ÇIFT DÖLLENME NEDIR? (AÇIKLAMA) - BIYOLOJI - 2025

Çift döllenme bitkilerde meydana gelen bir süreçtir, bu sayede, polen tanesi (eril gametofit) arasında gametik çekirdekleri biri, eğer farklı olacaktır, başka bir hücre, verimli üreme hücresi kadın (yumurta hücresi) ve başka bir döller bir anjiyosperm veya bir gnetal.

Kapalı tohumlularda gametofitin ikinci çekirdeği, daha sonra endospermde gelişmek üzere polen kesesinin merkezi hücresinde bulunan iki kutuplu çekirdek ile birleşir. Öte yandan gnetallerde, erkek gametofitin ikinci çekirdeği, ikinci bir embriyo oluşturmak için ventral kanalın çekirdeği ile birleşir.

Bitkilerde gübreleme. 1) sporofit; 2) anter; 3) yumurta; 4) yumurtalık; 5) mikrospor kök hücreler; 6) megaspor kök hücreler; 7) mikrospor; 8) megasporlar; 9) polen tanesi (erkek gametofit); 10) embriyo kesesi (olgun dişi gametofit); 11) tohum; 12) endosperm (3n); 13) olgun tohum; I) diploid (2n); II) haploid (n); III) mayoz; IV) Mitoz; V) Tozlaşma; VI) çift döllenme; TheLAW14'den alınmış ve düzenlenmiştir.

Botanikçiler başlangıçta çift gübrelemenin kapalı tohumluların özel bir fenomeni olduğuna inanıyorlardı, ancak süreç daha sonra gnetal grubun bitkileri için de açıklandı.

Tarih

Lilium martagon ve Fritillaria tenella türlerinin anjiyospermleri ile çalışan Rus kökenli botanikçi Sergey Gavrilovich Nawashin, çift döllenme sürecini ilk gözlemleyen oldu. Bu fenomen daha sonra ünlü Polonyalı-Alman botanikçi Eduard Strasburger tarafından kanıtlandı.

Bu keşiften sonra, çeşitli botanikçiler, farklı gymnosperm gruplarında (Mazı, Abies, Pseudotsuga ve diğerleri) anormal çift döllenme olayları bildirdi. İkinci döllenmenin ürünleri dejenere olabilir, serbest çekirdek üretebilir veya ayrıca ek embriyolara yol açabilir.

Daha sonra çift döllenmenin gnetal grubun bitkilerinde normal bir olay olduğu gösterildi, ancak bunlarda, anjiyospermlerden farklı olarak, ikinci döllenme her zaman ek embriyolar üretir, endospermler üretmez.

Açıklama

Kapalı tohumlularda

Çoğu anjiyospermde megasporların öncü hücresi (megasporosit), mayoz yoluyla dört haploid megaspor üretir; bunlardan yalnızca biri bir megagametofit üretmek için gelişirken diğerleri dejenere olur.

Megagametofit, ikisi (polar çekirdek) megagametofitin veya embriyo kesesinin merkez bölgesine doğru göç eden ve böylece bir binükleat hücreye yol açan sekiz çekirdek üretir.

Çekirdeklerin geri kalanı, periferde üç kişilik gruplar halinde düzenlenir, bunlardan biri yumurta hücresini oluşturacak, bitişik ikisi sinerjileri oluştururken, karşı uçta yer alan geri kalan üçü ise antipotları oluşturacaktır.

Erkek gametofit (polen tanesi) ise üç çekirdek üretir; iki spermatik ve bir bitkisel. Polen tanesi, stigma ile temas ettiğinde, filizlenir ve sinerjistlerin ürettiği maddeler tarafından çekilen stile göre büyüyen bir polen tüpü üretir.

İki sperm çekirdeği daha sonra çift döllenme gerçekleştirmek için polen tüpünden geçer. Sperm çekirdeklerinden biri yumurta hücresinin çekirdeğine kaynaşacak ve embriyoya yol açacak bir zigot oluşturacak, diğeri ise endospermi oluşturan merkezi hücrenin iki çekirdeği ile kaynaşacaktır.

Endosperm

Endosperm, embriyo kesesinin (binükleat) merkezi hücresinin polen tanesinin iki sperm çekirdeğinden biri ile füzyonundan oluşan triploid bir dokudur. Endosperm hücreleri, bir protein matrisine gömülü nişasta granülleri bakımından zengindir ve işlevleri, gelişmekte olan embriyoya besin materyali sağlamaktır.

Bilim adamları arasında anjiyospermlerdeki endospermin evrimsel kökenine dair bir fikir birliği yoktur. Bazı yazarlar, gelişiminin diğer embriyonun yararına beslenme dokusuna dönüşen fazladan bir embriyo olduğunu iddia ediyorlar.

