Rozdiel medzi opelením a oplodnením rastlín

Rozmnožovanie je základný prejav života, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu, prenos dedičných vlastností a vznik nových druhov. Rozmnožovanie rastlín sa delí na nepohlavné (vegetatívne) a pohlavné. Zatiaľ čo zo živočíchov sa nepohlavne rozmnožujú len vývojovo najnižšie druhy, z rastlín sa mnohými spôsobmi nepohlavne rozmnožujú aj vyššie rastliny.

Nepohlavné rozmnožovanie rastlín

Pri nepohlavnom rozmnožovaní vzniká nová rastlina z časti tela materskej rastliny, čiže z buniek, ktoré vznikli mitotickým delením a dcérske rastliny tak majú rovnakú genetickú informáciu ako materská rastlina. Niekedy sa možno stretnúť s termínom vegetatívne rozmnožovanie, ktoré vo svojej podstate označuje taký spôsob nepohlavného rozmnožovania, ktorý súvisí s vegetatívnymi orgánmi rastlín (koreň, stonka, listy). Keďže vývojovo nižšie skupiny rastlín nemajú typické rastlinné orgány, je u nich vhodnejšie hovoriť len o nepohlavnom spôsobe rozmnožovania. Tieto termíny sa často ľubovoľne zamieňajú.

Význam nepohlavného rozmnožovania spočíva v tom, že bez neho by mnoho rastlinných druhov, ktoré vznikli medzidruhovým krížením alebo zmnožením vlastného chromozómového súboru, nemohlo existovať. Takéto rastliny majú problémy pri tvorbe pohlavných buniek počas meiózy - nedochádza u nich k správnej konjugácii homologických chromozómov a ich rozchode v anafáze I. meiotického delenia, čoho výsledkom sú neživotaschopné gaméty.

Spôsoby nepohlavného rozmnožovania

Nepohlavné rozmnožovanie vyžaduje len jeden materský organizmus. Bunkové delenia prebiehajú výlučne mitózou, vďaka čomu vznikajú geneticky identické klony. Je to energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia bez závislosti od opeľovačov.

• Bunkové delenie: Typické pre sinice a jednobunkové riasy.
• Fragmentácia stielky: Rozpad stielky na životaschopné časti. Využívajú ju napríklad mnohobunkové sladkovodné spájavky, ktorých vlákno po roztrhnutí jednoducho dorastie na novú riasu.
• Výtrusy: Jednobunkové útvary špecializované na nepohlavné rozmnožovanie. Vznikajú vo výtrusniciach.
• Špecializované útvary: Niektoré vyššie rastliny tvoria špecializované útvary slúžiace k vegetatívnemu rozmnožovaniu ako napr.:
  • Rozmnožovacia cibuľka: Pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov. Tento typ množenia je charakteristický pre čeľaď ľaliovité (napríklad obľúbený tulipán alebo cesnak, ktorý vytvára zložené dcérske cibuľky) a skorú jarnú čeľaď amarylkovité (snežienka, narcis).
  • Podzemok (rizóm): Je vodorovne rastúca podzemná stonka. Z jej uzlov rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny. Je to bežný jav predovšetkým u papradí, z kvitnúcich rastlín ho využíva napríklad liečivý kostihoj alebo mimoriadne odolný burinný pýr.
  • Podzemková hľuza: Je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu. Najlepším príkladom je zemiak, ktorého známe „očká“ sú v skutočnosti pazušné púčiky novej rastliny.
  • Stonková hľuza: Je nadzemná alebo podzemná metamorfóza plniaca zásobnú aj reprodukčnú funkciu. Typickým zástupcom s nadzemnou hľuzou je kaleráb. Veľmi podobný mechanizmus, avšak vo forme koreňovej hľuzy, si vytvorila reďkovka.
  • Poplaz (stolón): Ide o horizontálnu plazivú stonku, ktorá rastie po povrchu a zakoreňuje priamo vo svojich uzloch. Tento efektívny mechanizmus plošného šírenia má jahoda.
  • Listy: Na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy.

