Jaké metody opylování rostlin existují?

Opylení je proces přenosu pylu z prašníků rostliny na bliznu jejího pestíku.

Existují dva typy opylení rostlin:

1. Křížové opylení. Může být přirozený i umělý.
2. Samoopylení.

Nyní se podrobněji zastavíme u samoopylení a křížového opylení.

Samoopylení

Samosprašování je samosprašování rostliny.

Tato metoda se nachází u rostlin, které mají oboupohlavné květy. Většina rostlin produkuje semena, když se samoopylí. Například ječmen, oves, prostě. Tento typ opylení se vyskytuje také u hrachu.

Samoopylení se vyskytuje u květin, které nejsou vůbec náchylné k otevření – z tohoto důvodu je zde křížové opylení nemožné. Proto jsou v procesu samoopylení i ty nejmenší a nepopsatelné květiny schopny produkovat semena.

Avšak potomci pocházející ze samoopylení jsou považováni za málo progresivní. Rostlinám s tímto způsobem opylení neustále hrozí degenerace. Aby se s tím nějak vyrovnalo, malé procento květin v takových rostlinách je vystaveno vnitrodruhovému opylení. V důsledku vnitrodruhového opylení se získají rostliny s různými otcovskými a mateřskými primordii a také rostliny, které jsou více přizpůsobeny k přežití v průběhu přirozeného výběru. V důsledku toho – zachování druhu.

křížové opylení

Křížové opylení je opylení, které je přímo závislé na vnějších faktorech, jako je voda, vítr, hmyz a ptáci. Kdo má křížové oplodnění? Podívejme se na příklady.

Proces opylování větrem se nazývá anemofilie.

Vyskytuje se u rostlin s drobnými květy, obvykle sbíranými v květenstvích. Květiny mají obvykle hodně pylu. Je malý a suchý a vyhazuje se pomocí prašníku, který je umístěn na dlouhých tenkých nitích.

Pokud jde o blizny, jsou dlouhé a široké a navíc vyčnívají z květů, aby se k nim lépe dostal pyl. K opylení tedy dochází u obilnin a u rostlin s květenstvím ve formě náušnic (olše, bříza, chmel, topol, ořech). Kopřivy a konopí jsou také opylovány větrem, protože jejich květ se skládá z kališních lístků a jednoduchého periantu – nemohou přilákat opylovače.

Entomofilie je opylování hmyzem.

Rostliny opylované tímto způsobem mají obvykle vůni, nektar, poměrně velké květy, barvu přitahující hmyz a lepkavý pyl s výrůstky.

Proces opylení nastává v důsledku přenosu pylu hmyzem z jedné květiny na blizny druhé: takto je zajištěno opylení u oboupohlavných rostlin.

Hmyz opyluje mák, heřmánek, kalina, pohanka, šalvěj, euphorbia atd.

Ornitofilie je proces opylování ptáky.

Obvykle se tímto způsobem opylují tropické rostliny s pestrými barvami, které přitahují ptáky. Například kolibřík se účastní procesu opylování.

Hydrofilie je variantou opylení vody.

Mnoho vodních rostlin má vláknité blizny a pyl z nich je přenášen vodou a ve vzácných případech slimáky.

To se děje s rezuhou, úhořem, hornwortem, naiad, elodea, runia.

Umělé opylení

Umělé opylení je druh opylení široce používaný v ovocnářství a okrasném zahradnictví, pěstování zeleniny a lesnictví. Jeho podstatou je, že se pyl přenáší uměle: z pylu tyčinek na blizny pestíků.

Jiným způsobem se umělé opylení nazývá křížení. Díky němu mohou šlechtitelé získat nové druhy a odrůdy rostlin.

Оплодотворение

Proces oplození nastává po opylení. Jak rychle závisí na samotné rostlině. U někoho po pár týdnech, u jiného i po roce.

Hnojení je proces fúze samčích a samičích buněk.

V okamžiku, kdy dojde k opylení, je pyl na blizně. Aby došlo k oplodnění, musí být pyl vyzrálý a vytrvalý. Důležité je také mít vytvořený zárodečný vak.

Proces vývoje a růstu pylové láčky probíhá ve směru vaječníku – přes stigma a styl. Ve vaječníku přechází pylová láčka do zárodku semene a dostává se do zárodečného vaku. Po dosažení vajíčka dojde k prasknutí pylové láčky a uvolnění dvou spermií. Vegetativní buňka je zničena. Následuje fúze jedné spermie s vajíčkem a druhé s diploidním jádrem.

