Biologija ir dauginimasis: nuo žiedo iki sėklos
Augalai - tai didelė gyvųjų organizmų grupė, kuriai priklauso medžiai, krūmai, žolės ir kiti organizmai, dažnai turintys žiedą, vadinamą gėle. Šie eukariotai yra tiriami įvairių mokslų, tokių kaip bendroji botanika, augalų anatomija, fiziologija ir sistematika.
Augalų karalystės evoliucija prasidėjo nuo pirmykščių organizmų, kurie, neturėdami apsaugos nuo kosminės spinduliuotės, vystėsi giliai vandenyse. Laikui bėgant, atsiradus chlorofilui ir fotosintezei, organizmai galėjo kilti į paviršių ir palaipsniui apgyvendinti sausumą. Prieš maždaug 470 milijonų metų daugiatačiai dumbliai davė pradžią belapiams stuomeniniams augalams - psilofitams. Vėliau atsirado sporiniai induočiai su stiebais, lapais ir šaknimis, o dar vėliau - plikasėkliai ir galiausiai gaubtasėkliai (žiediniai) augalai, kurie yra labiausiai prisitaikę gyventi sausumoje ir sparčiai paplito visoje Žemėje.
Augalų įvairovę lemia skirtingos gyvenamosios vietos, prie kurių jie prisitaikė per tūkstančius metų. Kiekvienas augalas turi genetinę programą, nulemiančią jo amžių, dydį ir išvaizdą. Augalai gali būti vienamečiai, dvimečiai ar daugiamečiai. Kai kurie augalai, ieškodami šviesos, persikėlė ant medžių šakų arba tapo lianomis.
Induočių grupėje (Tracheophyta) yra apie 391 000 rūšių, iš kurių didžiąją dalį (94%) sudaro magnolijūnai (Magnoliophyta). Deja, per 250 metų laikotarpį (nuo 1750 iki 2000 m.) išnyko 571 augalų rūšis, o tai dvigubai daugiau nei visų varliagyvių, paukščių ir žinduolių rūšių kartu paėmus per tą patį laikotarpį.
Žiedas - dauginimosi organas
Žiedas yra daugelio gaubtasėklių (magnolijūnų) augalų dalis ir dauginimosi organas. Jo pagrindinė funkcija - gaminti lytines ląsteles. Žiedai skirti apvaisinti arba būti apvaisintiems, todėl juose yra vyriškų žiedadulkių ir moteriškų kiaušialąsčių. Įvairios žiedų formos, spalvos ir kvapai padeda privilioti vabzdžius, kurie dažniausiai atlieka apdulkinimo funkciją. Žydėjimo metu augalas subręsta ir pasiruošia apvaisinimui.
Žiedo sandara
Pagrindinės žiedo dalys yra:
- Žiedkotis - lapkotis, ant kurio laikosi žiedas.
- Žiedsostis - sustorėjusi žiedkočio viršūnėlė, prie kurios tvirtinasi visos žiedo dalys.
- Kuokeliai - vyriškoji žiedo dalis, sudaryta iš kotelio ir dulkinės, kurioje susidaro žiedadulkės.
- Piestelė - moteriškoji žiedo dalis, sudaryta iš purkos, taurės ir mezginės. Purka yra viršutinė piestelės dalis ir tikrasis apvaisinimo organas.
- Vainiklapiai - dažniausiai spalvoti lapeliai, sudarantys vainikėlį, kuris privilioja vabzdžius. Kai kuriuose žieduose vainiklapis gali būti padidėjęs ir priminti „lūpą“ (labellum), tarnaujančią vabzdžiams kaip nutūpimo takas.
- Taurėlapiai - apsauginiai, paprastai žali lapeliai, dengiantys vainikėlius, kuokelius ir vaislapius.
- Apyžiedis - bendras vainikėlio ir taurelės pavadinimas. Žiedai be apyžiedžio vadinami bevainikiais.
