Bei der Auswahl des Pflanzmaterials in der Beschreibung einer bestimmten Pflanzensorte finden viele Sommerbewohner Erwähnung verschiedener Methoden der Bestäubung oder Selbstbestäubung. Das sind Konzepte, die wir alle in der Schule im Botanikunterricht gelernt haben. Aber nicht viele erinnern sich bereits, was sie bedeuten. Frischen wir unser Gedächtnis auf und erinnern uns an die Arten der Bestäubung bei Pflanzen und ihre biologische Bedeutung. Und gleichzeitig erfahren wir, warum einige unserer Pflanzen auf dem Land oder auf der Fensterbank keine Früchte tragen.
Generatives Organ höherer Pflanzen
Eine Blume ist ein modifizierter Spross, in dem Sporen und Gameten gebildet werden. Höhere Pflanzen (Angiospermen) haben komplex angeordnete Blüten mit vielen Anpassungen an verschiedene Arten der Bestäubung. Die Blume, vielfältig in Details, kombiniert die Prozesse der sexuellen und asexuellen Fortpflanzung. Die Hauptbestandteile einer Blüte sind ihre Fortpflanzungsteile - das männliche Androeceum (Staubblätter) und das weibliche Gynoeceum (Stempel mit Fruchtknoten, Griffel und Narbe). Blumen können bisexuell sein (es gibt sowohl einen Stempel als auch Staubblätter) undgleichgeschlechtlich (es gibt entweder einen Stempel oder Staubblätter). Die anderen Teile der Blume sind sehr vielfältig und haben spezifische Funktionen.
Zusammentreffen von Staubblättern und Stempel
Bestäubung ist der Prozess der Übertragung von Pollen von den Staubblättern auf die Narbe des Stempels. Ohne dies ist die Vermehrung von Pflanzen, die Bildung von Früchten und Samen unmöglich. Pflanzen haben im Laufe der evolutionären Entwicklung mehrere Möglichkeiten entwickelt, diesen Transfer unter Nutzung biotischer und abiotischer Faktoren der Natur durchzuführen. In der Ökologie werden zwei Arten der Bestäubung unterschieden:
- Die Übertragung von Pollen von einer Blume auf den Stempel einer anderen. Dieser Vorgang wird Kreuzbestäubung oder Xenogamie genannt. Sie erfolgt durch biotische (Insekten, Vögel, Fledermäuse) und abiotische (Wind, Wasser) Faktoren.
- Autogamie (Selbstbestäubung). Dies ist die Übertragung von Pollen auf die Narbe einer Blüte. Autogamie ist bei Wildformen nicht so verbreitet.
Dies sind Arten der Bestäubung, die zwischen einigen Pflanzen wechseln können.
Selbstbestäubungsbedingungen
Aber eine zwingende Voraussetzung für die Durchführung der Selbstbestäubung ist die Bisexualität der Blume. Eine versehentliche Selbstbestäubung von Blüten ist nicht ungewöhnlich. Sie kann aber nur auftreten, wenn Pollenkörner und Stößel physiologisch verträglich sind. Bei vielen Pflanzen keimt Pollen nicht in den Pollenschlauch, was ein limitierender Faktor für fremdbefruchtende Pflanzen ist. Es gibt einige Faktoren, die zur zufälligen Autogamie beitragen. Die regelmäßige Selbstbestäubung von Pflanzen (z. B. Erbsen, Bohnen) kann einen Gravitationsmechanismus haben. In diesem Fall der Pollenfällt unter der Wirkung der Schwerkraft auf die Narbe. In anderen Fällen erfolgt die Selbstbestäubung als Kontaktautogamie - das Staubblatt steht in Kontakt mit der Narbe des Stempels. Pollenträger in der Blütenmitte können Tautropfen und kleine Insekten (Thripse) sein, die in der Blüte leben. Bei einigen Pflanzen findet der Prozess in der Knospe statt und schließt die Möglichkeit einer Fremdbestäubung vollständig aus.
Optionale Selbstbestäubung
Ein Merkmal dieser Art von Autogamie ist das Vorhandensein instabiler Bedingungen, die eine Fremdbestäubung nicht begünstigen. Diese Art der Selbstbestäubung findet man in Getreide, Sonnentau und Federgras. In diesen Pflanzen bilden sich bei Trockenheit oder niedrigen Temperaturen eingeschlechtige Blüten und bei warmem und feuchtem Wetter - zweigeschlechtlich. Die Fremdbestäubung dieser Pflanzen erfolgt mit Hilfe des Windes, und bei schwierigen Bedingungen bei der Durchführung einer solchen Bestäubung ist es biologisch ratsam, auf Selbstbestäubung zurückzugreifen.
Evolutionärer Wert
Selbstbestäubung hat evolutionär gesehen eine negative Bedeutung. Nach modernen Konzepten erfordert die Evolution eine freie Kreuzung, die durch Kreuzbestäubung bereitgestellt wird. Dies erhöht die Diversität der Allele (der Grad der Expression eines Gens) in Populationen. Und die Selbstbestäubung führt im Gegenteil zu Homozygotie (Einheitlichkeit) von Allelen. Unter bestimmten Umständen kann die Selbstbestäubung jedoch zur Isolierung neuer Formen, Isolierung und Fixierung von Allelen in der Population führen, die der Pflanze günstige Zeichen geben. Genau umdas ist die positive evolutionäre Bedeutung des Wechsels von Autogamie und Xenogamie.
