Όταν επιλέγουν υλικό φύτευσης στην περιγραφή για μια συγκεκριμένη φυτική ποικιλία, πολλοί κάτοικοι του καλοκαιριού αναφέρουν διάφορες μεθόδους επικονίασης ή αυτογονιμοποίησης. Αυτές είναι έννοιες που όλοι μελετήσαμε στο σχολείο στα μαθήματα βοτανικής. Αλλά πολλοί δεν θυμούνται ήδη τι σημαίνουν. Ας ανανεώσουμε τη μνήμη μας και ας θυμηθούμε τα είδη επικονίασης στα φυτά και τη βιολογική τους σημασία. Και ταυτόχρονα θα μάθουμε γιατί μερικά από τα φυτά μας που φυτεύτηκαν στην εξοχή ή στο περβάζι δεν καρποφορούν.
Γενικό όργανο ανώτερων φυτών
Ένα λουλούδι είναι ένας τροποποιημένος βλαστός όπου σχηματίζονται σπόρια και γαμέτες. Τα ανώτερα φυτά (αγγειόσπερμα) έχουν πολύπλοκα διατεταγμένα άνθη με πολλές προσαρμογές σε διάφορους τύπους επικονίασης. Το λουλούδι, ποικίλο σε λεπτομέρειες, συνδυάζει τις διαδικασίες τόσο της σεξουαλικής όσο και της ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Τα κύρια συστατικά ενός λουλουδιού είναι τα αναπαραγωγικά του μέρη - το αρσενικό ανδρόεκιο (στήμονες) και το θηλυκό γυναικείο (ύπερο με ωοθήκη, στυλ και στίγμα). Τα λουλούδια μπορεί να είναι αμφιφυλόφιλα (υπάρχει και ύπερο και στήμονες) καιομοφυλόφιλων (υπάρχει είτε ύπερο είτε στήμονες). Τα άλλα μέρη του λουλουδιού είναι πολύ διαφορετικά και έχουν συγκεκριμένες λειτουργίες.
Συνάντηση στήμονες και ύπερο
Η επικονίαση είναι η διαδικασία μεταφοράς γύρης από τους στήμονες στο στίγμα του ύπερου. Χωρίς αυτό, η αναπαραγωγή των φυτών, ο σχηματισμός φρούτων και σπόρων είναι αδύνατη. Στη διαδικασία της εξελικτικής ανάπτυξης, τα φυτά έχουν αναπτύξει διάφορους τρόπους για να πραγματοποιήσουν αυτή τη μεταφορά χρησιμοποιώντας βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες της φύσης. Στην οικολογία, διακρίνονται δύο τύποι επικονίασης:
- Η μεταφορά της γύρης από το ένα λουλούδι στο ύπερο ενός άλλου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διασταυρούμενη επικονίαση ή ξενογαμία. Διεξάγεται μέσω βιοτικών παραγόντων (έντομα, πουλιά, νυχτερίδες) και αβιοτικών (άνεμος, νερό).
- Αυτογαμία (αυτογονιμοποίηση). Αυτή είναι η μεταφορά της γύρης στο στίγμα από ένα λουλούδι. Η αυτογαμία δεν είναι τόσο συνηθισμένη στις άγριες μορφές.
Αυτοί είναι τύποι επικονίασης που μπορούν να εναλλάσσονται μεταξύ ορισμένων φυτών.
Συνθήκες αυτογονιμοποίησης
Αλλά υποχρεωτική προϋπόθεση για την εφαρμογή της αυτογονιμοποίησης είναι η αμφιφυλοφιλία του λουλουδιού. Η τυχαία αυτογονιμοποίηση των λουλουδιών δεν είναι ασυνήθιστη. Αλλά μπορεί να συμβεί μόνο όταν ο κόκκος γύρης και το γουδοχέρι είναι φυσιολογικά συμβατά. Σε πολλά φυτά, η γύρη δεν βλασταίνει στον γυρεοσωλήνα, ο οποίος είναι περιοριστικός παράγοντας για τα φυτά που επικονιάζονται σταυροειδώς. Υπάρχουν αρκετοί παράγοντες που συμβάλλουν στην τυχαία αυτογαμία. Η τακτική αυτο-γονιμοποίηση φυτών (για παράδειγμα, μπιζέλια, φασόλια) μπορεί να έχει βαρυτικό μηχανισμό. Σε αυτή την περίπτωση η γύρηπέφτει στο στίγμα υπό τη δράση της βαρύτητας. Σε άλλες περιπτώσεις, η αυτογονιμοποίηση εμφανίζεται ως αυτογαμία επαφής - ο στήμονας έρχεται σε επαφή με το στίγμα του ύπερου. Φορείς γύρης στη μέση του λουλουδιού μπορεί να είναι σταγόνες δροσιάς και μικρά έντομα (θρίπες) που ζουν στο άνθος. Σε ορισμένα φυτά, η διαδικασία εμφανίζεται στο μπουμπούκι και εξαλείφει εντελώς την πιθανότητα διασταυρούμενης επικονίασης.
