§ 33. Zapylenie I zapłodnienie u roślin kwiatowych

• Dowiesz się o znaczeniu biologicznym zapylenia i osobliwościach zapłodnienia uprzedzających rozwój nasienia u roślin kwiatowych.

? Jak powstaje roślina? Jakie rośliny dostosowały się do zapylania owadami? Czy pomagają

pszczoły roślinie? Dlaczego kwiaty posiadają aromat? Czym jest pyłek?

Zapylenie. U roślin kwiatowych zapylenie i zapłodnienie zachodzi w kwiecie. Zapylenie – to przeniesienie ziaren pyłku z pręcika na znamię słupka. Rozróżnia się dwa rodzaje zapylenia: samozapylenie i zapylenie krzyżowe. U roślin samopylnych (groch, pszenica) na słupek dostaje

149

Samozapylanie Zapylanie krzyżowe a b c

Ryc. 146. Rodzaje zapylania Ryc. 147. Jednopienne i dwupienne rośliny:

roślina ogórka z kwiatami męskimi i żeńskimi (a)

dwie rośliny konopi z męskimi (b) i żeńskimi (c)

kwiatami

się pyłek z tego samego kwiatu, a u krzyżowych – z innego (ryc.146). Samozapylanie może zachodzić, na przykład, w pąku nierozkrytym (jak u fiołka). Przykładem przystosowania do zapylania krzyżowego jest powstanie kwiatów jednopłciowych. Jeżeli na jednej roślinie są kwiaty żeńskie i męskie, to taką roślinę nazywają jednopienną (ogórek, leszczyna) (ryc. 147, a), a gdy kwiaty żeńskie i męskie powstają na różnych roślinach, to roślina nazywa się dwupienną (pokrzywa, wierzba, konopie) (ryc. 147, b, c).

Sposoby zapylania są różnorodne. U roślin wiatropylnych (leszczyna – ryc. 148, a) kwiaty z reguły drobne, nagie i niepozorne, bez zapachu, posiadają dużo lekkiego suchego pyłku i pierzaste znamiona słupka. Kwiaty zapylają także i zwierzęta (najczęściej owady), które z reguły zwiedzają kwiaty dla odżywiania pyłkiem lub podobnym do cukru nektarem. Wabi zapylaczy jaskrawy kolor kwiatu i zapach zależący od upodobań zwierząt- zapylaczy: cienki aromat miodu, na przykład, wabi motyle i pszczół, a zapach zepsutego mięsa – much. Pyłek owadopylnych roślin – lepki.

Budowa kwiatów owadopylnych zapewnia niezawodne przeniesienie pyłku na znamię słupka i ochronę nektaru od użytkowników, które nie mogą zapylić kwiatu. Tak białe wonne kwiaty tytonia posiadające korony wydłużone w cienkie długie rureczki, są zapylane motylami

150

a b c

Ryc. 148. Rośliny z różnymi sposobami zapylania: a – wiatropylna leszczyna; b – owadopylny (motyle nocne) tytoń; c – owadopylna (pszczoły) – szałwia

nocnymi z długimi trąbkami ssącymi (ryc. 148, b). Pszczoły i trzmiele zapylają kwiaty z koronami w postaci krótkich i szerokich rureczek (ryc.148,c). Szeroko otwarte kwiaty dzikiej róży często są zapylane chrząszczami. Dlatego u nich dużo pręcików, a delikatne słupki schowane w kubkowatym dnu kwiatowym. Kwiaty mogą zapylać nie tylko owada, lecz i inne zwierzęta. W lasach tropikalnych zapylaczami kwiatów często bywają ptaki kolibry (ryc. 149) i nietoperzy (ryc. 150).

Pyłek składa się z drobnych ziaren pyłku. Z zewnątrz są one okryte twardą chropowatą błoną z różnorodnymi zadziorkami, co jednocześnie chroni zawartość ziarenka pyłku i pomaga jemu przytwierdzić się na znamieniu słupka (ryc. 151). Po dostaniu się na znamię ziarenko pyłku kiełkuje wytwarzając łagiewkę pyłkową (ryc.152) z dwoma plemnikami – nieruchomymi męskimi komórkami płciowymi. W procesie wzrostu łagiewki pyłkowej zachodzi transportowanie plemników do woreczka zalążkowego.

