Dvojno gnojenje je potrebno, da cvetoče rastline nastavijo semena. Pri golosemenkah se proces tvorbe semena odvija nekoliko drugače. Kot rezultat evolucije so kritosemenke flore, ki so pridobile mehanizem dvojne oploditve, dobile nekaj prednosti pred drugimi vrstami vegetacije.

Prednosti dvojnega gnojenja

Dvojna oploditev pri rastlinah je nastala med evolucijskim procesom in jim prinesla več prednosti hkrati.Cvetoče vrste so dobile priložnost oblikovati prehransko rezervo zarodka v najzgodnejših fazah njegovega razvoja. Medtem ko golosemenke za ta proces porabijo veliko virov, jajčne celice nimajo zaloge hranil.

Pri dvojni oploditvi se triploidni endosperm razvija hitreje in se razvije le, če je nastal semenski zarodek. Pri golosemenkah je proces popolnoma drugačen, ti porabljajo sredstva za izgradnjo endosperma tudi takrat, ko zarodka ni.

Dvojna oploditev pri kritosemenkah

V procesu oploditve cvetočih (kritosemenk) rastlin sodeluje ženski gametofit, sestavljen iz zarodne vrečke v pestiču in moškega gametofita - cvetnega prahu, ki nastane v prašniku.

Tvorba moških spolnih celic

Gradbeni material za moški gametofit so izvorne celice, ki se začnejo deliti in tvorijo haploidne mikrospore. Kasneje se mikrospore spremenijo v pelodna zrna. Od zgoraj je tako zrno prekrito z dvojno lupino, ki ga ščiti pred zunanjimi vplivi.

Notri so zaprte vegetativne in generativne celice. Cvetni prah dokončno dozori v prašnikih, ko cvetovi cvetijo. Na zadnji stopnji se lupina komore s cvetnim prahom raztrga, cvetni prah se razsuje.

Tvorba ženskih spolnih celic

Tvorba ženskih spolnih celic poteka v pestiču. Tu nastanejo jajčeca, katerih število je pri različnih rastlinah različno. Nastanek jajčne celice nastane iz izrastkov stene jajčnika. Znotraj jajčne celice se oblikujejo haploidna megaspora in 3 usmerjena telesca, ki kasneje odmrejo.

S procesom delitve jedra megaspore pride do nastanka zarodne vrečke. Zrel ženski gametofit je tvorba, sestavljena iz 6 haploidnih celic in 1 diploidne.

Postopek opraševanja

Med opraševanjem se cvetni prah na tak ali drugačen način prenese na peclje pestiča.Glede na način opraševanja rastline delimo v 2 skupini. Pri samoprašnih vrstah pride do oprašitve s cvetnim prahom istega cveta. Navzkrižno opraševanje vključuje prenos zrnc cvetnega prahu iz enega odprtega popka v drugega.

Pri opraševanju cvetov pomaga veter, cvetni prah lahko prenašajo žuželke in živali. Pri gojenju kulturnih rastlin je včasih potrebno opraševanje izvesti umetno.

Zaporedje dvojne oploditve

Ženski in moški gametofiti sodelujejo pri proizvodnji encimov in hormonov, potrebnih za oploditev. Pestič vsebuje aminokislino triptofan, cvetni prah pa encim, ki ga pretvori v rastni hormon avksin. Ko cvetni prah zadene pestič, se sprožijo procesi za spodbujanje kalitve cvetnega prahu, kar povzroči nastanek cvetnega prahu.

Naslednje zaporedje je:

    Generativna celica se deli in tvori dve semenčici.
  1. Semenčice se premikajo po oblikovani pelodni cevki postopoma, v procesu njegove rasti.
  2. Premer cevi se poveča od stigme do jajčnika.
  3. Ko doseže jajčnik, pelodna cevka prodre v jajčece in nato v zarodkovo vrečko.
  4. Potem se glavica pelodne cevke zlomi in sprosti spermo v zarodkovo vrečko.
  5. Ena semenčica se spoji z jajčecem, druga pa z osrednjo diploidno celico zarodkovega ovoja.

V prihodnosti bodo te celične tvorbe vključene v nastanek semena.

Hkrati z oploditvijo pride do sinteze avksina v tkivih, kar vodi do rasti jajčnikov in nadaljnjega oblikovanja plodov in semen. Obdobje med oprašitvijo in oploditvijo lahko traja od 15 minut do nekaj ur, dni in celo mesecev. Proces dvojne oploditve je odkril in podrobno opisal ruski botanik S.G. Navashin.

Kritosemenke so največja skupina. Njihova značilnost je prisotnost perikarpa okoli semen. Po klasifikaciji delimo kritosemenke na enokaličnice in dvokaličnice. Primeri takšnih rastlin so lilije, žitarice, nočne senke, križnice, rožnice, stročnice, nestavnice.

Brez dvojne oploditve pri golosemenkah

Skupina golosemenk vključuje majhno število vrst. Prejeli so predpono holo-, ker se semena oblikujejo v ovulah, ki ležijo na površini in niso skrite. Golosemenke nimajo zaprtih posod za semena. V to skupino spadajo iglavci in grmovnice (smreka, tuja, bor, brin).

Za golosemenke ni značilna dvojna oploditev. Proces opraševanja v tem primeru poteka izključno s pomočjo vetra.Pred tem se na rastlini oblikujejo moški in ženski stožci. Na ženskih storžkih dozorijo jajčeca, na moških storžkih pa se oblikujejo pelodne vrečke, v katerih zori pelod.

Ko zrna cvetnega prahu skupaj z vetrom zadenejo ženski stožec, pride do opraševanja. Luske zlepimo s smolo in zapremo. Proces zorenja semenčic traja približno eno leto. Posledično se bo eden od njih združil z jajčecem, drugi pa bo umrl. Po približno 1,5 letih stožec spremeni barvo in postane trd, nato pa se odpre in sprosti semena. Od trenutka oprašitve do trenutka izgube semena mine 2-3 leta.

Narava je s pomočjo mehanizma dvojne oploditve izboljšala proces razmnoževanja cvetočih rastlin in ga naredila čim hitrejšega. Golosemenke so na nižji evolucijski stopnji, proces tvorbe semena je pri njih veliko počasnejši.

Kategorija:

Drevesa