TOZLAŞMA: SÜREÇ, TÜRLERI VE ÇEVRE IÇIN ÖNEMI - BIYOLOJI - 2025

Tozlaşma çiçeğin dişi kısmına "erkek" bölümünden polen aktarılması sürecidir. Amacı, erkek gametofitini temsil eden polen taneleri ile ovülün (dişi gametofitin içerdiği) döllenmesidir.

Tozlaşma, aynı türden bitkilerin cinsiyet hücreleri arasındaki yaklaşımı veya teması ifade ettiğinden (aynı bitkinin kendi kendine tozlaşmasına rağmen), bitkilerin eşeyli üremeleri büyük ölçüde bu sürece bağlıdır.

Bir çiçeği dölleyen arı (Kaynak: Pixabay.com'dan Myriams Zilles)

Tohumlu bitkilerde tozlaşma, döllenmeden önceki adımdır; bu, iki bireyin genetik materyalinin, muhtemelen her iki ebeveyn arasında paylaşılan özelliklere sahip yeni bir bitkiye yol açacak tohumu üretmek için karıştığı süreçtir.

Cinsiyet hücrelerinin (dişi ve erkek gametofitlerin) üretiminden ve korunmasından sorumlu olan anjiyospermlerin (çiçekli bitkiler) üreme organı çiçektir ve tozlaşmanın gerçekleştiği yerdir.

Birkaç tür tozlaşma vardır ve bunlardan bazıları, farklı bitki türlerinin tamamen bağımlı olduğu biyotik (bir hayvan) veya abiyotik (rüzgar, su) olabilen tozlayıcıya göre farklılık gösterir.

Biyotik tozlaşma büyük ölçüde çiçeğin özelliklerine bağlıdır, çünkü hayvanlar genellikle beslenmek, sığınmak, çoğalmak vb. İçin bazı özel niteliklerden etkilenir.

İşlem

Tozlaşma, bir çiçeğin erkek kısmından diğerinin dişi kısmına (veya kendi kendine tozlaşma söz konusu olduğunda aynısından) polen tanelerinin aktarılmasıdır ve tozlayıcılar olarak bilinen dış etkenlere bağlıdır.

Tozlaşma (Kaynak: Mabel Amber, Pixabay.com)

Bu, sebzelerde meyve ve tohum üretimi için temel süreçlerden biridir, yani bitkilerin eşeyli üremesinin önemli bir parçasıdır.

Bununla birlikte, bu sürecin neyle ilgili olduğunu biraz ayrıntılı olarak anlamak için, bir çiçeğin neye benzediğine dair temel bir fikre sahip olmak gerekir.

- Bir çiçeğin anatomisi

Tipik bir anjiyosperm çiçeği, özellikle dişi ve erkek gametofitlerin aynı anda var olduğu çok sayıda türün çiçekleri olduğu düşünülürse, oldukça karmaşık bir yapıdır.

Çiçekler genellikle gövdenin apikal meristemlerinde (bitkilerin hava kısımlarında) üretilir ve türe bağlı olarak bunlar erkek, dişi veya biseksüel olabilir.

Olgun bir anjiyosperm çiçeğinin anatomisinin şeması (Kaynak: LadyofHats, Wikimedia Commons) Çiçeğe bitkinin geri kalanıyla birleşen kısmı, üst kısmı hazne olan, destekten sorumlu yapı olan pedinkül olarak bilinir. çiçeğin kısımlarının (çanak yaprakları, yaprakları, organlarındaki ve halıları).

Sepals ve taç yapraklar, sırasıyla kozaların korunmasında ve bazı polinatörlerin görsel çekiminde işlev görürler; stamen ve karpeller ise cinsiyet hücrelerinin üretildiği gametofitlerdir.

Erkek gametofit

Stamenler, polen tanelerinin üretildiği "keseler" olan anterlerle biten uzun liflerdir. Bir çiçeğin stamenleri kümesi, "insanın evi" anlamına gelen androecium olarak bilinir ve genel olarak, yüksekliği sepals ve taç yapraklarını aşar.

