvoří v budoucnu živné médium pro pohyb spermií.
| buňky pylových hnízd (2n) | redukční dělení buněk | tvorba mikrospor (n) | pylová zrna (n) | mitóza | vegetativních (n) generativních (n) buněk |
| generativní buněčná mitóza | vegetativní buňka (n) 2 spermie (n) |
Tvorba vajíčka se vyskytuje v zárodečném vaku vajíčka, který se nachází uvnitř vaječníku pestíku.
a) buňka vajíčka roste a rozděluje se redukční dělení buněk, tváření 4 haploidní buňky – makrospory, ale vývoj nabírá na síle Pouze 1 z toho – mateřské (3 další jsou zničeni);
b) jádro tato mateřská buňka třikrát akcie mitóza, tváření 8 haploidních jader (2 tetrády) – Tak to je embryonální vak (samičí gametofyt);
c) od každé tetrády odděluje jedno jádro po druhém, které se spojují a tvoří sekundární diploidní jádro;
d) vznikají buňky. Jedna ze 3 buněk jedna triáda představuje vejce (n), a 2 další synergidy (asistenti). 3 buňky druhá triáda se nazývá protinožci.
| buňky vajíček (2n) | redukční dělení buněk | tvorba 4 makrospor (n) | 3 zemře | mateřská buňka makrospory (n) | 3násobná mitóza jádra makrospor | 8jaderný zárodečný vak (2 tetrády jader) |
| fúze 2 jader | 7-jaderný zárodečný vak | cytokineze | 7-buněčný embryonální vak | vaječná buňka (n) 2 synergidy (n) centrální buňka (2n) 3 antipody (n) |
Jakmile je na stigma pestíku, pyl klíčí:
a) přes póry exines vyboulení intina и vzniká pylová láčka, ve kterém se pohybuje vegetativní buňka, a za ní 2 spermie.
b) pylová láčka vstupuje pylem do vajíčka и jedna spermiesplynutí s vejce, formuláře zygota (2n)ze kterého se embryo vyvíjí, a druhé spermiesplynutí s sekundární (centrální) diploidní buňka, formuláře triploidní jádro (3n), ze kterého se vyvíjí triploidní endosperm.
Po dvojnásobku dochází k oplození z vajíčka semeno, kryt vajíčko se změní na osemení, z centrální buňky – endospermze zygoty – plodze stěn vaječníku – osrdečník, která spolu se semeny tvoří plod.
Adaptace rostlin na opylení vyvinula se během mnoha let evoluce jako potřeba tvorby semen a plodů. Každý rostlinný druh se opylování přizpůsobuje svým vlastním způsobem.
Obsah
- Typy opylování rostlin
- Adaptace na opylení u jehličnanů
- Adaptabilita k opylení rostlin z čeledi obilnin
- Adaptace na opylování hmyzem opylovaných rostlin
- Časně kvetoucí dubové lesní byliny
- Adaptace rostlin na křížové opylení
- Křížové opylení větrem opylovaných rostlin
- Křížové opylení u dvoudomých rostlin
- Křížové opylení u jednodomých rostlin
- Rostliny opylované hmyzem
- Komplexní formy křížového opylení
- Křížové opylení u rostlin z čeledi orchidejí
- Indonéská rostlina Rafflesia
- Jiné způsoby, jak podporovat plození
- Konvalinky
- Fialová úžasná
Typy opylování rostlin
druhy Opylení rostlin závisí na druhu rostliny a podmínkách jejího růstu. Existují: samoopylení a křížové opylení. V přírodních podmínkách dochází k opylení rostlin pomocí větru, hmyzu a vody. Je to také možné umělé opylení.
Křížové opylení – tedy opylení, při kterém pyl z jedné rostliny dopadne na bliznu jiné – produkuje semena vyšší kvality než samosprašování.
Adaptace na opylení u jehličnanů
Pokud se na jaře vydáte do borového lesa, můžete vidět, kolik pylu se produkuje jehličnaté stromy. Je pochopitelné, proč to vyvinuli schopnost opylovat. Ke křížovému opylení zde dochází za pomoci větru.
