ZAGAĐENJE: POSTUPAK, VRSTE I VAŽNOST ZA OKOLIŠ - BIOLOGIJA - 2025

Oprašivanje je proces prijenosa peludi s „muški” dio u ženski dio cvijeta. Njegova je svrha oplodnja jajovoda (sadržana u ženskom gametofitu) polenima koji predstavljaju muški gametofit.

Budući da oprašivanje podrazumijeva pristup ili kontakt između spolnih stanica biljaka iste vrste (iako može biti i iste biljke, samopražnjenje), seksualna reprodukcija biljaka uvelike ovisi o tom procesu.

Pčela koja oprašuje cvijet (Izvor: Myriams Zilles s pixabay.com)

U biljkama sa sjemenkama oprašivanje je samo korak prije oplodnje, a to je proces u kojem se genetski materijal dviju jedinki miješa kako bi se dobilo sjeme koje će dati novu biljku, vjerojatno s karakteristikama koje dijele oba roditelja.

Reproduktivni organ angiosperma (cvjetnica) koji je odgovoran za proizvodnju i zaštitu spolnih stanica (ženskih i muških gametofita) je cvijet, i tu se vrši oprašivanje.

Postoji nekoliko vrsta oprašivanja, a neke se razlikuju s obzirom na oprašivač, a to može biti biotsko (životinja) ili abiotsko (vjetar, voda), o čemu različite biljne vrste potpuno ovise.

Oprašivanje biotikom uvelike ovisi o karakteristikama cvijeta, jer obično životinje privlače neki posebni atribut, bilo da se hrane, utoče, razmnožavaju se itd.

Postupak

Oprašivanje je prijenos peludnih zrnaca s muškog dijela jednog cvijeta na ženski dio drugog (ili iz istog, kada je riječ o samoprašenju) i ovisi o vanjskim uzročnicima poznatim kao oprašivači.

Zagađenje (Izvor: Mabel Amber, na pixabay.com)

Ovo je jedan od temeljnih procesa proizvodnje voća i sjemenki u povrću, odnosno bitan je dio seksualne reprodukcije biljaka.

Međutim, da bi se detaljno shvatilo o čemu se radi u ovom procesu, potrebno je imati osnovni pojam kako cvijet izgleda.

- Anatomija cvijeta

Tipičan cvijet angiosperma prilično je složena struktura, pogotovo ako se uzme u obzir da veliki broj vrsta ima cvijeće u kojem postoje ženski i muški gametofiti istovremeno.

Cvjetovi se, uglavnom, stvaraju u apikalnim meristemima stabljike (zračni dio biljaka) i, ovisno o vrsti, mogu biti muški, ženski ili dvospolni.

Shema anatomije zrelog cvijeta angiosperma (Izvor: LadyofHats via Wikimedia Commons) Dio stabljike koji spaja cvijet s ostatkom biljke poznat je pod nazivom stabljika, u čijem gornjem dijelu je posuda, struktura odgovorna za potporu dijelova cvijeta (sepala, latice, stabljike i ćilimi).

Grozdovi i latice djeluju u zaštiti čaura i u vizualnom privlačenju nekih oprašivača; dok su zrnci i ćilimi gametofiti gdje se proizvode spolne stanice.

Muški gametofit

Transe su duge niti koje završavaju u mravinjacima, koji su "vrećice" na kojima se stvaraju peludna zrna. Skup stabljika cvijeta poznat je kao androecium, što znači "kuća čovjeka" i, općenito, po visini premašuje čestice i latice.

Ženski gametofit

Carpeli sadrže ovule. Oni formiraju ono što je poznato kao "pistil" i sastoje se od stigme, stila i jajnika. Ovaj dio cvijeta naziva se gynoecium, što znači "ženina kuća".

Piste su u obliku slične onome u obliku kuglice za kuglanje. Gornji dio odgovara stigmi i spljoštena je struktura čija ljepljiva površina omogućuje prijanjanje peludnih zrnaca.

Stil je srednji dio pistila i onaj koji povezuje stigmu s jajnikom; to može biti dugo ili kratko. Konačno, jajnik je mjesto na kojem se nalazi jedna ili više ovula, a najčešći je dio pistila. Jajnik može postati dio ili cijeli plod.

- Kako nastaje oprašivanje?

Kad peludno zrno dosegne stigmu, ono "klija", stvarajući dugu strukturu poznatu kao peludna cijev. Peludna cijev raste prema dolje kroz stil, odnosno raste u smjeru jajnika.

Mnogi mehanizmi za prepoznavanje i signalizaciju uključeni su u usmjeravanje rasta peludne cijevi prema jajniku i, kao u slučaju mnogih životinja, sve cvjetne peludne stanice koje klijaju i rastu na isti način dopiru do jajnika i napreduju prema oplodnja.

Kad peludna cijev prodre u ženski gametofit (jajnik), spermatozoid sadržan u peludnom zrnu oplođuje jajnu stanicu. Ubrzo nakon toga, zahvaljujući procesu oplodnje i jednom jezgrom obje stanice spoji se zigota.

Ova zigota, koja se razvija u embriju, ono je što će kasnije sačinjavati sjeme, a to je najvažniji raspršeni organ biljaka sa spolnom reprodukcijom.

