Hlavnou úlohou typického kvetu je tvorba plodov a semien. To si vyžaduje dva procesy. Prvým je opeľovanie kvetov rastlín. Po nej nastáva samotné oplodnenie – objavujú sa plody a semená. Ďalej zvážte, aké typy opeľovania rastlín existujú.
Všeobecné informácie
Opelenie rastlín je štádium, v ktorom sa malé zrná prenášajú z tyčiniek na blizny. Je úzko spojená s ďalšou fázou vývoja plodín - tvorbou reprodukčného orgánu. Vedci zaviedli dva typy opeľovania: alogamiu a autogamiu. V tomto prípade môže byť prvý vykonaný dvoma spôsobmi: geitonogamia a xenogamia.
Funkcie
Autogamia - opelenie rastlín prenosom zŕn z tyčiniek do stigmy jedného reprodukčného orgánu. Inými slovami, jeden systém nezávisle vykonáva potrebný proces. Alogamia je krížový prenos zŕn z tyčiniek jedného orgánu na stigmu druhého. Geitonogamia zahŕňa opeľovanie medzi kvetmi jedného a xenogamia - rôznych jedincov. Prvá je geneticky podobná autogamii. ATV tomto prípade prebieha iba rekombinácia gamét u jedného jedinca. Takéto opelenie je spravidla typické pre viackveté súkvetia.
Xenogamia je považovaná za najpriaznivejšiu z hľadiska svojho genetického účinku. Takéto opelenie kvitnúcich rastlín zvyšuje možnosti rekombinácie genetických údajov. To zase poskytuje zvýšenie vnútrodruhovej diverzity, následný adaptívny vývoj. Medzitým má autogamia nemalý význam pre stabilizáciu druhovej charakteristiky.
Ways
Metóda opelenia závisí od prenášačov semien a štruktúry kvetov. Alogamia a autogamia sa môžu vykonávať pomocou rovnakých faktorov. Sú to najmä vietor, zvieratá, človek, voda. Najrozmanitejšie sú metódy pre alogamiu. Rozlišujú sa tieto skupiny:
- Biologické - opeľovanie rastlín sa uskutočňuje pomocou živých organizmov. Táto skupina má niekoľko podskupín. Klasifikácia sa vykonáva v závislosti od dopravcu. Opeľovanie rastlín teda vykonáva hmyz (entomofília), vtáky (ornitofília), netopiere (chiropterofília). Existujú aj iné spôsoby - pomocou mäkkýšov, cicavcov atď. V prírode sa však vyskytujú zriedka.
- Abiotické - opeľovanie rastlín je spojené s vplyvom nebiologických faktorov. Táto skupina rozlišuje prenos zŕn pomocou vetra (anemofília), vody (hydrofília).
Zohľadňujú sa spôsoby, akými sa rastliny opeľujúprispôsobenia sa špecifickým podmienkam prostredia. Z genetického hľadiska sú menej dôležité ako typy.
Adaptácia rastlín na opelenie
Pozrime sa na prvú skupinu spôsobov. V prírode sa spravidla vyskytuje entomofília. Evolúcia rastlín a peľových vektorov prebiehala paralelne. Entomofilné jedince možno ľahko odlíšiť od ostatných. Rastliny a vektory sa navzájom prispôsobujú. V niektorých prípadoch sú také úzke, že kultúra nie je schopná samostatne existovať bez svojho činiteľa (alebo naopak). Priťahuje hmyz:
- Farba.
- Jedlo.
- Vôňa.
Niektorý hmyz navyše používa kvety ako úkryt. Skrývajú sa tam napríklad v noci. Teplota v kvete je o niekoľko stupňov vyššia ako teplota vonkajšieho prostredia. Existuje hmyz, ktorý sa rozmnožuje v plodinách. Napríklad chalcidové osy na to používajú kvety.
Ornitofília
Opelenie vtákmi sa vyskytuje prevažne v tropických oblastiach. V zriedkavých prípadoch sa ornitofília vyskytuje v subtrópoch. Medzi znaky kvetov, ktoré priťahujú vtáky patria:
- Bez zápachu. Vtáky majú dosť slabý čuch.
- Šľahacia metla je väčšinou oranžová alebo červená. V zriedkavých prípadoch je zaznamenaná modrá alebo fialová farba. Stojí za to povedať, že vtáky dokážu tieto farby ľahko rozlíšiť.
- Veľké množstvo slabo koncentrovaného nektáru.
Vtáky často nesedia na kvete, ale opeľujú ho a vznášajú sa vedľa neho.