Προαιρετική αυτο-γονιμοποίηση
Ένα χαρακτηριστικό αυτού του τύπου αυτογαμίας είναι η παρουσία ασταθών συνθηκών που δεν ευνοούν τη διασταυρούμενη επικονίαση. Αυτός ο τύπος αυτο-γονιμοποίησης βρίσκεται στα δημητριακά, το λιβάδι και το φτερό χόρτο. Σε αυτά τα φυτά, σε ξηρασία ή σε χαμηλές θερμοκρασίες, σχηματίζονται μονοφυλόφιλα άνθη και σε ζεστό και υγρό καιρό - αμφιφυλόφιλα. Η διασταυρούμενη επικονίαση αυτών των φυτών πραγματοποιείται με τη βοήθεια του ανέμου και σε συνθήκες δυσκολίας στην υλοποίηση μιας τέτοιας επικονίασης, είναι βιολογικά σκόπιμο να καταφύγουμε σε αυτογονιμοποίηση.
Εξελικτική αξία
Η αυτογονιμοποίηση με εξελικτικούς όρους έχει αρνητικό νόημα. Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, η εξέλιξη απαιτεί ελεύθερη διέλευση, η οποία παρέχεται από τη διασταυρούμενη επικονίαση. Αυτό είναι που αυξάνει την ποικιλομορφία των αλληλόμορφων (ο βαθμός έκφρασης ενός γονιδίου) στους πληθυσμούς. Και η αυτογονιμοποίηση, αντίθετα, οδηγεί σε ομοζυγωτία (ομοιομορφία) των αλληλόμορφων. Όμως, υπό ορισμένες συνθήκες, η αυτογονιμοποίηση μπορεί να οδηγήσει στην απομόνωση νέων μορφών, απομόνωση και στερέωση στον πληθυσμό των αλληλόμορφων που δίνουν ευνοϊκά σημάδια στο φυτό. Ακριβώς στοαυτή είναι η θετική εξελικτική σημασία της εναλλαγής της αυτογαμίας και της ξενογαμίας.
Αυτογονιμοποιούμενα φυτά
Σε τέτοια φυτά, η μεταφορά της γύρης πραγματοποιείται συχνότερα σε ένα κλειστό μπουμπούκι (για παράδειγμα, σε φασόλια και μπιζέλια) ή στην περίοδο ενός κλειστού φυλλικού σωλήνα (κριθάρι). Ο αρακάς, τα φασόλια, το κριθάρι, το σιτάρι, η βρώμη, οι ντομάτες, οι μελιτζάνες και πολλά άλλα θεωρούνται αυτογονιμοποιητές από αγροτικές καλλιέργειες. Γιατί μετράνε; Επειδή η αυτογονιμοποίηση δεν μπορεί να είναι απόλυτη, υπάρχει πάντα η δυνατότητα εισαγωγής γύρης από άλλα φυτά. Ακόμα και τα κλειστά μπουμπούκια μερικές φορές ροκανίζονται από έντομα και μεταφέρουν γύρη από άλλα φυτά! Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των αυτοεπικονιαστών; Πρόκειται σίγουρα για φυτά με αμφιφυλόφιλα άνθη, μεγάλα πουπουλένια στίγματα και πολλή γύρη. Επιπλέον, τα άνθη τους δεν έχουν φωτεινά πέταλα, νεκταρίνια και ευχάριστη μυρωδιά.
Αυτογονιμοποίηση σε βιολέτες
Στη φύση, οι βιολέτες είναι διασταυρούμενες και αυτογαμικές. Οι βιολέτες μας για εσωτερικούς χώρους είναι το προϊόν της επίπονης δουλειάς των κτηνοτρόφων. Έχουν τέτοια δομή από στήμονες και ύπερο που η διασταυρούμενη επικονίαση χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση είναι σχεδόν αδύνατη. Η επικονίαση συμβαίνει ακόμη και σε ένα μπουμπούκι που δεν έχει ανοίξει και μόνο ένας ασθενής ερασιτέχνης με τη βοήθεια ειδικών τεχνικών μπορεί να γονιμοποιήσει βιολέτες διαφορετικών χρωμάτων για την αναπαραγωγή νέων ποικιλιών. Ευχαριστούμε τους λάτρεις για την ποικιλία αυτών των λουλουδιών που διακοσμούν τα περβάζια των παραθύρων μας!
