Tipiska zieda galvenais uzdevums ir augļu un sēklu veidošanās. Tam nepieciešami divi procesi. Pirmais ir augu ziedu apputeksnēšana. Pēc tam notiek faktiskā apaugļošanās - parādās augļi un sēklas. Tālāk apsveriet, kādi augu apputeksnēšanas veidi pastāv.
Vispārīga informācija
Augu apputeksnēšana ir stadija, kurā mazie graudi tiek pārnesti no putekšņlapām uz stigmu. Tas ir cieši saistīts ar citu kultūraugu attīstības posmu - reproduktīvā orgāna veidošanos. Zinātnieki ir izveidojuši divus apputeksnēšanas veidus: alogāmiju un autogāmiju. Šajā gadījumā pirmo var veikt divos veidos: geitonogāmija un ksenogāmija.
Funkcijas
Autogāmija - augu apputeksnēšana, pārnesot graudus no putekšņlapām uz viena reproduktīvā orgāna stigmu. Citiem vārdiem sakot, viena sistēma neatkarīgi veic nepieciešamo procesu. Alogāmija ir graudu savstarpēja pārnešana no viena orgāna putekšņlapām uz cita orgāna stigmu. Geitonogāmija ietver apputeksnēšanu starp viena ziediem un ksenogāmiju - dažādu indivīdu ziediem. Pirmais ir ģenētiski līdzīgs autogāmijai. ATŠajā gadījumā vienā indivīdā notiek tikai gametu rekombinācija. Parasti šāda apputeksnēšana ir raksturīga daudzziedu ziedkopām.
Ksenogāmija tiek uzskatīta par vislabvēlīgāko tās ģenētiskā efekta ziņā. Šāda ziedaugu apputeksnēšana palielina ģenētisko datu rekombinācijas iespējas. Tas, savukārt, nodrošina intraspecifiskās daudzveidības pieaugumu, sekojošu adaptīvo evolūciju. Tikmēr autogāmijai ir ne mazākā nozīme sugu īpašību stabilizācijā.
Ceļi
Apputeksnēšanas metode ir atkarīga no sēklu pārneses līdzekļiem un ziedu struktūras. Alogāmiju un autogāmiju var veikt ar to pašu faktoru palīdzību. Tie jo īpaši ir vējš, dzīvnieki, cilvēks, ūdens. Alogāmijas metodes ir visdažādākās. Izšķir šādas grupas:
- Bioloģiskā - augu apputeksnēšana tiek veikta ar dzīvo organismu palīdzību. Šai grupai ir vairākas apakšgrupas. Klasifikācija tiek veikta atkarībā no pārvadātāja. Tātad augu apputeksnēšanu veic kukaiņi (entomofilija), putni (ornitofilija), sikspārņi (hiropterofilija). Ir arī citi veidi - ar mīkstmiešu, zīdītāju uc palīdzību. Taču dabā tie sastopami reti.
- Abiotiska - augu apputeksnēšana ir saistīta ar nebioloģisko faktoru ietekmi. Šī grupa izšķir graudu pārnesi ar vēja palīdzību (anemofilija), ūdeni (hidrofilija).
Tiek ņemti vērā veidi, kā notiek augu apputeksnēšanapielāgošanās īpašiem vides apstākļiem. Ģenētiskā ziņā tie ir mazāk svarīgi nekā veidi.
Augu pielāgošana apputeksnēšanai
Apskatīsim pirmo veidu grupu. Dabā, kā likums, notiek entomofilija. Paralēli notika augu un ziedputekšņu pārnēsātāju evolūcija. Entomofīli indivīdi ir viegli atšķirami no citiem. Augiem un vektoriem ir savstarpēja adaptācija. Dažos gadījumos tie ir tik šauri, ka kultūra nespēj pastāvēt patstāvīgi bez tās aģenta (vai otrādi). Piesaista kukaiņus:
- Krāsa.
- Ēdiens.
- Smarža.
Turklāt daži kukaiņi izmanto ziedus kā pajumti. Piemēram, viņi tur slēpjas naktī. Temperatūra ziedā ir par vairākiem grādiem augstāka nekā ārējā vidē. Ir kukaiņi, kas vairojas kultūrās. Piemēram, kaļķakmens lapsenes šim nolūkam izmanto ziedus.
Ornitofilija
Putnu apputeksnēšana notiek galvenokārt tropu apgabalos. Retos gadījumos ornitofilija rodas subtropos. Ziedu pazīmes, kas piesaista putnus:
- Nav smakas. Putniem ir diezgan vāja oža.
- Pilnīte galvenokārt ir oranža vai sarkana. Retos gadījumos tiek atzīmēta zila vai violeta krāsa. Ir vērts teikt, ka putni var viegli atšķirt šīs krāsas.
- Liels daudzums vāji koncentrēta nektāra.
Putni bieži nesēž uz zieda, bet apputeksnē to, lidinoties tam blakus.
Chiropterofilia
Sikspārņi apputeksnē galvenokārt tropiskos krūmus un kokus. Retos gadījumos tie ir iesaistīti graudu pārnešanā uz stiebrzālēm. Sikspārņi apputeksnē ziedus naktī. Kultūras iezīmes, kas piesaista šos dzīvniekus, ir šādas:
- Fluorescējoša b alta vai dzeltenzaļa krāsa. Tā var būt arī brūngana, retos gadījumos violeta.
