Квіткові рослини, такі як троянди, тюльпани і маки, користуються величезною популярністю завдяки своїй красі і неповторності. Однак, мало хто замислюється про складний процес запліднення, завдяки якому ці рослини розмножуються. Основними способами запліднення у квіткових рослин є самозапилення і перехресне запилення.
Самозапилення відбувається, коли пилкове зерно потрапляє на рильце тієї ж квітки. Це процес, який забезпечує самозапліднення рослини. Він особливо поширений у деяких квіткових рослин, у яких квітка має кілька пиляків і рильце знаходиться досить близько до них. Такі рослини отримують пилок самі від себе і утворюють насіння без участі інших рослин.
Однак, більш складний і цікавий процес - перехресне запилення. У цьому випадку пилкове зерно потрапляє на рильце квітки іншої рослини. Цей спосіб запліднення є важливим для квіткових рослин, оскільки дозволяє їм зберегти генетичну різноманітність. Процес перехресного запилення здійснюється за допомогою різних механізмів, таких як вітер, комахи або інші тварини, які переносять пилок з квітки на квітку.
Запліднення у квіткових рослин є дивним механізмом, який забезпечує їх розмноження і збереження виду. Він демонструє дивовижну адаптацію та взаємодію рослин з навколишнім середовищем. Вивчення процесу запліднення дозволяє краще зрозуміти світ рослин і захопитися їх дивовижною природою.
Запліднення у квіткових рослин: способи і особливості
1. Самозапилення
Самозапилення - це тип запліднення, при якому пилкові зерна однієї квітки потрапляють на його жіночий орган-маточку. Цей спосіб є найбільш поширеним у квіткових рослин і має кілька переваг. Він дозволяє зберегти генетичну стабільність виду і забезпечує надійну обпилюваність навіть в умовах нестачі запилювачів.
2. Кросопилення
Перехресне запилення-це запилення квітки пилком, отриманим з іншої квітки, що належить різним особинам. Таке запліднення сприяє формуванню гетерозису, тобто посиленню спадкових характеристик у потомства. Перехресне запилення часто забезпечується комахами або вітром, які переносять пилок з однієї квітки на іншу.
3. Автогамія
Автогамія-це тип самозапилення, при якому пилкові зерна потрапляють на жіночий орган тієї ж квітки. Цей спосіб запліднення забезпечує найбільш високу ступінь гомозиготності, тобто у потомства всі гени будуть ідентичні генам батька-роітеля. Автогамія є стратегією квіткових рослин для швидкої адаптації до мінливих умов середовища.
Використовуючи ці різні способи запліднення, квіткові рослини можуть забезпечити різноманітність генетичного матеріалу, стабільність виду та швидку адаптацію до мінливих умов навколишнього середовища.
| Спосіб запліднення | Перевага |
|---|---|
| Самозапилення | - Збереження генетичної стабільності - Надійна обпилюваність |
| Кросопилення | - Формування гетерозису - Посилення спадкових характеристик |
| Автогамія | - Високий ступінь гомозиготності - Швидка адаптація до мінливих умов |
Самозапилення
У процесі самозапилення пилкові зерна можуть переноситися різними способами:
- Самозапилення за допомогою самоплодія. У деяких квіткових рослинах самозапилення може відбуватися завдяки наявності самофертильних органів маточки і тичинки.
- Автогамія-самозапилення всередині однієї квітки. Пилкові зерна переносяться з тичинки на рильце того ж квітки.
- Клонування за допомогою багаторазової самозапилюваності. У деяких рослинах квіти випускають пилок, який запліднює рильце в тій же квітці. Потім квітка самозапилюється знову, що призводить до формування клонів рослини.
Самозапилення є ефективним механізмом запилення, особливо в середовищі з обмеженим доступом до інших квітів того ж виду. Однак, надмірна самозапилюваність може призвести до негативних наслідків, таких як зниження генетичного різноманіття і слабкість потомства. Тому деякі рослини розвинули механізми придушення самозапилення та стимулювання перехресного запилення.