Pohlavné rozmnožovanie rastlín

Pohlavné rozmnožovanie spája genetický materiál dvoch jedincov, čím zabezpečuje nevyhnutnú genetickú variabilitu. Nová rastlina vzniká zo zygoty, produkovanej splynutím dvoch haploidných gamét. Počet chromozómov jadra pri redukčnom delení - meióze - sa zredukuje na polovičný, haploidný, takže obidve gaméty majú haploidný počet chromozómov. Keďže nová rastlina preberá chromozómy, čiže dedí svoje vlastnosti najčastejšie od dvoch rodičovských rastlín, ktoré sú neraz odlišné, svojimi dedičnými vlastnosťami sa celkom nezhoduje s rodičovskými rastlinami.

Jedným z problémov pohlavného rozmnožovania je dopraviť bunky dvoch pohlaví k sebe a dosiahnuť, aby sa spojili. Rastliny, ako aj ostatné mnohobunkové organizmy vznikajú z jednej oplodnenej vajcovej bunky, ktorú nazývame „zygota“. Po rozdelení zygoty sa niektoré bunky špecializujú, iné ostávajú naďalej deliacimi sa bunkami. Zhluk takýchto buniek nazývame meristémom. Meristém ostáva stále zachovaný na vrchole koreňov a stoniek, preto môžu rastliny rásť počas celého svojho života. Listy a kvety majú na rozdiel od koreňov a stoniek rast determinovaný - teda po dosiahnutí určitej veľkosti prestávajú rásť. Tieto orgány potom postupne vstupujú do senescencie, odmumierajú a opadávajú.

Opelenie (pollinatio)

Opelenie je prenesenie peľu z tyčinky na bliznu piestika. Ide o kľúčový krok v pohlavnom rozmnožovaní semenných rastlín, ktorý predchádza oplodneniu. Peľové zrná (samčí gametofyt) vznikajú v peľniciach. Ich povrch chráni pevná vonkajšia exina a vnútorná tenká intina. Zrelé peľové zrnko krytosemenných rastlín tvoria tri bunky: jedna vegetatívna bunka (zabezpečuje rast peľovej trubice) a dve samčie neobrvené bunky, takzvané spermácie. Zárodočný miešok (samičí gametofyt) sa vyvíja vo vajíčku semenníka. Prenos peľu na bliznu označujeme ako opelenie. Podľa pôvodu peľu rozlišujeme samoopelenie (autogamiu) a cudzoopelenie (alogamiu).

Typy opelenia

• Samoopelenie (autogamia): Ak je peľ prenesený z tyčinky na piestik toho istého kvetu. Špecifickým prípadom samoopelenia je Kryptogamia (skrytoopelivosť), pri ktorej dochádza k opeleniu ešte v púčiku, teda ešte pred tým ako kvet rozkvitne.
• Cudzoopelenie (allogamia): Ak je peľ prenesený na cudzí kvet.

Mechanizmy zabraňujúce samoopeleniu

Samoopelenie je nežiadúce, preto sú rastliny fylogeneticky prispôsobené tak, aby sa mu čo najviac zabraňovalo. Rastliny sa samoopeleniu bránia autoinkompatibilitou (biochemický blok) alebo časovým nesúladom dozrievania orgánov. Niektorým rastlinám, napr. jabloniam, blizny a peľnice v tom istom kvete nedozrievajú naraz, takže sa môžu opeliť len peľom z iného kvetu. Dômyselný priestorový mechanizmus na podporu cudzoopelenia využíva prvosienka jarná. Jednotlivé rastliny tvoria buď kvety s dlhými čnelkami a krátkymi tyčinkami, alebo presne naopak, čo priamo núti hmyz prenášať peľ výhradne medzi rôznymi jedincami.

Spôsoby prenosu peľu

Peľ môže byť prenesený pomocou rôznych vektorov:

• Vietor: Vetroopelivé rastliny (napr. trávy, väčšina ihličnanov).
• Živočíchy: Najčastejšie hmyz (včely, motýle), ale aj vtáky (kolibríky) alebo malé cicavce.
  • Hmyz prenáša peľ z peľníc dlhých tyčiniek na blizny dlhých čneliek a naopak, teda vždy do kvetov iných jedincov.
• Voda: U niektorých vodných rastlín.