Dişi gametofit

Karpeller yumurtaları içerir. Bunlar "pistil" olarak bilinen şeyi oluştururlar ve bir stigma, bir stil ve bir yumurtalıktan oluşur. Çiçeğin bu kısmına gynoecium denir ve "kadının evi" anlamına gelir.

Pistiller, bowling iğnesine benzer bir şekle sahiptir. Üst kısım stigmaya karşılık gelir ve yapışkan yüzeyi polen tanelerinin yapışmasına izin veren düzleştirilmiş bir yapıdır.

Stil, pistilin orta kısmıdır ve stigmayı yumurtalık ile birleştiren stildir; bu uzun veya kısa olabilir. Son olarak, yumurtalık, bir veya daha fazla yumurtanın bulunduğu bölgedir ve pistilin en genişleyen kısmıdır. Yumurtalık, meyvenin bir parçası veya tamamı haline gelebilir.

- Tozlaşma nasıl gerçekleşir?

Bir polen tanesi stigmaya ulaştığında, polen tüpü olarak bilinen uzun bir yapı oluşturarak "filizlenir". Polen tüpü stilde aşağı doğru büyür, yani yumurtalık yönünde büyür.

Polen tüpünün yumurtalığa doğru büyümesinin yönlülüğünde birçok tanıma ve sinyal verme mekanizması yer alır ve birçok hayvanda olduğu gibi, aynı şekilde filizlenen ve büyüyen polen tüplerinin tümü yumurtalıklara ulaşmaz ve ilerleyemez. döllenme.

Polen tüpü dişi gametofitin (yumurtalık) içine girdiğinde, polen tanesinde bulunan sperm hücresi yumurta hücresini döller. Kısa bir süre sonra, döllenme süreci sayesinde ve her iki hücrenin çekirdeği kaynaştıktan sonra zigot üretilir.

Bu zigot, embriyoda geliştikçe daha sonra eşeyli üreyen bitkilerin en önemli yayılma organı olan tohumu oluşturacak olan şeydir.

Yumurta hücresinin döllenmesini sağlayan sperm hücresine ek olarak, aynı polen tanesinde bulunan başka bir sperm hücresi, dişi gametofitten türetilen iki veya daha fazla çekirdekle birleşir; bu işlem çift döllenme olarak bilinir.

Yukarıda bahsedilen füzyon, embriyonun gelişme sırasında ve çimlenme sırasında tohum içinde kendisini besleyeceği endospermi (besin materyali) üretmekten sorumlu olacak bir "poliploid endospermik çekirdek" oluşturur.

Türleri

Tozlaşma, polen tanelerinin nereden geldiğine bağlı olarak "kendi kendine tozlaşma" ve "çapraz tozlaşma" olarak veya polen tanelerini (polenleştirici madde) kimin taşıdığına bağlı olarak "biyotik" ve "abiyotik" olarak sınıflandırılabilir.

- Kendi kendine tozlaşma

Aynı gövdede dişi ve erkek çiçekleri olan bitki türleri vardır, ancak biseksüel çiçekleri olan, yani aynı çiçekte hem erkek hem de dişi gametofitleri (androecium ve gynoecium) barındıranlar da vardır. ).

Bazı yazarlar, aynı bitkinin tek cinsiyetli çiçekleri arasında meydana gelen tozlaşmanın "ağlar arası tozlaşma" olduğunu, aynı çiçeğin üreme yapıları arasında meydana gelenin ise "çiçek içi tozlaşma" olduğunu düşünmektedir.

Üreyen bireylerin çoğalmasına izin verse de kendi kendine tozlaşma, birleşen cinsiyet hücrelerinin genetik olarak özdeş olduğunu, böylece ortaya çıkan tohumlardan ortaya çıkacak bitkilerin, ana bitkilerin bir tür "klonu" olacağını ima eder.

- Çapraz tozlaşma

Kendi kendine tozlaşma sürecinin aksine, çapraz tozlaşma, farklı bitkilerin çiçekleri (unisexual veya biseksüel) arasında polen değişimini içerir. Başka bir deyişle, bu süreç, bir çiçeğin anterinden bir polen tanesinin farklı bir bitki üzerinde diğerinin damgalamasına aktarılmasını içerir.