V prvním případě fúze roste embryo nového organismu a v druhém případě tvorba triploidní buňky pro tvorbu endospermu. Jedná se o proces dvojitého oplodnění.

Z klíčku a endospermu vzniká semínko, které je ukryto pod slupkou. Vaječník tvoří plod po oplodnění.

Opylení u krytosemenných rostlin

Opylení u krytosemenných rostlin probíhá oběma způsoby. V obou případech dopadají pylová zrna na blizny pestíků. Abychom pochopili, jak dochází k opylení, podívejme se na konkrétní příklad: hrozny.

Hrozny se opylují dvěma způsoby: cizosprašným a samosprašným. V případě samosprašnosti se v hroznech vyskytuje kleistogamie. Kleistogamie – opylení s následným oplodněním. Ve většině případů jsou hrozny opylovány větrem: struktura květu je umístěna pro takové křížové opylení.

Při opylení se na bliznu uvolňuje tajná tekutina – v této době je již připravena přijímat pyl. Takže stigma má pozitivní vliv na přilnavost pylu, chrání ho před různými infekcemi a poskytuje příznivé podmínky pro jeho klíčení.

Hrozny se také vyznačují schopností přejít z cizosprašného na samosprašné. Díky této schopnosti se druh zachoval po staletí. Také tato schopnost zajišťuje dobrý vývoj a výnos.

Mnoho sběratelů praktikuje umělé oplodnění. Podobá se křížovému opylení, ale dochází k němu spíše antropogenními faktory než biotickými a abiotickými.

Při umělém oplodnění se pyl přenáší kartáčkem nebo vatovým tamponem. Dříve se květy izolují a kastrují.

Opylení u nahosemenných rostlin

Gymnospermy jsou opylovány anemofilií. Tedy s pomocí větru.

Ukázkovým příkladem je borovice.

K opylení borovice dochází následovně: ze samčí šišky dopadá pyl na vajíčka samičích šišek. Když šiška zezelená, šupiny srostou a ztuhnou: pyl je v klidu. Klíčení pylu nastává následující léto.

Během klíčení pylu přenáší pylová láčka spermie do archegonia. Pak dochází ke splynutí jedné ze spermií s vajíčkem a vytvoření zygoty. Zygota se vyvine v embryo a z vajíčka se vyvine semeno.

Embryo se nachází v endospermu gametofytu, který akumuluje živiny. Zrání semen v šiškách nastává více než rok a půl od okamžiku oplodnění. Poté se šupiny oddělí a semena se vysypou z kužele.

Semínko má křídlo, díky kterému je šířeno větrem.

To jsou hlavní způsoby opylování rostlin.

Opylení rostlin je proces přesunu pylu ze samčího orgánu – tyčinky (konkrétně z orgánu, kde se tvoří mikrospory – prašník) do horní části samičího (pestiku) – blizny. Vyskytuje se v období květu. Pokud je pyl úspěšně zachycen, dojde k oplodnění, jehož výsledkem je vytvoření semene. Náš článek vám řekne o hlavních fázích a typech opylení – tématech, která se obvykle studují v hodinách biologie ve škole.

obsah

Motýli podporují tvorbu semen
foto unsplash/Boris Smokrovic

Hlavní způsoby opylení: výhody a nevýhody

Existují dva typy – cizosprašné a samosprašné. První typ zahrnuje přítomnost zprostředkovatelů. Pokud je proces usnadněn vnějšími faktory (například větrem, hmyzem), nazývá se přirozený, a pokud člověk, pak umělý. Samosprašování je charakteristické pro květy, které mají květy obou pohlaví. Více o výhodách a nevýhodách jednotlivých odrůd vám řekneme v tabulce.

Přirozené křížové opylení rostlin pomocí větru, hmyzu, ptáků, vody

• Vítr. Pokud k přenosu pylu dochází větrem, nazývá se to anemofilie. Tato fáze reprodukce je charakteristická pro plodiny, které mají malé květy shromážděné v květenstvích. Obsahují velké množství suchého pylu, který je rozfoukán větrem a snadno se zachytí vysokými blizny jiného exempláře. Topol, bříza, olše a obiloviny se opylují touto metodou.
• Hmyz. Vědecký název pro opylování hmyzem je entomofilie. Pyl přenáší hmyz – včely, vosy, motýli, čmeláci a další. Dělníci ji vezmou z prašníku jedné květiny a přesunou ji na stigma jiné. Květiny těchto zástupců (heřmánek, mák, šalvěj a další plodiny) se vyznačují velkou velikostí a přetrvávající vůní, která přitahuje okřídlené pomocníky.