Selbstbefruchtende Pflanzen
Bei solchen Pflanzen erfolgt die Übertragung von Pollen häufiger in einer ungeöffneten Knospe (z. B. bei Bohnen und Erbsen) oder in der Periode einer ungeöffneten Blattröhre (Gerste). Erbsen, Bohnen, Gerste, Weizen, Hafer, Tomaten, Auberginen und viele andere gelten als Selbstbestäuber landwirtschaftlicher Nutzpflanzen. Warum zählen sie? Da die Selbstbestäubung nicht absolut sein kann, besteht immer die Möglichkeit, Pollen von anderen Pflanzen einzuschleppen. Auch geschlossene Knospen werden manchmal von Insekten angenagt und tragen Pollen von anderen Pflanzen! Welche Eigenschaften haben Selbstbestäuber? Dies sind definitiv Pflanzen mit bisexuellen Blüten, großen gefiederten Narben und viel Pollen. Außerdem haben ihre Blüten keine hellen Blütenblätter, Nektarien und keinen angenehmen Geruch.
Selbstbestäubung bei Veilchen
In der Natur sind Veilchen fremdbefruchtend und autogam. Unsere Zimmerveilchen sind das Ergebnis sorgfältiger Züchterarbeit. Sie haben eine solche Struktur aus Staubblättern und Stempeln, dass eine Fremdbestäubung ohne menschliches Eingreifen fast unmöglich ist. Die Bestäubung erfolgt sogar in einer ungeöffneten Knospe, und nur ein geduldiger Amateur kann mit Hilfe spezieller Techniken Veilchen verschiedener Farben bestäuben, um neue Sorten zu züchten. Vielen Dank an die Enthusiasten für die Vielf alt dieser Blumen, die unsere Fensterbänke schmücken!
Parthenokarpische Gurken
Die moderne Züchtung bietet viele SortenGurken, sowohl selbstbestäubend (parthenokarpisch) als auch durch Insekten bestäubt. Diese Pflanzen werden speziell für den frühen Anbau in Gewächshäusern gezüchtet, in denen es keine natürlichen Bestäuber gibt. Beim Kauf von Saatgut sollten Sie aufhören, die Eigenschaften der Sorte zu lesen, da sowohl selbstbefruchtende als auch fremdbefruchtende Sorten ihre Vor- und Nachteile haben.
Bestäubung in Getreide
Hafer, Roggen, Weizen, Hirse, Gerste sind Vertreter der landwirtschaftlichen Getreidearten. Die Blüten haben 2 Deckspelzen, 2 Häutchen, drei Staubblätter und einen Stempel. Sie bestäuben sich in ungeöffneten Blüten selbst. Sobald sich die Blüte geöffnet hat, ist eine Fremdbestäubung praktisch unmöglich.
Selbstbestäubung bei Obstbäumen
Obwohl die meisten Obstsorten Blüten haben, die sowohl Stempel als auch Staubblätter enth alten, ist eine Selbstbefruchtung bei den meisten ausgeschlossen. Grund ist die zeitlich getrennte Reifung von Staubblättern und Stempel. Deshalb können Sie den Ertrag beispielsweise bei Kirschen steigern, indem Sie mehrere Bäume in der Nähe pflanzen. Aber bei künstlich gezüchteten Sorten ist Selbstbestäubung willkommen. Ein Beispiel sind Nektarinen. Aber erwarten Sie nicht, aus einem Samen eine produktive Pflanze zu züchten. Bei solchen Hybridformen erleben nachfolgende Generationen eine hybride Depression - eine Abnahme der Lebensfähigkeit und des Ertrags.
Selektion und Selbstbestäubung
Dieses Phänomen ist in der Pflanzenzüchtung weit verbreitet. Wir wissen, dass die Selbstbefruchtung und Kreuzung eng verwandter Organismen zum Übergang führtGene in einen homozygoten Zustand und führt zu einer Abnahme der Lebensfähigkeit und Produktivität und in der Folge zur Degeneration. Ursache dieser Unterdrückung ist der kontinuierliche Prozess der sich häufenden Mutationen, von denen die meisten rezessiv und ungünstig sind. Bei Pflanzen mit Fremdbestäubung befinden sich diese Mutationen in einem heterozygoten Zustand und manifestieren sich in keiner Weise. Bei der Selbstbestäubung steigt die Wahrscheinlichkeit ihres Übergangs in eine Homozygote um ein Vielfaches, sie verbleiben aber aufgrund der natürlichen Ausscheidung nicht in der Population. Die Selbstbestäubung in der Zucht wird als Werkzeug zur Schaffung reiner (homozygoter) Linien mit festgelegten Merkmalen verwendet. Trotz des Produktivitätsrückgangs tritt nach der Hybridisierung häufig das Phänomen der Heterosis auf - die Stärke von Hybriden aus Sorten mit Selbstbestäubung. Dieses Phänomen wird als Interline-Hybridisierung bezeichnet, und in Geschäften können wir genau solche Hybridsamen sehen (sie sind mit dem F1-Symbol gekennzeichnet). In der ersten Generation übertreffen Hybriden reine Linien im Ertrag, aber in den nachfolgenden Generationen verschwindet der Effekt der Stärke von Hybriden.