Jehličí ale zadržuje hodně pylu a k opylení je potřeba víc než časně kvetoucí stromy a keře – líska, topol, osika, u kterých k opylení dochází brzy na jaře, kdy listy na stromech ještě nekvetou.
Jsou prameny, kdy je kvetení borovic a smrků velmi bohaté, pylu je v jehličnatém lese tolik, že se usazuje na zemi v souvislém závoji a je dobře viditelný na cestách i na hladině stojatých vod.
Adaptabilita k opylení rostlin z čeledi obilnin
Produkuje se hodně pylu a rostliny z čeledi obilnin. Jsou také opylovány větrem. Byli jste někdy na poli během květu žita? Pokud ne, pak určitě navštivte. Nebudeš litovat. Brzké tiché ráno. Slunce sotva vystoupilo nad obzor. Nad žitným polem je sebemenší mlha. Ale ne, není to mlha! Nejedná se o kouř nebo silniční prach stoupající do vzduchu.
To je totéž, co jsme pozorovali v lískových houštinách brzy na jaře. Foukal sotva znatelný větřík a průhledná oblaka pylu vířila a tiše se vznášela ve větru nad žitným polem. Žito kvete! Cítíte nejjemnější vůni rozkvetlého žitného pole.
I přes hojnost pylu není adaptabilita květů žita k opylení zcela dokonalá. Tyčinky žita po dozrání visí na vláknu a nacházejí se pod rozvětveným pestíkem. Část květů proto zůstává neopylena, a proto nevytváří plody – zrna.
Dříve lidé udělali takové zlepšení v procesu opylování žita: během kvetení této plodiny natáhli provaz přes pruh a táhli ho za konce a zatřásli ušima. Díky této technice se zlepšily podmínky opylení: v klasech se vytvořilo více zrn a zvýšil se výnos.
Adaptace na opylování hmyzem opylovaných rostlin
Jiný obrázek opeření lze pozorovat u rostlin, pro které není prostředníkem při opylování vítr, ale hmyz. Takový hmyzem opylované rostliny snadno rozeznatelné od větrem opylovaných podle vzhledu.
Mají jasný, obvykle nápadný periant (koruna, někdy kalich), některé silně voní, jiné mají nektar. Pokud jsou květy malé, pak tvoří velká květenství viditelná z dálky. Jsou to jehnědy vrb, opylované hmyzem, štětci ptačí třešeň, scutes jeřáb, kalina, deštníková květenství mrkve, kopr, kmín a další rostliny, které podle této charakteristiky tvoří čeleď umbelliferous.
Zajímavostí je, že pyl hmyzem opylovaných rostlin je oproti větrným odlišný: povrch prachových částic není hladký, ale má různé výběžky a ostny, a proto pyl snadno ulpívá na těle hmyzu.
Časně kvetoucí dubové lesní byliny
Ve stejném lesíku, kde se jako první zaprášila líska, po ní začaly kvést raně kvetoucí stromy. dubové trávy. Jak jsou barevně rozmanité! Jako by se pod nohama rozvinul elegantní koberec s jemně pestrými vzory.
Zde a kapuceA MedunitsaA sasanka dubová s bílými jemnými květy a pryskyřník sasanka se žlutou korunou a jarní hrášek (nomád) a nakonec květina, která vypadá jako malinká žlutá lilie husí cibule. V dálce je vlhká nížina žlutá s lakovanými zlatými květy čistý chlap. Všechny tyto rostliny jsou opylovány hmyzem – čmeláci, motýli, včely.
Když se posadíte na pařez a budete sledovat rušnou činnost hmyzu, kterých je zde za teplého slunečného dne mnoho, uvidíte následující obrázek. Tady, celý potřísněný pylem, buší tlustý chlupatý čmelák. Usilovně létá z jednoho květenství corydalis do druhého, sbírá nektar a současně opyluje květy.
Když se pozorně podíváte na čmeláka a květ corydalis, všimnete si zajímavé korespondence mezi stavbou těla opylujícího hmyzu a stavbou květu opylované rostliny – jako by byly stvořeny jedna pro druhou. Nedaleko se na plicníku nachází motýl. Narovnala svůj dlouhý proboscis, obvykle stočený do spirály, a saje nektar z hluboké nálevky květu.