Çapraz tozlaşma sırasında değiş tokuş edilen genetik materyal, genetik olarak farklı ebeveynlerden türediğinden, döllenme süreci tamamlandıktan sonra üretilecek tohumlar, genetik ve fenotipik olarak farklı bitkiler ortaya çıkaracaktır.

- Biyotik ve abiyotik tozlaşma

Bir polen tanesinin bir çiçeğin anterlerinden diğerinin (veya aynısının) damgalanmasına aracılık eden vektöre bağlı olarak, tozlaşma biyotik ve abiyotik olarak sınıflandırılabilir.

Biyotik tozlaşma

Bu tür bir tozlaşma, belki de hepsinin en temsilcisi ve en önemlisidir. Polen tanelerinin bir yerden başka bir yere transferine bir hayvanın, genellikle bir böceğin katılımıyla ilgilidir.

Tozlaşmanın% 50'den fazlası çeşitli türlerdeki birçok böcek ve eklembacaklı tarafından gerçekleştirilse de, bu süreçte kuşlar ve yarasalar gibi omurgalı hayvanlar önemli rol oynamaktadır.

Biyotik tozlaşma, hem çapraz tozlaşmayı hem de kendi kendine tozlaşmayı destekleyebilir ve bitkiler, onları tozlaştıran hayvan türü açısından spesifik veya genel olabilir.

Bununla birlikte, tozlayıcılar bitkilerin eşeyli üremesine "ad honorem" katılmazlar, çünkü bunlar çiçek yapılarına ya görünür özellikleriyle ya da aldıkları ödül unsurlarıyla (yiyecek, barınak, vb.) Çekilirler. .).

Bitki-tozlayıcı ilişkisi, çiçek yapısının evrimini, onları dölleyen hayvanlarınkiyle aynı zamanda şekillendiren önemli bir etkileşim anlamına gelir. Bu nedenle çiçeklerin ziyaretçilerinizin yapılarına özel olarak adapte edilmesi garip değildir.

Abiyotik tozlaşma

Abiyotik tozlaşma, rüzgar ve su gibi "cansız" varlıkların katılımı sayesinde gerçekleşen şeydir. Birincisi anemofilik tozlaşma ve ikincisi hidrofilik olarak bilinir.

Bir bitkinin ve poleninin fotoğrafı (Kaynak: Pixabay.com)

Suyla tozlaşan bitkiler (mantıklı olduğu gibi) su ortamlarıyla sınırlıdır ve genellikle cinsiyet hücrelerinin hem salınmasını hem de alınmasını sağlamak için çok özel yapılara sahip çiçekler sunar.

Çevre için önemi

Tozlaşma, birçok kapalı tohumlu bitkinin yaşam döngüsü için çok önemli bir süreçtir. Tozlaşma olmadan döllenme meydana gelmediği ve ikincisi olmadan tohumlar üretilmediğinden, tozlaşma sadece bitkiler için değil, aynı zamanda onlarla beslenen hayvanların çoğu için de hayati önem taşır.

İklim değişikliği, patojenlerin varlığı gibi çeşitli çevresel faktörlere karşı adaptif mekanizmaların ortaya çıkması için gerekli olan bitki türlerinin genetik değişkenliğinin korunması için sürecin kendisi çok önemlidir.

Aynı zamanda, insan merkezli bakış açısından, dünya tarım üretimi için gerekli bir süreçtir.

Referanslar

1. Faegri, K. ve van der Pijl, L. (1979). Tozlaşma Ekolojisinin İlkeleri (3. baskı). Pergamon Basın.
2. Heinrich, B. ve Raven, PH (1972). Enerji ve Tozlaşma Ekolojisi. Bilim, 176 (4035), 597-602.
3. Nabors, M. (2004). Botanik'e Giriş (1. baskı). Pearson Education.
4. Picó, F., Rodrigo, A. ve Retana, J. (2008). Bitki Demografisi. Nüfus Dinamikleri, 2811–2817.
5. Solomon, E., Berg, L. ve Martin, D. (1999). Biyoloji (5. baskı). Philadelphia, Pensilvanya: Saunders College Publishing.