Перехресне опилення
Квіткові рослини можуть здійснювати запліднення не тільки самозапиленням, але і перехресним запиленням, що сприяє генетичному різноманіттю і адаптації до мінливого навколишнього світу.
Перехресне запилення відбувається за участю різних квіткових рослин. Воно здійснюється за допомогою перенесення пилку з пильовика однієї квітки на рильце іншої квітки. Для цього різні фактори можуть сприяти переносу пилку, такі як вітер, комахи або інші тварини.
При перехресному запиленні пилок, що містить чоловічі статеві клітини квітки, потрапляє на рильце, яке містить жіночі статеві клітини. Потім статеві клітини об'єднуються, утворюючи зиготу, яка розвивається в насіннєвий зародок і в кінцевому підсумку дає нове потомство рослини.
Перехресне запилення забезпечує змішання генетичного матеріалу від різних особин, що дає можливість появи нових комбінацій ознак і здібностей. Це сприяє адаптації рослини до мінливих умов навколишнього середовища і підвищує його виживаність і різноманітність.
Запилюючими органами, які відіграють важливу роль у перехресному запиленні, можуть бути різні частини квітки, такі як рильця, маточка або оцвітина. Залежно від особливостей рослини і способу перенесення пилку, перехресне запилення може відбуватися по-різному.
Наприклад, деякі квітки приваблюють комах, таких як бджоли або метелики, за допомогою яскравого забарвлення або аромату. Ці комахи прилітають в пошуках нектару і в процесі відвідування квітки переносять пилок на іншу квітку.
Інші квіти, особливо ті, що живуть в умовах сильного вітру, можуть мати легкі та пухові структури, які дозволяють пилку легко переноситися на великі відстані.
Таким чином, перехресне запилення є важливим механізмом для різноманітності та адаптації квіткових рослин до свого середовища.
Самообмеження
Самообмеження здійснюється завдяки різним морфологічним і фізіологічним адаптацій рослин. Наприклад, деякі види квіткових рослин мають окремі чоловічі та жіночі органи квітки, такі як тичинки та маточки. Це дозволяє їм виключати мимовільне запліднення за рахунок роздільного дозрівання чоловічих і жіночих органів.
Іншими механізмами самообмеження є зміни в часі цвітіння різних рослин одного виду. Деякі квіти відкриваються вранці, а деякі ввечері. Це виключає самозапилення, так як пилку, що вивільнилися з квітки протягом дня, не встигають потрапити на рильце того ж квітки, який цвіте тільки в інший час.
| Приклад | Опис |
|---|---|
| Дзвіночок (Campanula) | У деяких видів дзвіночка тичинки і маточки дозрівають в різний час, що запобігає самозапилення. |
| Райграс (Lolium) | У райграса квітки розпускаються в різний час - вранці або ввечері, для уникнення самозапилення. |
| Карамельне дерево (Dabosia) | Квіти цього дерева відкриваються лише вночі, щоб зменшити ризик самозапилення. |
Таким чином, самообмеження є важливим механізмом, який допомагає рослинам запобігати самозапиленню та підтримувати різноманітність у популяції.
Переноситься тваринами
Квітки можуть залучати тварин різними способами: яскравими забарвленнями, запахом, нектаром, а також формою і структурою. Тварини можуть бути притягнуті до квітів з метою харчування, укриття або розмноження, що сприяє заплідненню рослин.
Найпоширенішими тваринами-запилювачами є комахи, такі як бджоли, перепілки та метелики.
Коли комаха відвідує квітку, вона може випадково натрапити на пилкові зерна, які прикріплені до деяких частин квітки. Пилкові зерна можуть прилипнути до шерсті, пір'я або ніг комахи і переноситися на іншу квітку того ж виду.
Рослини також можуть залучати хребетних тварин, таких як птахи, кажани та комахоїдні тварини, які можуть харчуватися нектаром або пилком.
Деякі квіти мають адаптації, спеціально розроблені для запилення певними видами тварин. Наприклад, квіти, запилені птахами, як правило, яскраво-червоні або помаранчеві, з трубчастою формою, щоб залучити пернатих запилювачів.