A zde lze pozorovat adaptaci hmyzího opylovače na strukturu opylovaného květu: k nektaru plicníku a současně opylovat rostlinu se může dostat jen některý hmyz s dlouhým chobotem.
Najděte jeden rostoucí zde kopyto se zaoblenými listy, které vypadají jako otisk koňského kopyta a nenápadnými hnědočervenými květy přilepenými k zemi a najdete opylovače – malé mušky létající u země nebo po ní lezoucí. Z dálky jsou vidět žluté skvrny rozkvetlých květů slezina.
Květy této rostliny jsou malé a nenápadné, ale listy obklopující květy jsou jasně žluté, díky čemuž je rostlina patrná již z dálky. Listy zde nahradily jasný perianth obvyklý pro květy opylované hmyzem.
Adaptace rostlin na křížové opylení
Mimořádná rozmanitost adaptabilita na křížové opylení lze nalézt mezi pestrými bylinami luk, mezi rostlinami světlých lesů, mlází, křovin a pustin. Zde zpravidla dochází k větší či menší míře komunikace mezi hmyzím opylovačem a opylovanou rostlinou.
Existují rostliny, jejichž květy jsou opylovány širokou škálou hmyzu: včely, čmeláci, motýli, mouchya existují rostliny, které jsou pouze opylovány určité druhy hmyzu. To je snadno vidět ve stejném dubovém háji. Když na stromech odkvete listí a les se setmí, stihnou vykvést plicníky, corydalis a další raně kvetoucí byliny.
Začíná nová vlna kvetení dubových lesních rostlin, ale to jsou již rostliny s bílými květy, v potemnělém lese nápadnější. Mají také různé opylovače – hlavně různé mouchy. Přírodovědci, kteří studují opylování v rostlinách, již dlouho zjistili zajímavou skutečnost: k opylení zpravidla dochází ke křížovému opylení, to znamená, že pyl z květu jedné rostliny přistane na stigma květu jiné rostliny stejného druhu.
Tato okolnost přírodovědce velmi zajímala. C. Darwin, zabývající se touto problematikou, dospěl k pevnému přesvědčení, že
Domníval se tedy, že křížové opylení je pro rostliny biologicky prospěšný jev a že se u nich v procesu historického vývoje vyvinuly nejrůznější adaptace, které rostlinám brání v samosprašování. Aby to Darwin ověřil, provedl zajímavé experimenty. Vybral identická semena a rostliny pěstoval ve zcela jednotných podmínkách.
Poté, co rostliny odkvetly, vědec některé z nich uměle opyloval, zatímco květy druhé části se samoopylovaly. Když byla semena shromážděna, znovu je samostatně vypěstoval na rostliny. Ukázalo se, že rostliny vypěstované ze semen získaných křížovým opylením se vyvíjely bujněji a mohutněji než rostliny ze semen získaných samosprášením.
Darwin dokázal svými pozorováními a experimenty výhody křížového opylení u rostlin.
Křížové opylení větrem opylovaných rostlin
Zařízení pro křížové opylení v větrem opylované rostliny poměrně jednoduché. Například u žita, když se květní šupiny otevřou (květy klasu rozkvétají), tyčinky visí dolů na tenké vlákno a pestík je vyšší než tyčinka.
Díky tomu nedochází k samoopylení: vítr, který nabírá pyl uvolněný z prašníků, jej odnáší z klasu, kde vznikl, do sousedních klasů a květy jsou cizosprašné.
Křížové opylení u dvoudomých rostlin
Dioecie v rostlinách, samozřejmě by mělo být také považováno za adaptaci na křížové opylení. Pyl přenášený ze samčí rostliny na samičí rostlinou větrem (topol, osika) nebo hmyzem (vrba) se může samozřejmě pouze cizosprašit.
Křížové opylení u jednodomých rostlin
Objevily se zajímavé postřehy jednodomé rostliny. Bylo například zjištěno, že modříny produkují normálně klíčivá semena pouze tehdy, pokud rostou ve skupinách, tedy pokud je zajištěno vzájemné opylení. Jednotlivé modříny obvykle produkují neklíčivá semena (jejich klíčivost zpravidla nepřesahuje 5 procent).
Rostliny opylované hmyzem
Ale adaptace, které brání samoopylení v hmyzem opylované rostliny.
