5. Подвійне запліднення.

Процесу запліднення у квіткових рослин передує процес запилення, в результаті якого пилок тим чи іншим способом потрапляє на приймочку маточки. Між цими двома процесами, тобто запиленням і заплідненням, проходить досить багато часу. У одних рослин процес запліднення відбувається через 30 хв. Після запилення, наприклад, у каучуконосної рослини кок-сагизу. В інших рослин від запилення до запліднення проходить більш тривалий час. Так, у бавовника запліднення настає через 18-20 год. У деяких рослин воно настає через декілька діб, тижнів і навіть може відбутись через рік, як, наприклад у деяких дубів, цей період триває 12-14 місяці.

Запліднення - процес злиття чоловічих і жіночих статевих клітин, внаслідок чого утворюється зигота, яка дає початок новому організмові. Розпочинається він після того, як сформуються пилинки і зародковий мішок.

Пилинка, потрапивши на приймочку маточки, набрякає і починає проростати. Приймочка маточки виділяє клейку рідину, яка сприяє прилипанню пилку до приймочки, а також проростанню пилку. Процес проростання пилку полягає у наступному: весь вміст пилку, що оточений внутрішньою оболонкою - інтиною, починає вип’ячуватись через пори у зовнішній оболонці - екзині, в результаті чого поступово утворюється пилкова трубка. Пилкова трубка утворюється з вегетативної клітини пилку. Вона росте у напрямі до насінного зачатка, просуваючись по стовпчику і зав’язі маточки. Напрям росту трубки зумовлюється позитивним хемотропізмом, тому вона рухається до подразника, яким у даному випадку є насінний зачаток з яйцеклітиною.

У процесі росту у пилкову трубку опускаються протопласт вегетативної клітини з ядром і генеративна клітина. Ядро знаходиться недалеко від кінчика трубки, вважають, що воно стимулює її ріст. З генеративної клітини утворюються два спермії (сперматозоони). Їх утворення проходить по-різному. В одних випадках генеративна клітина ділиться на два спермії ще в пилку, в інших випадках - у пилковій трубці. Ці два спермії і є чоловічими статевими клітинами. Вони самостійно рухатися не можуть, оскільки в них відсутні джгутики. Тому пилкова трубка в даному випадку відіграє досить важливу роль - за її участю спермії підводяться до зародкового мішка. Пилкова трубка крізь мікропіле, іноді через халазу проникає до насінного зачатка. У місці зіткнення оболонка зародкового мішка ослизнюється і пилкова трубка проникає всередину і росте у напрямку до яйцеклітини. Зіткнувшись з яйцеклітиною, кінець трубки розчиняється, і тоді весь вміст пилкової трубки, в тому числі спермії, виливається в зародковий мішок. Вегетативна клітина, таким чином, дегенерує (відмирає). Один із сперміїв зливається з яйцеклітиною і утворюється зигота (2n), другий зливається з вторинним ядром зародкового мішка, утворюючи триплоїдну клітину. Так відбувається подвійне запліднення, яке характерне лише для покритонасінних рослин. Воно було відкрито російським ботаніком С.Г.Навашиним у 1898 р.

Після запліднення в зародковому мішку зникають синергіди й антиподи, розвивається зигота, з якої утворюється зародок, з триплоїдної клітини - ендосперм (запасаюча тканина), з покривів насінного зачатка (інтегументів) утворюється шкірка насінини (спермодерма). З усього насінного зачатка утворюється насінина. Нуцелус рослина використовує як живильне середовище під час формування зародка, рідше він перетворюється на запасаючу тканину перисперм.

Біологічна роль подвійного запліднення надзвичайно велика. Під час цього процесу внаслідок злиття трьох ядер утворюється вторинний ендосперм. Отже, зародок живиться триплоїдними клітинами ендосперму, які містять багату спадкову інформацію. Це, очевидно, і забезпечує високу пристосованість покритонасінних рослин до умов існування.