Dvostruka gnojidba je neophodna kako bi cvjetnice zametnule sjeme. Kod golosjemenjača, proces formiranja sjemena odvija se nešto drugačije. Kao rezultat evolucije, angiosperme flore, nakon što su stekle mehanizam dvostruke oplodnje, dobile su neke prednosti u odnosu na druge vrste vegetacije.

Prednosti dvostruke gnojidbe

Dvostruka oplodnja kod biljaka nastala je tijekom evolucijskog procesa i omogućila im je nekoliko prednosti odjednom.Cvjetne vrste dobile su priliku formirati nutritivnu rezervu embrija u najranijim fazama njegovog razvoja. Dok golosjemenjače koriste veliku količinu resursa za ovaj proces, ovule nemaju zalihe hranjivih tvari.

Kod dvostruke oplodnje, triploidni endosperm razvija se brže i razvija se samo ako je formiran sjemeni zametak. Kod golosjemenjača proces je potpuno drugačiji, one troše resurse na izgradnju endosperma čak i kada nema embrija.

Dvostruka oplodnja u angiospermi

U procesu oplodnje cvjetnica (angiospermi) sudjeluje ženski gametofit koji se sastoji od embrionalne vrećice smještene u tučku i muškog gametofita - peluda koji se formira u prašniku.

Stvaranje muških gameta

Građevni materijal za muški gametofit su matične stanice, koje se počinju dijeliti i formirati haploidne mikrospore. Kasnije se mikrospore pretvaraju u peludna zrnca. Odozgo je takvo zrno prekriveno dvostrukom ljuskom koja ga štiti od vanjskih utjecaja.

Unutra su zatvorene vegetativne i generativne stanice. Pelud konačno sazrijeva u prašnicima u vrijeme kad cvjetovi procvjetaju. U završnoj fazi, ljuska peludne komore se raskida, pelud izlazi van.

Stvaranje ženskih gameta

Stvaranje ženskih spolnih stanica događa se u tučku. Ovdje se formiraju ovule, čiji broj varira u različitim biljkama. Formiranje ovula nastaje iz izdanaka stijenke jajnika. Unutar jajne stanice nastaje haploidna megaspora i 3 usmjerena tjelešca koja kasnije odumiru.

Procesom diobe jezgre megaspore dolazi do formiranja embrionalne vrećice. Zreli ženski gametofit je tvorevina koja se sastoji od 6 haploidnih stanica i 1 diploidne.

Proces oprašivanja

Tijekom oprašivanja pelud se na ovaj ili onaj način prenosi na tučak tučka.Prema načinu oprašivanja biljke se dijele u 2 skupine. Kod samooplodnih vrsta oprašivanje se događa peludom istog cvijeta. Unakrsno oprašivanje uključuje prijenos peludnih zrnaca s jednog otvorenog pupoljka na drugi.

Oprašivanje cvijeća pomaže vjetar, pelud mogu prenositi kukci i životinje. Kod uzgoja kultiviranih biljaka oprašivanje se ponekad mora izvesti umjetno.

Slijed dvostruke oplodnje

Ženski i muški gametofiti sudjeluju u proizvodnji enzima i hormona potrebnih za oplodnju. Stigma tučka sadrži aminokiselinu triptofan, a pelud sadrži enzim koji ga pretvara u hormon rasta auksin. Kada pelud dospije u tučak, pokreću se procesi koji potiču klijanje peludi, što rezultira stvaranjem cjevčice za pelud.

Sljedeći niz je:

    Generativna stanica se dijeli i formira dva spermija.
  1. Spermiji se po formiranoj cjevčici peluda kreću postupno, u procesu njenog rasta.
  2. Promjer cijevi se povećava od stigme do jajnika.
  3. Doslavši u jajnik, polenova cijev prodire u jajnu stanicu, a zatim u embrionsku vrećicu.
  4. Nakon toga, glava polenove cijevi puca, oslobađajući spermu u embrionsku vrećicu.
  5. Jedan spermij spaja se s jajnom stanicom, a drugi sa središnjom diploidnom stanicom embrionske vrećice.

U budućnosti, ove stanične formacije sudjeluju u formiranju sjemena.

Istovremeno s oplodnjom dolazi do sinteze auksina u tkivima, što dovodi do rasta jajnika i daljnjeg formiranja plodova i sjemena. Razdoblje između oprašivanja i oplodnje može trajati od 15 minuta do nekoliko sati, dana pa čak i mjeseci. Proces dvostruke oplodnje otkrio je i detaljno opisao ruski botaničar S.G. Navashin.

Natkrivenosjemenjače su najveća skupina. Njihova prepoznatljiva značajka je prisutnost perikarpa oko sjemena. Prema klasifikaciji, kritosjemenjače se dijele na jednosupnice i dvosupnice. Primjeri takvih biljaka su ljiljani, žitarice, velebilje, križnice, ružolike, mahunarke, Asteraceae.

Nema dvostruke oplodnje kod golosjemenjača

Skupina golosjemenjača uključuje mali broj vrsta. Dobili su prefiks holo- jer se sjemenke formiraju u ovulama koje leže na površini, a ne skrivene. Golosjemenjače nemaju zatvorene posude za sjeme. Ova skupina uključuje crnogorično drveće i grmlje (smreka, tuja, bor, smreka).

Golosjemenjače ne karakterizira dvostruka oplodnja. Proces oprašivanja u ovom slučaju odvija se isključivo uz pomoć vjetra.Tome prethodi stvaranje muških i ženskih češera na biljci. Na ženskim češerima sazrijevaju ovule, a na muškim češerima formiraju se polenove vrećice u kojima sazrijeva pelud.

Nakon što zrnca peluda zajedno s vjetrom pogode ženski češer, dolazi do oprašivanja. Ljuskice su zalijepljene smolom i zatvorene. Proces sazrijevanja sperme traje oko godinu dana. Kao rezultat toga, jedan od njih će se spojiti s jajetom, a drugi će umrijeti. Nakon otprilike 1,5 godine češer mijenja boju i postaje krut, a zatim se otvara oslobađajući sjemenke. Od trenutka oprašivanja do trenutka gubitka sjemena potrebno je 2-3 godine.

Priroda je uz pomoć mehanizma dvostruke oplodnje unaprijedila proces razmnožavanja cvjetnica, učinivši ga što bržim. Golosjemenjače su na nižem evolucijskom stupnju, kod njih je proces formiranja sjemena puno sporiji.

Kategorija:

Drveće