Zde se kreativita přírody projevila zvláště bohatě: buď tyčinky a pestíky v každém jednotlivém květu nedozrávají současně a nedochází tedy k samosprašování, nebo jsou tyčinky a pestíky umístěny tak, že opylující hmyz, kdy získává nektar, je potřísněn pylem, ale nedotkne se nebo nebude opylovat bliznu pestíku této květiny, a po přeletu k jiné květině s jiným uspořádáním tyčinek a pestíku zde zanechá prachové částice, které nese, atd.
Několik druhů se obvykle vyskytuje v lesích a na loukách muškátyNebo jeřáb ptačí, s fialovými, modrými, fialovými nebo načervenalými květy. Je zajímavé sledovat, jak u těchto rostlin dochází ke křížovému opylení.
Když jeřáb odkvete, jeho okvětní lístky se otevřou a prašníky začnou praskat a uvolňovat pyl. Tyčinky v tomto případě dozrávají postupně, v určitém pořadí, a jelikož pestík ještě nedozrál, může pyl pouze opylovat další květy. Pestík dozrává k opylení, až když se poslední prašníci vzdají pylu.
Stejné vlastnosti kvetení má i známá léčivá rostlina kozlík lékařský, a to u různých druhů zvonky, karafiáty a mnoho dalších. Na loukách a na lesních mýtinách se vyskytuje prvosenka jarní (berani, zlaté klíče) má dva druhy květů. V některých jsou stigma pestíků umístěny pod tyčinkami, zatímco v jiných – nahoře.
Opylující hmyz, přilétající k prvnímu druhu květu a prorážející si cestu k nektaru umístěnému hluboko v korunní trubici, se zašpiní pylem na úrovni tyčinek. Poté, co přiletěli ke květině s vysokým pestíkem a hlouběji do něj, dotknou se blizny pestíku a způsobí křížové opylení. Podobná struktura květů, přizpůsobená cizosprašnému opylení, se nachází u mnoha dalších rostlin.
Komplexní formy křížového opylení
Někdy adaptace rostlin pro křížové opylení mít extrémně složité formy. Příkladem je rostlina s hruškovitými plody – Kirkazon, běžné v křovinných houštinách Volhy, Oky a dalších řek. Tyčinky a pestíky kirkazonu se nacházejí ve zvláštním zahuštění květu, podobnému džbánu. Leze tam mnoho malých mušek, které přitahuje nektar květin.
Hodují na nektaru a opylují pestíky pylem z jiných kirkazonských květů, ale když se pokusí květ opustit, ukáže se to jako nemožné: trčí k nim mnoho tvrdých chlupů. Tyto chlupy nezabránily mouchám proniknout hluboko do džbánu, ale po výstupu se staly nepřekonatelnou bariérou. Ukázalo se, že mouchy jsou zajatci květiny!
Tyčinky v květu mezitím dozrály, prašníky praskají a zasypávají mouchy pylem. Nyní mohou mouchy volně opustit květ, protože chloupky uschly a již nejsou překážkou pro uvolnění. Po útěku z jednoho květu jsou mouchy dočasně zachyceny v jiném kirkazonovém květu a opylují se zde s přineseným pylem. Z květu se dostanou až poté, co je zasype novým pylem.
Křížové opylení u rostlin z čeledi orchidejí
Ale hlavně zajímavé úpravy k křížové opylení vyskytující se v rostlinách patřících k čeleď orchidejí. Tato čeleď má až 15 tisíc druhů. Mezi orchidejemi je mnoho krásných rostlin. Květy některých z nich vypadají z dálky jako motýli, ptáci a brouci s širokou paletou barev – se všemi druhy skvrn, pruhů, sítí, skvrn, žilek a klikatých čar.
Jižní Amerika je obzvláště bohatá na orchideje. Orchideje mají velmi rozmanité způsoby opylení. Zde lze pozorovat úzkou specializaci určitých druhů hmyzu na určité druhy rostlin. Opylovači pro orchideje nejsou jen hmyz, ale dokonce i kolibříci, nejmenší na světě, a dokonce i hlemýždi.