Osvědčení

Schopnost plodin přijímat různé opylovače se nazývá eufílie. Pokud jsou zvyklí na „hosty“ jedné formy života, je to oligofilie. Monofylie je závislost pouze na jednom druhu hmyzu.

• ptactvo. Ornitofilie (tedy účast ptáků ve fázi oplodnění) je charakteristická především pro tropické „obyvatele“, jejichž světlé barvy přitahují pomocníky. Nejčastěji je prostředníkem drobný kolibřík.
• Voda. S jeho pomocí se opylují plodiny žijící ve vodních útvarech (rezuha, runia atd.).

Příklad entomofilie – opylování rostlin včelami (foto unsplash/Kris-Mikael Krister)

Známky přirozeně opylovaných rostlin

1. Velké množství květin.
2. Plodnice je vzhledově nepřehlédnutelná.
3. Neexistuje žádné trvalé aroma.
4. Pyl je velmi malý, suchý a lehký, což pomáhá i malému větru jej zvednout a dopravit na požadovanou vzdálenost.
5. Stigma pestíku se zvedá nad periantem, což usnadňuje proces oplodnění.

1. Perianth má jasnou barvu, která přitahuje pozornost hmyzu. Květy tvoří velká květenství.
2. Pyl je výrazně větší než u předchozí skupiny. Aby hmyz usnadnil úkol, je lepkavý.
3. Zástupci mají nektary, které vylučují nektar.
4. Pestíky a tyčinky jsou kompaktní.

Světlé květy přitahují pomocníky (foto unsplash/Richard Sagredo)

Jak se provádí umělé opylování rostlin?

Umělá fáze oplození (křížení) zahrnuje lidskou účast. Aby chovatelé získali nové odrůdy různých plodin, ručně přenášejí pyl z jednoho exempláře do druhého.

„Přemístění“ se provádí malým štětcem. Také během procedury chovatelé používají vatové tyčinky. Další metodou je otrhání okvětních lístků samčích květů a jejich následné potírání povrchu samičího květu. Obě metody vyžadují maximální péči: to je důležitá, pečlivá práce.

Jak probíhá opylení bez účasti zprostředkovatelů?

Zástupci flóry s oboupohlavnými květy jsou schopni samostatné produkce semen. Struktura těchto květin jim neumožňuje otevřít se, „obnažit“ prašník, takže celý proces probíhá uvnitř. Vzhledem k tomu, že není třeba přitahovat pomocníky, nejčastěji květy takových plodin nejsou velké, vizuálně atraktivní nebo mají příjemnou vůni.

Oves, ječmen, hrách a další plodiny jsou schopné samosprašnosti. Přes záviděníhodnou výhodu nezávislosti na vnějších faktorech má typ významnou nevýhodu. Výslední potomci jsou dosti slabí a málo početní, což zvyšuje riziko kulturní degenerace.

Pšenice je schopná samoopylení (foto unsplash/Evi Radauscher)

Tři fáze opylení krytosemenných rostlin

1. V různých obdobích začnou krytosemenné rostliny kvést. Vyznačuje se přístupností květních orgánů (prašníky pokryté pylem) pro opylovače, vnější jevy – otevírání.
2. Během stejného období stigma vylučuje tajnou tekutinu – je lepkavá, viskózní, což umožňuje pyl rychle přilnout a fixovat. Tato vlastnost navíc vytváří bezpečné podmínky pro klíčení.
3. Dále se pyl přenese ze samčích do samičích orgánů a poté zrno vyklíčí do pylové láčky. Dochází k oplodnění, jehož popis vyžaduje samostatný článek. Shrňme si proces a řekněme, co se tvoří na květu po opylení: jsou to plody se semeny, které v budoucnu slouží jako výsadbový materiál. Vzhledem k tomu, že semena jsou chráněna plody, zástupci se nazývají krytosemenné rostliny.

Umělé opylení nahosemenných rostlin na příkladu borovice

1. Vítr „bere“ pylová zrna ze samčí šišky a přenáší je do vajíček samičí šišky.
2. V průběhu času se kužel změní na zelenou. Šupiny se tvoří a rostou společně. Toto období je charakteristické pylovou dormancí.
3. Příští rok se pomocí pylové láčky dopraví spermie do archegonie, kde se vytvoří zygota.
4. Dále se ze zygoty vytvoří vajíčko a z něj semeno.