Тварини також можуть бути відповідальними за поширення пилку на великі відстані, оскільки вони можуть подорожувати на значні відстані в пошуках їжі або притулку.
Перенесення квіткового пилку тваринами є ефективною стратегією для квіткових рослин, оскільки дозволяє їм досягти запліднення на великі відстані, а також збільшує ймовірність контакту з пилком інших квіток того ж виду, що сприяє їх різноманітності і виживання.
Спори та гриби
В цьому випадку, запліднення відбувається не за допомогою пилку, а за допомогою спор рослини, які можуть бути різних видів:
типові спори, що відповідають тим, що характерні для грибів, і конідії-це тип спор, який утворюється у рослин і
грає важливу роль в їх розмноженні.
Процес запліднення за допомогою спор і грибів, званий мікоризою, складається з декількох етапів.
Спочатку спору рослини потрапляє в грунт, де вона починає проростати. Потім спору створює відродження грибного гіфи,
який потім взаємодіє з грибно-господарської грибний гіфи. У свою чергу, грибна гіфа виробляє близько-гглон
або гіфи, які зазвичай взаємодіють з грибом. Про-гриби можуть перебувати в симбіозі з грибами і відчувати
додаткові функції, які впливають на розвиток рослини. В результаті цієї взаємодії формуються грибні
плоди, що містять грибні гіфи і проростки рослин, здатні до подальшого розвитку.
Процес запліднення за допомогою спор і грибів дозволяє рослинам добре пристосовуватися до різних умов
зовнішнього середовища, включаючи захист від патогенних організмів і отримання додаткових поживних речовин. Крім того,
микориза дозволяє забезпечити повноцінне харчування і запобігає стресові умови або поганий розвиток рослин
в умовах несприятливого середовища.
- Поліпшення живильного середовища
- Захист від патогенних організмів
- Адаптація до екстремальних умов
Таким чином, використання спор і грибів для запліднення є одним з унікальних і ефективних способів розмноження у квіткових рослин, що дозволяють забезпечити їх сильний розвиток і захист в різних середовищах.
Вибір запилюваного особи
Запилюючі комахи та птахи відіграють важливу роль у процесі запліднення квіткових рослин, переносячи пилок від однієї квітки до іншої. Однак, яким чином рослини приваблюють цих запилювачів і як вибирають запилюються особи?
Одним з ключових факторів, що впливають на вибір запилюється особи, є колір квітки. Багато запилюючих комах, таких як бджоли та молі, приваблюють яскраві та насичені кольори квітів. Білі, жовті, сині та фіолетові квіти зазвичай приваблюють більше комах, ніж квіти інших відтінків.
Крім кольору, форма квітки також грає важливу роль в залученні запилювачів. Деякі квіти мають форму і структуру, спеціально пристосовані до конкретних видів запилювачів. Наприклад, квітка орхідеї може мати форму, подібну до форми тварини або комахи, що приваблює певний вид запилювача.
Більшість квіткових рослин також виробляють аромати, щоб залучити запилюючих комах і птахів. Квіти можуть мати солодкий, фруктовий, пряний або запашний запах, який приваблює певні види запилювачів.
Крім того, запилювані особи часто містять нектар - солодку рідину, яка служить джерелом живлення запилювачів. Нектар може знаходитися в особливих структурах, таких як нектарники або гладкі поверхні, які утримують нектар. Запилювачі, особливо комахи, зазвичай мають довгі язики або інші пристосування, що дозволяють їм отримати доступ до нектару.
Всі ці фактори разом визначають, які запилюючі організми будуть залучені квітками і яка пилок буде переноситися з однієї квітки на інший. Цікаво відзначити, що в деяких випадках Рослини можуть змінювати свою стратегію запилення залежно від конкретних умов, наприклад, залучаючи певний вид запилювача в певні пори року.
| Фактор залучення | Приклад |
|---|---|
| Колір | Білий, жовтий, синій, фіолетовий |
| Форма і структура | Орхідея |
| Аромат | Солодкий, фруктовий, пряний, запашний |
| Нектар | Нектарники, гладкі поверхні |