Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis
Apdulkinimas vėju, savidulka ir apdulkinimas gyvūnais
Vertindami kultūrinio augalo apdulkinimo poreikius, atskirai nagrinėkite žiedadulkių kilmę, jų pernešimo mechanizmą ir dauginimosi sėkmę.
Pasirengimas ir susiję straipsniai
Bendrieji žinių pagrindai
Susiję straipsniai
Straipsnis padės
- Atskirti savidulką ir kryžminį apdulkinimą nuo žiedadulkes pernešančio veiksnio.
- Susieti žiedadulkių pernešimą su suderinamumu ir apvaisinimu.
- Įvertinti, ko reikia faktiškai nuimamam derliaus produktui gauti.
- Atpažinti partenokarpinius vaisius, nevadinant jų susidarymo savidulka.
Apdulkinimas perneša žiedadulkes, bet negarantuoja derliaus
Pomidorų žiedas ir kukurūzų augalas turi skirtingas dauginimosi struktūras, tačiau abiem reikia tinkamo žiedadulkių pernešimo proceso, kad įprastu lytiniu būdu susidarytų sėklos. Apdulkinant žiedadulkės patenka ant atitinkamos jas priimančios struktūros. Žiedinių augalų tinkamos žiedadulkės tuomet gali sudygti ir prieš apvaisinimą išauginti dulkiadaigį sėklapradžio link.
Žiedadulkių pernešimas ir apvaisinimas yra atskiri etapai. Rezultatui įtakos turi pernešamos medžiagos suderinamumas, laikas, reprodukcinė funkcija ir vėlesnės sąlygos. Ant žiedo pastebėta žiedadulkė neįrodo, kad sėklapradis apvaisintas ar kad susidarys tinkamas naudoti vaisius.
Bendrojoje biologijoje pateikiamos išsamios dauginimosi sąvokų apibrėžtys. Šiame straipsnyje jos taikomos kultūrinių augalų klausimams ir siejamos su straipsnyje apie daugiamečius augalus aptariamais veislių suderinamumo reikalavimais.
Pernešimas – vienas įprasto lytinio dauginimosi etapas
Skaityti schemos paaiškinimą
Po tinkamo žiedadulkių pernešimo vyksta suderinami dauginimosi procesai, o vėliau – kultūrinių augalų vystymasis.
Dalys
- Žiedadulkių pernešimas
- Užfiksuota kilmė ir pernešėjas
- Suderinamas dauginimosi procesas
- Žiedadulkių dygimas, dulkiadaigio augimas ir apvaisinimas
- Susiformavęs derlius
- Vaisių užsimezgimas, sėklų susidarymas ir tinkamas naudoti derlius skiriasi
Ryšiai
- Žiedadulkių pernešimas → Suderinamas dauginimosi procesas: reikia tinkamų sąlygų
- Suderinamas dauginimosi procesas → Susiformavęs derlius: vėlesnis vystymasis
Žiedadulkių šaltinis ir pernešėjas – skirtingi klausimai
Savidulkos atveju žiedadulkės pernešamos tame pačiame žiede arba tarp to paties individo žiedų. Kryžminio apdulkinimo atveju žiedadulkės gaunamos iš kito individo. Šis skirtumas susijęs su žiedadulkių kilme, o vėjas ar gyvūnas nusako, kaip jos pernešamos.
Žiedui, kurį gali apvaisinti jo paties žiedadulkės, vis tiek gali reikėti judėjimo ar tinkamo pernešimo proceso. Kita vertus, vėjo apdulkinamas augalas gali gauti savo paties arba kito individo žiedadulkių. Šių dviejų klasifikacijų negalima suplakti į savidulkos ir vabzdžių apdulkinimo priešpriešą.