Diğer yazarlar, endospermin cinsel üremenin ürünü olmadığını, daha çok cimnospermlerde olduğu gibi embriyo kesesinin gelişiminin vejetatif bir aşaması olduğunu savunuyorlar. Her iki hipotezin de kendi aleyhte ve savunucuları vardır.

Gnetales'te

Çift döllenme olduğu kanıtlanmış tek cimnosperm bitkisi Gnetum ve Ephedra (Gnatales) cinsine aittir. Ancak hiçbirinde endosperm bu çift döllenmenin bir sonucu olarak ortaya çıkmaz.

Ephedra

En az iki Ephedra türünde dişi gametler, monosporik gametofitlerde archegonia'da oluşur. Spermatik tüp, ikisi üreme olan dört çekirdek içerir.

Bu sperm çekirdekleri megagametofitte salınır ve bunlardan biri yumurta hücresinin çekirdeği ile birleşirken diğeri ventral kanalın çekirdeği ile birleşir.

Sonuç, genetik olarak özdeş canlı embriyolara dönüşecek iki zigottur, çünkü iki dişi çekirdek bir monosporik gametofit içinde oluşturulurken, aynı polen tüpünden iki sperm çekirdeği de genetik olarak özdeştir.

Her dişi gametofitte iki veya daha fazla archegonia oluşabilir, bu da bir gametofit içinde aynı anda birden fazla çift döllenme olayının meydana gelmesine neden olur.

Gnetum

Gnetum'daki çift döllenme, Efedra'da meydana gelen çift döllenmeye göre önemli farklılıklar göstermektedir. Gnetum'da, Ephedra'dan farklı olarak, dişi gametofitleri tetrasporiktir ve monosporik değildir.

Diğer bir fark, Gnetum'da ne archegonia ne de önceden belirlenmiş yumurta hücrelerinin oluşmamasıdır. Oocelllerin kaybı nedeniyle, çok sayıda dişi gametofitik çekirdek döllenebilir; bu şekilde, bir polen tüpündeki iki sperm çekirdeği herhangi iki dişi çekirdeği dölleyebilir.

Ephedra'da olduğu gibi, Gnetum'daki çift döllenme süreci iki canlı zigot üretecektir, ancak bunda, dişi gametofitin tetrasporik doğası nedeniyle zigotlar genetik olarak özdeş olmayacaktır. Gnetum'da, yeterli polen tanesi varsa çoklu çift döllenme olayları da meydana gelebilir.

Gnetal bitki Ephedra viridis. Dcrjsr'den alınmış ve düzenlenmiştir.

Bitkilerde çift döllenme ve evrim

Gnetum ve Ephedra'da çift döllenmenin keşfi, bu sürecin Gnetales ve anjiyospermlerin ortak bir atasından kaynaklandığı evrimsel hipotezi desteklemektedir; bu nedenle, antofitlerin sınıfında gruplanmalarına izin verecek bir sinapomorf (ortak türev karakter) olacaktır. (monofiletik).

Sinapomorfiler, iki veya daha fazla tür veya takson tarafından paylaşılan ve bu nedenle bir dereceye kadar akrabalık gösterebilen türetilmiş karakterlerdir. Bu durumda atadan kalma karakter (plesiomorfik) basit döllenme olacaktır.

Bu şekilde, Gnetales, çift döllenmenin iki canlı zigota yol açtığı antofitler sınıfında bir bazal grup olabilirken, endospermin çift döllenmenin bir ürünü olarak ortaya çıkması, anjiyospermler içinde benzersiz bir sinapomorfi olacaktır. .

Referanslar

1. Endosperm. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
2. Çift döllenme. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
3. C. Lyre. Monofiletik grup nedir? Lifeder.com'dan kurtarıldı.
4. MW Nabors (2004). Botanik'e Giriş. Pearson Education, Inc.
5. JS Carmichael ve WE Friedman (1996). Gnetum gnemon'unda (Gnetaceae) çift döllenme: Gnetales ve Anthophyte soyunda eşeyli üremenin evrimi üzerine etkisi. Amerikan Botanik Dergisi.
6. WE Friedman (1990). Ephedra nevadensis'te (Ephedraceae) cinsel üreme: çiçekli olmayan tohum bitkisinde çift döllenmenin başka bir kanıtı. Amerikan Botanik Dergisi.
7. Ünite 24: Döllenme ve embriyogenez. 24.3. Angiospermae. Vasküler bitkilerin morfolojisinde. Biologia.edu.ar'dan kurtarıldı.