Pored stanice sperme koja postiže oplodnju jajne stanice, još jedna spermatozoida sadržana u istom peludnom zrnu spaja se s dvije ili više jezgara dobivenih iz ženskog gametofita; ovaj je postupak poznat kao dvostruka oplodnja.

Spomenuta fuzija tvori "poliploidno endospermično jezgro" koje će biti odgovorno za proizvodnju endosperma (životnog materijala) iz kojeg će se embrij hraniti unutar sjemena tijekom svog razvoja i tijekom klijanja.

vrste

Zagađenje se može klasificirati kao "samopražnjenje" i "unakrsno oprašivanje" ovisno o tome odakle dolaze peludna zrna ili kao "biotski" i "abiotski" onoga koji transportira peludna zrna (sredstvo za oprašivanje).

- Samoprašivanje

Postoje vrste biljaka koje na istoj stabljici imaju ženske i muške cvjetove, ali postoje i one koje imaju biseksualne cvjetove, to jest one istodobno i u istom cvijetu predstavljaju i muške i ženske gametofite (androecium i gynoecium).).

Neki autori smatraju da je oprašivanje koje se događa između uniseksualnih cvjetova iste biljke "interfloralno oprašivanje", dok ono koje se događa između reproduktivnih struktura istog cvijeta predstavlja "intrafloralno oprašivanje".

Iako dopušta umnožavanje jedinki koje se razmnožavaju, samo oprašivanje podrazumijeva da su spolne stanice koje se spajaju genetski identične, tako da će biljke koje će izići iz dobivenih sjemenki biti svojevrsni "klonovi" matičnih biljaka.

- unakrsna oprašivanja

Suprotno procesu samooprašivanja, unakrsna oprašivanja uključuju razmjenu peludi između cvjetova (uniseksualnih ili biseksualnih) različitih biljaka. Drugim riječima, ovaj postupak uključuje prijenos zrna zrna peludi iz prašnika jednog cvijeta do stigme drugog, na drugu biljku.

Budući da genetski materijal koji se razmjenjuje tijekom unakrsnog oprašivanja potječe od genetski različitih roditelja, sjeme koje će se dobiti nakon završetka procesa oplodnje stvorit će različite biljke, genetski i fenotipski gledano.

- Biotičko i abiotsko oprašivanje

Ovisno o vektoru koji posreduje prijenos peludnog zrna iz prašnika jednog cvijeta do stigme drugog (ili istog), oprašivanje se može klasificirati kao biotsko i abiotsko

Oprašivanje biotikom

Ova vrsta oprašivanja je možda najreprezentativnija i najvažnija od svih. To ima veze s sudjelovanjem životinje, obično insekta, u prenošenju peludnih zrna s jednog mjesta na drugo.

Iako više od 50% oprašivanja obavljaju mnogi insekti i člankonožaci raznih vrsta, kralježnjake poput ptica i šišmiša igraju važnu ulogu u ovom procesu.

Biotičko oprašivanje može promicati i unakrsnu oprašivanje i samo oprašivanje, a biljke mogu biti specifične ili općenite u pogledu vrste životinja koje ih oprašuju.

Međutim, oprašivači ne sudjeluju u seksualnoj reprodukciji biljaka "ad honorem", jer ih cvjetne strukture privlače ili po svojim vidljivim karakteristikama ili po nagradnim elementima koje dobivaju (hrana, sklonište itd.).)., Odnos biljka-oprašivač znači važnu interakciju koja oblikuje evoluciju cvjetne strukture istovremeno s onom životinja koje ih oprašuju. Iz tog razloga nije čudno nabaviti cvijeće posebno prilagođeno strukturama vaših posjetitelja.

Oprašivanje abioticima

Oprašivanje abioticima je ono što se događa zahvaljujući sudjelovanju "neživih" entiteta, poput vjetra i vode. Prvo je poznato kao anemofilno oprašivanje, a drugo kao hidrofilno.

Fotografija biljke i njenog polena (Izvor: pixabay.com)

Biljke koje su zagađene vodom su ograničene (što je i logično) na vodeni okoliš i često predstavljaju cvijeće s vrlo određenim strukturama, kako bi se osiguralo oslobađanje i prijem spolnih stanica.

Važnost za okoliš

Onečišćenje je presudan proces u životnom ciklusu mnogih angiosperma. Budući da se bez oprašivanja ne vrši gnojidba i bez potonjeg, sjeme ne nastaje, oprašivanje nije važno samo za biljke, već i za mnoge životinje koje se hrane njima.

Sam proces je vrlo važan za održavanje genetske varijabilnosti biljnih vrsta, što je bitno za pojavu adaptivnih mehanizama protiv različitih okolišnih čimbenika poput klimatskih promjena, prisutnosti patogena itd.

To je također bitan proces svjetske poljoprivredne proizvodnje, to s antropocentričnog stajališta.

Reference

1. Faegri, K., i van der Pijl, L. (1979). Načela ekologije onečišćenja (3. izd.). Pergamon Press.
2. Heinrich, B., i Raven, PH (1972). Energetika i ekologija onečišćenja. Znanost, 176 (4035), 597-602.
3. Nabors, M. (2004). Uvod u botaniku (1. izd.). Pearson Education.
4. Picó, F., Rodrigo, A., & Retana, J. (2008). Demografija biljaka. Dinamika stanovništva, 2811–2817.
5. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.