Zajímavé orchideje se vyskytují i u nás: často se vyskytují v lesích a na loukách orchis (kukaččí slzy) lyubka (noční fialová) se silnou příjemnou vůní, v lesích – velmi půvabná orchidej Obuv Venuše.
Orchideje mají zvláštní adaptaci na opylování, která u jiných druhů opylovaných hmyzem chybí: jejich pyl se shromažďuje ve speciálním sáčku s lepicí stopkou. Při opylování se noha dotkne hlavy opylujícího hmyzu a přilepí se na ni. Hmyz odlétá a nese sáček pylu. Při návštěvě jiné květiny ji hmyz opyluje dotykem sáčku na bliznu pestíku.
Studiem opylování vědci zjistili, že mezi hmyzem a rostlinou není vždy oboustranně výhodný vztah – někdy tento vztah prospívá pouze jednomu účastníkovi a druhému nic nedává.
Indonéská rostlina Rafflesia
Pozoruhodným příkladem takového jednostranného prospěchu je Indonéská rostlina tombola. Jedná se o parazitickou rostlinu, která pomocí přísavek saje šťávu z kořenů vinné révy. Nemá vlastní listy ani kořeny a celá rostlina se v podstatě skládá pouze z obrovského květu – až metrového průměru, který vydává pach hnijícího masa.
Hmyz, který klade vajíčka do masa, je přilákán vůní rafflesie, leze po květině, opyluje ji, ale kromě vůně z rostliny nic nepřijímá. Rafflesia je proto někdy nazývána rostlinou trickster. Existuje také mnoho hmyzu, který získává nektar z květů, ale nepodílí se na opylování. K nektaru se dostanou prokousáním vnější strany květu v místě výskytu nektarů.
Toto je příklad relativní užitečnosti adaptace květiny na přitahování hmyzu.
Jiné způsoby, jak podporovat plození
U mnoha raně kvetoucích dubových lesních rostlin dochází na jedné straně k nedokonalým adaptacím pro opylení a na druhé k větší plasticitě ve vývoji vlastností příznivých pro plození.
Tyto rostliny jsou obvykle dobře přizpůsobeny křížovému opylení hmyzem, a přesto se často stává, že květy zůstanou neopyleny: jarní počasí je příliš rozmarné a jasné, slunečné dny jsou přerušovány chladnými a deštivými. Proto naše raně kvetoucí dubové lesní trávy zpravidla produkují velmi málo semen.
Zachování druhů těchto rostlin by bylo obtížné, pokud by neměly dobře vyvinuté vegetativní množení.
Konvalinky
Konvalinky často rostou na celých pasekách. Pokud pečlivě vykopete kořeny jedné z konvalinek, ukáže se, že její kořeny jsou pokračováním kořenů sousední rostliny atd. Jinými slovy, konvalinky možná celé mýtina vznikla vegetativně z jedné rostliny, která vyrostla ze semene.
Konvalinka zřídka produkuje semena. Nacházejí se v oranžových bobulích, které jedí ptáci, a jakmile je jedno semínko, procházející ptačími útrobami, vystaveno příznivým podmínkám, semínko vyklíčí a za pár let vegetativně vyroste paseka od konvalinek. tvoří z rostliny.
Fialová úžasná
Mezi rostlinami dubových hájů je pozorován velmi zajímavý způsob rozmnožování úžasné fialky, obvykle má květy opylované hmyzem a nevytváří téměř žádná semena. Jakmile však úžasné, světle modré, voňavé květy úžasné fialky vyblednou, vytvoří nové.
Tyto květiny nemají žádné světlé okvětní lístky, žádnou vůni, žádný nektar, dokonce se ani neotvírají. Uvnitř těchto květů však dochází k samoopylení a vzniká mnoho semen, která mají zvláštní masité přívěsky, které požírají dřevní mravenci. Mravenci, táhnoucí přívěsky lesem, přispívají k šíření rostlin.
Takovou skutečně úžasnou přizpůsobivost rostlin k opylení si nepochybně vyvinula violka v souvislosti se svým životem v lesních podmínkách. Zde našla nejen nový způsob tvorby semen, ale také nového spojence – mravence, kteří usnadňují jejich šíření.
Z výše uvedených příkladů je zřejmé, že křížové opylení u rostlin je skutečně velmi důležitým životním fenoménem.