Chiropterofília
Netopiere opeľujú najmä tropické kríky a stromy. V ojedinelých prípadoch sa podieľajú na prenose zŕn na trávy. Netopiere opeľujú kvety v noci. Kultúrne črty, ktoré priťahujú tieto zvieratá, zahŕňajú:
- Prítomnosť fluorescenčnej bielej alebo žltozelenej farby. Môže byť aj hnedastý, v ojedinelých prípadoch fialový.
- Prítomnosť špecifického zápachu. Pripomína tajomstvá a sekréty myší.
- Kvety kvitnú v noci alebo večer.
- Veľké časti visia z konárov na dlhých stonkách (baobab) alebo sa vyvíjajú priamo na kmeňoch stromov (kakao).
Anemofília
Opelenie asi 20 % rastlín v miernom pásme prebieha pomocou vetra. V otvorených oblastiach (stepi, púšte, polárne územia) je toto číslo oveľa vyššie. Anemofilné kultúry majú nasledujúce charakteristiky:
- Drobné, nenápadné kvety, ktoré majú žltkastý alebo zelenkastý odtieň, často bez periantu. Ak je prítomný, prezentuje sa vo forme filmov a šupín.
- Prítomnosť viackvetých súkvetí. Takúto "kyticu" môže predstavovať visiaca os - náušnica.
- Prítomnosť prašníkov na tenkých vláknach staminátu.
- Pomerne veľké a často páperovité stigmy vyčnievajúce za kvet.
- Kultúry sú jednoduché alebo dvojdomé.
- Tvorba veľkého množstva peľu. Je suchý, malý, hladký. Zrná môžu maťpríslušenstvo (napríklad airbagy).
Anemofilné plodiny často tvoria veľké zoskupenia. To výrazne zvyšuje šance na opelenie. Príkladmi sú brezové háje, dubové lesy, bambusové húštiny.
Hydrofília
Takéto opelenie je v prírode pomerne zriedkavé. Je to spôsobené tým, že voda nie je obvyklým biotopom pre plodiny. V mnohých rastlinách sú kvety nad povrchom a opeľuje ich hlavne hmyz alebo vietor. Medzi príznaky hydrofilných plodín patria:
- Kvety sú malé a nenápadné. Vyvíjajú sa jednotlivo alebo sa zhromažďujú v malých „kyticiach“.
- Kvety sú spravidla jednopohlavné. Príkladmi sú Vallisneria, Elodea.
- V prašníkoch je stena tenká. Chýba im endotecium. Často sú prašníky vláknité. V niektorých kultúrach si zapletajú stigmu. To podporuje rýchle prenikanie a klíčenie peľu.
- V zrnách nie je žiadny exín. Je to preto, že peľ je vo vode a netreba ho chrániť pred vyschnutím.
Autogamy
75 % rastlín má obojpohlavné kvety. To zaisťuje samoprenos zŕn bez vonkajších nosičov. Autogamia je často náhodná. Toto je najmä prípad nepriaznivých podmienok pre vektory.
Autogamia je založená na princípe „samoopelenie je lepšie ako žiadne“. Tento typ prenosu zrna je známy mnohýmkultúr. Spravidla sa vyvíjajú v nepriaznivých podmienkach, v oblastiach, kde je veľmi chladno (tundra, hory) alebo veľmi horúce (púšť) a nie sú tam žiadne prenášače.
V prírode medzitým existuje aj pravidelná autogamia. Je konštantná a pre kultúry mimoriadne dôležitá. Napríklad rastliny ako hrach, arašidy, pšenica, ľan, bavlník a iné sa samoopeľujú.
Podtypy
Autogamia môže byť:
- Kontakt. Keď sa vlákna pohybujú, prašníky sa priamo dotýkajú stigmy. Takáto autogamia je typická pre kopyto, kopyto.
- Gravitácia. V tomto prípade peľ padá na stigmu z prašníkov umiestnených vyššie. V gravitačnej autogamii teda pôsobí gravitačná sila. To je typické pre vresy, oziminy.
- Kleistogamný. V tomto prípade sa opeľovanie vykonáva v púčiku alebo uzavretom kvete. Kleistogamia sa považuje za extrémny stupeň autogamie. Môže to byť spôsobené nepriaznivými faktormi (vysoká vlhkosť alebo sucho). Kleistogamia môže byť aj pravidelná, geneticky fixovaná. Napríklad na jar majú úžasné fialky najskôr normálne kvety, ale nedochádza v nich k opeleniu, respektíve sa neobjavujú plody a semená. Následne sa objavia kleistogamné reprodukčné orgány. Neotvárajú sa a sú prezentované vo forme púčikov. Klíčenie peľu prebieha priamo v prašníkoch. Rúrka prechádza cez stenu a dosahuje stigmu. Výsledkom je vytvorenie krabice so semenami.
Kleistogamia sa vyskytuje v rôznych systematických skupinách plodín (napríklad v niektorých obilninách).