Παρθενοκαρπικά αγγούρια
Η σύγχρονη αναπαραγωγή προσφέρει πολλές ποικιλίεςαγγούρια, τόσο αυτογονιμοποιούμενα (παρθενοκαρπικά) όσο και επικονιασμένα από έντομα. Αυτά τα φυτά εκτρέφονται ειδικά για πρώιμη καλλιέργεια σε θερμοκήπια όπου δεν υπάρχουν φυσικοί επικονιαστές. Όταν αγοράζετε σπόρους, πρέπει να σταματήσετε να διαβάζετε τις ιδιότητες της ποικιλίας, καθώς τόσο οι αυτογονιμοποιούμενες όσο και οι διασταυρούμενες ποικιλίες έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.
επικονίαση σε δημητριακά
Η βρώμη, η σίκαλη, το σιτάρι, το κεχρί, το κριθάρι είναι εκπρόσωποι των γεωργικών σιτηρών. Τα άνθη έχουν 2 λήμματα, 2 πελίκια, τρεις στήμονες και ένα ύπερο. Αυτογονιμοποιούνται σε μη ανοιγμένα άνθη. Μόλις ανοίξει το λουλούδι, η διασταυρούμενη επικονίαση είναι σχεδόν αδύνατη.
Αυτογονιμοποίηση σε οπωροφόρα δέντρα
Αν και οι περισσότερες ποικιλίες φρούτων έχουν άνθη που περιέχουν τόσο ύπερους όσο και στήμονες, η αυτογονιμοποίηση αποκλείεται στις περισσότερες. Ο λόγος είναι η χρονικά διαχωρισμένη ωρίμανση των στήμονων και του ύπερου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να αυξήσετε την απόδοση, για παράδειγμα, κερασιές, φυτεύοντας πολλά δέντρα κοντά. Αλλά σε ποικιλίες που εκτρέφονται τεχνητά, η αυτογονιμοποίηση είναι ευπρόσδεκτη. Ένα παράδειγμα είναι τα νεκταρίνια. Μην περιμένετε όμως να μεγαλώσετε ένα παραγωγικό φυτό από σπόρο. Σε τέτοιες υβριδικές μορφές, οι επόμενες γενιές βιώνουν υβριδική κατάθλιψη - μείωση της βιωσιμότητας και της απόδοσης.
Επιλογή και αυτο-γονιμοποίηση
Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιείται ευρέως στην εκτροφή φυτών. Γνωρίζουμε ότι η αυτογονιμοποίηση και η διασταύρωση στενά συγγενών οργανισμών οδηγεί στη μετάβασηγονίδια σε ομόζυγη κατάσταση και οδηγεί σε μείωση της βιωσιμότητας και της παραγωγικότητας και στη συνέχεια σε εκφυλισμό. Η συνεχής διαδικασία των μεταλλάξεων που συσσωρεύονται, οι περισσότερες από τις οποίες είναι υπολειπόμενες και δυσμενείς, είναι η αιτία αυτής της καταπίεσης. Σε φυτά με διασταυρούμενη επικονίαση, αυτές οι μεταλλάξεις βρίσκονται σε ετερόζυγη κατάσταση και δεν εκδηλώνονται με κανέναν τρόπο. Με την αυτοεπικονίαση, η πιθανότητα μετάβασής τους σε ομοζυγώτη αυξάνεται πολλαπλάσια, αλλά δεν παραμένουν στον πληθυσμό λόγω φυσικής αποβολής. Η αυτογονιμοποίηση στην αναπαραγωγή χρησιμοποιείται ως εργαλείο για τη δημιουργία καθαρών (ομόζυγων) γραμμών με σταθερά χαρακτηριστικά. Παρά τη μείωση της παραγωγικότητας, μετά τον υβριδισμό, εμφανίζεται συχνά το φαινόμενο της ετερογένεσης - η δύναμη των υβριδίων από ποικιλίες με αυτογονιμοποίηση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται interline υβριδισμός και στα καταστήματα μπορούμε να δούμε ακριβώς τέτοιους υβριδικούς σπόρους (σημειώνονται με το σύμβολο F1). Στην πρώτη γενιά, τα υβρίδια ξεπερνούν τις καθαρές γραμμές όσον αφορά την απόδοση, αλλά στις επόμενες γενιές, η επίδραση της ισχύος των υβριδίων εξαφανίζεται.