- Īpašas smaržas klātbūtne. Tas atgādina peļu noslēpumus un izdalīšanos.
- Ziedi zied naktī vai vakarā.
- Lielas daļas karājas no zariem uz gariem kātiem (baobabs) vai attīstās tieši uz koku stumbriem (kakao).
Anemofilija
Apmēram 20% augu apputeksnēšana mērenajā zonā tiek veikta ar vēja palīdzību. Atklātās vietās (stepēs, tuksnešos, polārajās teritorijās) šis rādītājs ir daudz lielāks. Anemofīlajām kultūrām ir šādas īpašības:
- Mazi, neuzkrītoši ziedi ar dzeltenīgu vai zaļganu nokrāsu, bieži vien bez apmales. Ja tas ir klāt, tas tiek parādīts plēvju un svaru veidā.
- Daudzziedu ziedkopu klātbūtne. Šādu "pušķi" var attēlot ar karājošu asi - auskaru.
- Putekšņu klātbūtne uz plankumainiem plāniem pavedieniem.
- Diezgan lielas un bieži vien spalvainas stigmas, kas izvirzītas aiz zieda.
- Kultūras ir vienas vai divmāju kultūras.
- Liela putekšņu daudzuma veidošanās. Tas ir sauss, mazs, gluds. Graudi var būtpiederumi (piemēram, gaisa spilveni).
Anemofīlās kultūras bieži veido lielus kopumus. Tas ievērojami palielina apputeksnēšanas iespējas. Piemēram, bērzu birzis, ozolu meži, bambusa biezokņi.
Hidrofilija
Šāda apputeksnēšana dabā notiek diezgan reti. Tas ir saistīts ar faktu, ka ūdens nav parastā kultūraugu dzīvotne. Daudzos augos ziedi atrodas virs virsmas, un tos apputeksnē galvenokārt kukaiņi vai vējš. Hidrofilu kultūru pazīmes ir:
- Ziedi ir mazi un neuzkrītoši. Tie attīstās atsevišķi vai pulcējas mazos "pušķos".
- Kā likums, ziedi ir viendzimuma. Piemēri: Vallisneria, Elodea.
- Putekšņos siena ir plāna. Viņiem trūkst endotēzija. Bieži vien putekšņlapas ir pavedienveida. Dažās kultūrās viņi pīt stigmatizāciju. Tas veicina ātru ziedputekšņu iespiešanos un dīgšanu.
- Graudos nav eksīna. Tas ir tāpēc, ka ziedputekšņi atrodas ūdenī un nav jāaizsargā no izžūšanas.
Autogamy
75% augu ir biseksuāli ziedi. Tas nodrošina graudu pašpārvietošanu bez ārējiem nesējiem. Autogāmija bieži ir nejauša. Tas jo īpaši attiecas uz vektoriem nelabvēlīgos apstākļos.
Autogāmija balstās uz principu "labāka pašapputes nekā nekāda". Šis graudu pārvietošanas veids ir zināms daudziemkultūras. Parasti tie attīstās nelabvēlīgos apstākļos, vietās, kur ir ļoti auksts (tundra, kalni) vai ļoti karsts (tuksnesis) un nav pārnēsātāju.
Tikmēr dabā notiek arī regulāra autogāmija. Tas ir nemainīgs un ārkārtīgi svarīgs kultūrām. Piemēram, tādi augi kā zirņi, zemesrieksti, kvieši, lini, kokvilna un citi pašapputes.
Apakštipi
Autogamy var būt:
- Sazināties. Kad pavedieni pārvietojas, putekšņlapas tieši pieskaras stigmai. Šāda autogāmija ir raksturīga ķepai, ķepai.
- Gravitācija. Šajā gadījumā ziedputekšņi nokrīt uz stigmas no putekšņlapām, kas atrodas augšpusē. Tāpēc gravitācijas autogāmijā darbojas gravitācijas spēks. Tas ir raksturīgi viršiem un ziemzaļajiem kultūraugiem.
- Kleistogāms. Šajā gadījumā apputeksnēšana tiek veikta pumpuros vai slēgtā ziedā. Kleistogāmija tiek uzskatīta par galējo autogāmijas pakāpi. To var izraisīt nelabvēlīgi faktori (augsts mitrums vai sausums). Kleistogāmija var būt arī regulāra, ģenētiski fiksēta. Piemēram, pavasarī pārsteidzošajām vijolītēm vispirms ir normāli ziedi, bet tajās nenotiek apputeksnēšana, attiecīgi neparādās augļi un sēklas. Pēc tam parādās kleistogāmi reproduktīvie orgāni. Tie neatveras un tiek parādīti pumpuru veidā. Ziedputekšņu dīgšana notiek tieši putekšņos. Caurule iziet cauri sienai un sasniedz stigmu. Rezultātā veidojas kastīte ar sēklām.
Kleistogāmija ir sastopama dažādās sistemātiskās kultūraugu grupās (piemēram, dažās labībās).