Lentelėje pateikiami žinomi ribotos taikymo srities pavyzdžiai, o ne pažadai, galiojantys kiekvienai veislei ar auginimo aplinkai. Suderinamumui ir sėkmingam vystymuisi pagrįsti reikia atskirų įrodymų.
| Kultūrinio augalo pavyzdys | Įprastas pernešimo būdas | Žiedadulkių šaltinio klausimas |
|---|---|---|
| Pomidoras | Judėjimas arba dūzgimo sukeliama vibracija gali išlaisvinti ir pernešti žiedadulkes. | Dažnai gali apsivaisinti savomis žiedadulkėmis; pernešimą vis tiek reikia įvertinti kaip procesą. |
| Kukurūzai | Vėjas perneša žiedadulkes iš šluotelių link imlių purkų. | Žiedadulkės gali būti iš to paties arba kito augalo. |
| Daugelis sėklas subrandinančių moliūgų veislių | Vabzdžiai perneša žiedadulkes tarp vyriškųjų ir moteriškųjų žiedų. | Esant suderinamumui, žiedadulkės gali būti pernešamos tarp to paties arba skirtingų augalų žiedų. |
Kad vėjas perneštų žiedadulkes, vien jų buvimo nepakanka
Kukurūzų vyriškieji žiedai yra šluotelėje, o moteriškieji žiedai susiję su burbuole. Vėjas neša žiedadulkes link imlių purkų. Sėkmingo pernešimo galimybė priklauso ir nuo to, kada yra žiedadulkių ir kada jas priimančios struktūros yra imlios.
Vien vėjuota diena dar nereiškia, kad susiformuos grūdai. Žiedadulkių ir moteriškųjų dauginimosi struktūrų būklė turi būti tinkama, jų tinkamumo laikotarpiai turi sutapti, o tolesnis vystymasis taip pat turi vykti tinkamai. Veislė ir orai gali paveikti šį procesą, tačiau nelemia vieno visais atvejais vienodo rezultato.
Auginant kukurūzus grūdams, grūdų susidarymas yra būtinas auginimo etapas. Nepriskirkite kukurūzų prie augalų, kurių naudingajam derliaus produktui niekada nereikia apdulkinimo, vien todėl, kad kukurūzai nėra vabzdžių apdulkinami vaisiniai augalai.
Žiedų lankytojai atlieka skirtingus veiksmus
Lankydamas žiedą gyvūnas gali pernešti žiedadulkes, tačiau veiksmingumas priklauso nuo jo elgsenos ir sąlyčio su atitinkamomis žiedo struktūromis. Apsilankymas, žiedo teikiamo atlygio rinkimas ir suderinamų žiedadulkių atnešimas nėra lygiaverčiai stebėjimai.
Dūzgimo sukeliama vibracija gali išlaisvinti tokių kultūrinių augalų kaip pomidorai žiedadulkes. Kai kurie apdulkintojai taip elgiasi, o kiti su žiedais sąveikauja kitaip. Todėl skaičiuojant bites ar kitus žiedų lankytojus, kai tai svarbu, reikėtų užfiksuoti ir jų tapatybę bei stebėtą elgesį.
Kultūrinis augalas gali pritraukti žiedų lankytojus, nors jų nereikia produktui, dėl kurio auginamas augalas, gauti. Patrauklumo įverčiai apibūdina sąveiką ar išteklių, o ne išmatuotą poveikį derliui ar žiedadulkių pernešimo garantiją.
Maistiniam derliui ir sėklų gamybai gali reikėti skirtingų vystymosi etapų
Dėl lapų, gumbo ar maisto medžiagas kaupiančios šaknies auginamas kultūrinis augalas gali užauginti norimą valgomąjį organą dar nebaigęs reprodukcinio vystymosi. Tam pačiam augalui, auginamam įprastai sėklų gamybai lytiniu būdu, keliami papildomi apdulkinimo ir apvaisinimo reikalavimai.
Kai kurių agurkų veislių partenokarpiniai vaisiai vystosi be apvaisinimo ar žiedadulkių pernešimo. Partenokarpija nėra savidulka; tai vaisių vystymasis be apvaisinimo. Ši išimtis taikoma konkrečiai augalinei medžiagai, o ne visiems agurkams ar visoms vaisinėms daržovėms.
Formuojantis sėkloms taip pat pasitaiko biologinių išimčių iš įprastų lytinio dauginimosi procesų, todėl bendras teiginys, kad kiekvienai augalo sėklai visada būtinas apdulkinimas, yra pernelyg platus. Remkitės konkrečiu kultūriniu augalu, veisle ir dauginimosi procesu, o ne universaliu supaprastinimu.