Ryc. 149. Kolibry odżywiają się nektarem ketmii

Ryc. 150. Nietoperz zapyla kwiat karnegii olbrzymiej

Ryc. 151. Ziarenka pyłku roślin kwiatowych

151

Ziarenko pyłku

Znamię Plemniki

Szyjka Zlewanie się plemnika

Zalążnia Łagiewka pyłkowa z jądrem wtórnym

Wtórne jądro woreczka zalążkowego

Woreczek zalążkowy

Zalążek Zlewanie się plemnika

Komórka jajowa z komórką jajową

Ryc. 152. Wzrost łagiewki pyłkowej i zapłodnienie podwójne

Woreczek zalążkowy zalążka jest miejscem powstania żeńskiej komórki płciowej – komórki jajowej. U większości roślin kwiatowych on jest złożony z siedmiu komórek – wielkiej komórki centralnej (jądro wtórne) i sześciu mniejszych za wymiarami jedna, z których, jest komórką jajową. Kiedy łagiewka pyłkowa wrasta w zalążek i dorasta do woreczka zalążkowego, jaj szczyt rozpuszcza się i męskie komórki płciowe – plemniki wychodzą z niej około komórki jajowej.

Zapłodnienie. Po uwolnieniu dwóch plemników z łagiewki pyłkowej zaczyna się właściwy tylko dla roślin kwiatowych proces podwójnego zapłodnienia, odkryty w 1898 roku S. Nawaszynym – profesorem Kijowskiego uniwersytetu Świętego Wołodymyra (nazwa współczesna – Kijowski ludowy uniwersytet imienia Tarasa Szewczenki). Jeden z plemników zlewa się z komórką jajową. Wskutek zapłodnienia komórki jajowej powstaje zygota, która daje początek zarodku nowej rośliny. Drugi plemnik zlewa się z jądrem wtórnym woreczka zalążkowego. Zapłodnione jądro wtórne dzieli się i wytwarza bielmo – tkankę magazynującą substancję odżywcze. W skutek czego z woreczka zalążkowego powstaje nasienie.

WNIOSKI

1. Budowa kwiatu wyznacza właściwy dla każdej rośliny rodzaj i sposób zapylenia.

2. Podstawowa funkcja ziarenka pyłku roślin kwiatowych – powstanie nieruchomych męskich komórek płciowych – plemników.

152

3. Znaczenie biologiczne zapylania i powstania łagiewki pyłkowej u roślin kwiatowych polega na transporcie plemników w zalążek do woreczka zalążkowego.

4. Podstawowa funkcja woreczka zalążkowego – powstanie żeńskich komórek płciowych – komórek jajowych.

5. Znaczenie biologiczne zapylania podwójnego polega na jednoczesnym powstaniu zarodka nowej rośliny kwiatowej i tkanki zapasowej, którą ten zarodek odżywia się – bielma.

TERMINY I POJĘCIA DO ZAPAMIĘANIA

Zapylenie, rośliny jednopienne, rośliny dwupienne, łagiewka pyłkowa, zapłodnienie podwójne, bielmo.

PYTANIA KONTROLNE

1. Co to takie zapylenie?

2. Jakie znasz rodzaje i sposoby zapylania?

3. Jakie podstawowe funkcje ziarenka pyłkowego i łagiewki pyłkowej u roślin kwiatowych?

4. Jaka podstawowa funkcja woreczka zalążkowego?

5. Dlaczego zapłodnienie roślin kwiatowych nazywa się podwójnym?

ZADANIA

1. Wypełnij w zeszycie podaną tablicę.

Obiekt	Gdzie powstaje?	Dokąd przenosi się?	Czym przenosi się?	Podstawowa funkcja
Ziarenko pyłku
Plemniki

2. Pomyśl, czy sposób zapylania roślin kwiatowych wpływa na budowę ziarenka pyłku lub plemnika?

DLA DOCIEKLIWYCH

Od dawna tkanki nasienia stworzone do magazynowania zapasów substancji odżywczych były nazywane bielmem. Bielmo, które powstaje w woreczku zalążkowym do zapłodnienia nazywa się obielmem. Ono jest u roślin tworzących nasiona, lecz nie posiadających kwiatów (na przykład, sosna, świerk). Jednak u roślin kwiatowych bielmo powstaje tylko po zapłodnieniu komórki jajowej – wskutek zapłodnienia jądra wtórnego woreczka zalążkowego. Powstanie bielma pozwala zapobiec nadmiernej utraty substancji odżywczych w wypadku, gdy nie zachodzi zapłodnienie komórki jajowej.

153