Oplodnenie

Ak na bliznu dopadne správny peľ, prítomný vápnik, bór a fytohormóny ho okamžite stimulujú ku klíčeniu. Peľové zrnko zachytené na blizne začne klíčiť na peľové vrecúško, ktoré pletivom čnelky a semenníka prerastá do zárodočného mieška. Do peľového vrecúška sa presúvajú vegetatívne jadro a obe už vytvorené spermatické jadrá. Peľové vrecúško prerastá až k obalom vajíčka, praská a spermatické jadrá sa dostávajú cez mikropylárny otvor dovnútra do vajíčka.

Oplodnenie u nahosemenných rastlín

U nahosemenných rastlín splynie spermatické jadro s vajcovou bunkou a vytvorí sa zygóta. Zásobné pletivo (endosperm) je haploidné a je vytvorené pred oplodnením.

Dvojité oplodnenie u krytosemenných rastlín

Proces dvojitého oplodnenia je unikátom krytosemenných rastlín. Po vniknutí trubice do vajíčka prebehnú dve splynutia súčasne:

1. Prvá spermácia splynie s oosférou, čím vzniká diploidná zygota (budúce embryo).
2. Druhá spermácia splynie s centrálnou bunkou, čím vzniká bunka s triploidným jadrom. Z nej sa sformuje zásobný triploidný endosperm vyživujúci embryo.

Pri krytosemenných rastlinách, kde je dvojité oplodnenie, zygota z druhého oplodnenia je triploidná a dáva vznik výživnému pletivu semena, endospermu.

Splynutím samčej a samičej gaméty nastalo oplodnenie. Semená môžu vznikať aj z neoplodnenej vajcovej bunky - partenogeneticky - napr. pri jastrabníku a alchemilke, alebo z buniek zárodočného mieška.

Rozdiely medzi opelením a oplodnením

Aj keď sú opelenie a oplodnenie úzko spojené, sú to dve odlišné fázy reprodukčného cyklu rastlín, ako sumarizuje nasledujúca tabuľka:

Vývin novej rastliny zo semena

Z oplodneného vajíčka sa vyvíja semeno chránené pevným osemením (testa), ktoré vzniklo z pôvodných vajíčkových obalov. Pre úspešný vývin a následné klíčenie sa v semene, predovšetkým v endosperme, koncentrujú kľúčové živiny a veľké množstvo fosforu. Semeno následne stratí väčšinu vody (jej obsah klesne na 5-20 %) a prechádza do ochranného stavu spánku (dormancie).

Klíčenie semien je komplexný proces, pri ktorom sa spiace embryo mení na aktívne rastúcu mladú rastlinu. Je to obdobie aktivácie enzymatických procesov v semene, ktoré končí pretrhnutím osemenia. Tento proces je prísne kontrolovaný hormónmi a vonkajšími faktormi prostredia. Na prerušenie dormancie a spustenie klíčenia je potrebný dostatok vody, vhodná teplota, dostatok kyslíka a pri niektorých druhoch aj svetlo. Podmienkou je aj nepoškodené embryo (táto schopnosť semena vyklíčiť sa nazýva klíčivosť). Tieto faktory naštartujú v semene produkciu stimulačných hormónov, najmä giberelínov. Úplne prvým krokom klíčenia je imbibícia (napučiavanie). Je to pasívny fyzikálny proces, pri ktorom suché semeno nasáva vodu z okolia doslova ako špongia.

tags: #kvet #aky #jr #rozdiel #medzi #opelenim

Populárne príspevky:

• Tipy na narodeninové kvety
• Doprava do obchodného domu Tip-Top Kvet Hutníka
• Informácie o hurmikaki
• Čistota, elegancia a harmónia bielych kvetov
• Zvýšte úrodu a sladkosť paradajok so soľou