Prieš keisdami sistemą, įvardykite augalą, procesą ir produktą
Užfiksuokite kultūrinį augalą ir jo veislę, naudingąjį produktą, prieinamą žiedadulkių šaltinį, kai tai svarbu, žydėjimo laikotarpių sutapimą ir faktines žiedadulkių pernešimo sąlygas. Tada atskirai stebėkite vaisių užsimezgimą ar sėklų formavimąsi ir vėliau gaunamą tinkamą naudoti derlių. Vien netaisyklinga vaisių forma neįrodo, kad sutriko kuris nors vienas apdulkinimo mechanizmas.
Danga ar kontroliuojama auginimo aplinka keičia vėją, judėjimą ar žiedų lankytojų galimybes patekti prie augalų; šių pokyčių poveikis priklauso nuo kultūrinio augalo. Projektuojant ir auginant būtina žinoti dauginimosi reikalavimus, kad būtų galima pasirinkti tinkamą sistemą, o buveinių tvarkymas padeda plėtoti biologines sąveikas aplinkoje.
Svarbu klausti, ar procesas, kurio reikia šiai augalinei medžiagai, vyksta taip, kad būtų gautas numatytas derlius. Atskirai nagrinėjant kilmę, pernešėją ir rezultatą, šis klausimas tampa aiškesnis, o kategorijos pavadinimas nevirsta nepagrįsta produkcijos prognoze.
Išnagrinėti pavyzdžiai
Klasifikuokite du nepriklausomus požymius
Ant kukurūzo augalo patenka vėjo atneštos kito kukurūzo augalo žiedadulkės. Kaip reikėtų apibūdinti šį pernešimą?
- Nustatykite, kad žiedadulkes perneša vėjas.
- Nustatykite, kad žiedadulkių šaltinis yra kitas individas: tai kryžminis apdulkinimas.
- Suderinamumą, laiką ir grūdų formavimąsi vertinkite atskirai.
Tai kryžminis apdulkinimas, kai žiedadulkes perneša vėjas. Apdulkinimas vėju ar gyvūnais ir savidulka ar kryžminis apdulkinimas nusako skirtingus požymius.
Partenokarpinės išimties atpažinimas
Nurodyta partenokarpinė agurkų veislė formuoja vaisius be apvaisinimo. Ar tai savidulka?
- Remkitės dokumentuose nurodyta veislės dauginimosi savybe.
- Atskirkite vaisių formavimąsi be apvaisinimo nuo žiedadulkių pernešimo to paties individo viduje.
- Faktinę derliaus kokybę ir vėlesnius rezultatus vertinkite atskirai.
Partenokarpija yra kitoks vystymosi kelias, o ne savidulkos forma.
Pasitikrinkite supratimą
Ar suderinamumas su savomis žiedadulkėmis reiškia, kad žiedadulkėms pernešti niekada nereikia judėjimo?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Žiedadulkių kilmė ir suderinamumas skiriasi nuo fizinio jų pernešimo proceso.
Ar žiedų lankytojų aptikimas įrodo, kad tinkamo naudoti derliaus bus daugiau?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Elgsena, tinkamos žiedadulkės, dauginimasis ir vėlesnės augalų auginimo sąlygos vis tiek yra svarbūs.
Ar saldžiųjų kukurūzų grūdai susidaro be apdulkinimo, nes šių augalų neapdulkina bitės?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Vėjo pernešamos žiedadulkės prisideda prie įprasto grūdų formavimosi.
Svarbiausios mintys
- Atskirkite žiedadulkių kilmę nuo jas pernešančio veiksnio.
- Apdulkinimas nėra tas pats, kas apvaisinimas ar tinkamas naudoti derlius.
- Dauginimosi poreikiai priklauso nuo to, kokiam produktui augalas auginamas.
- Partenokarpija yra biologinė išimtis su išlygomis, o ne savidulka.
Šaltiniai
Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.
- Biology 2eMary Ann Clark, Matthew Douglas and Jung ChoiVadovėlio skyriusBiology 2e, 32.2 Pollination and FertilizationBiology 2e, 32.3 Asexual Reproduction
- Fruits and vegetables that require pollinationUniversity of Minnesota ExtensionMokomoji medžiaga
- Vegetable Plant Pollination in a Changing ClimateUniversity of Maryland ExtensionMokomoji medžiaga
- Attractiveness of Agricultural Crops to Pollinating Bees for the Collection of Nectar and/or PollenUnited States Department of Agriculture, in collaboration with US EPA and Michigan State UniversityŽinynas · PDF
- Tassel Emergence & Pollen ShedR. L. (Bob) NielsenMokomoji medžiaga