Žiedai gali būti pavieniai arba susitelkę į įvairius žiedynus. Žiedų sandara gali būti schematiškai pavaizduojama žiedų diagramose arba žymima specialiomis formulėmis.
Dauginimasis ir apvaisinimas
Žieduose susidaro augalų lytinės ląstelės: žiedadulkėse - spermiai, o piestelių mezginėse - kiaušialąstės. Ryškiais vainiklapiais ir nektaru augalai vilioja vabzdžius apdulkintojus.
Apdulkinimas
Apdulkinimas - tai procesas, kai tos pačios rūšies augalo žiedadulkės patenka nuo dulkinės ant purkos.
Yra du pagrindiniai apdulkinimo būdai:
- Savidulka - apsidulkinimas tos pačios rūšies žiedadulkėmis, kurios patenka ant purkos to paties žiedo arba kito to paties augalo žiedo. Savidulkiai augalai dažnai apsidulkina dar neišskleidę vainiklapių.
- Kryžmadulka - apdulkinimas tos pačios rūšies kito augalo žiedadulkėmis. Šis procesas padidina genetinio kintamumo tikimybę, nes susilieja skirtingų augalų gametos. Kryžmadulką gali atlikti vėjas, vabzdžiai ar paukščiai.
Apdulkinimo paaiškinimas
Dvigubas apvaisinimas
Dvigubas apvaisinimas yra būdingas žiediniams augalams. Po apdulkinimo viena spermio ląstelė susilieja su kiaušialąste, sudarydama zigotą, iš kurios vėliau išsivysto sėklos gemalas. Kita spermio ląstelė susilieja su centrine ląstele, sudarydama endospermą - maisto medžiagų atsargas, reikalingas daigui augti. Iš mezginės sienelių susidaro apyvaisis.
Sėkla ir jos reikšmė
Iš zigotos susidaro sėklos gemalas, iš kurio išauga daigas. Sėkloje kaupiamos maisto medžiagos, kurios bus naudojamos daigui augti.
Genetinis sėklų kintamumas
Sėklų genetinį kintamumą lemia keli veiksniai:
- Mejozės metu vykstantis krosingoveris ir atsitiktinai išsiskyrusios homologinės chromosomos.
- Mutacijos, keičiančios sėklų genetinę medžiagą.
- Susiplaukusios lytinės ląstelės.
Sėklų plitimo būdai
Sėklų plitimas yra svarbus augalų populiacijų išlikimui ir plėtrai. Pagrindiniai sėklų plitimo būdai yra:
- Vėjas platina lengvas, skristukų turinčias sėklas (pvz., kiaulpienės, klevo).
- Gyvūnai platina sėklas keliais būdais:
- Vaisių, turinčių skanų apyvaisį, sėklas, nes jų luobelė atspari virškinimo sultims ir jos pašalinamos su išmatomis nepakitusios (pvz., vyšnios, obels).
- Sėklas, kurios prilimpa prie gyvūnų plaukų ar plunksnų.
- Vanduo platina sėklas, kurios gali ilgai išlikti gyvybingos vandenyje.
- Žmogus platina sėklas per žemės ūkį ir kitą veiklą.
Sąlygos sėklų sudygimui
Norint, kad sėklos sudygtų, reikalingos tam tikros sąlygos:
- Drėgmė - būtina, kad sėkla brinktų ir prasidėtų metabolizmo procesai.
- Tinkama temperatūra - kiekvienai rūšiai yra optimalus temperatūros diapazonas.
- Degūnis - reikalingas kvėpavimui.
- Šviesa - kai kurioms sėkloms sudygti reikalinga šviesa, kitoms ji trukdo.
Vaisius
Vaisius - tai subrendusi piestelės mezginė, kuri apsaugo viduje esančias sėklas. Iš mezginės sienelių susidaro apyvaisis, kuris gali būti mėsingas ir sultingas (pvz., obuolys, vyšnia) arba sausas (pvz., pupelė, riešutas).
tags: #savidulkiai #augalai #biologija