Zapylenie to proces mechanicznego transportu pyłku z pylnika do słupka (stigmy) rośliny.
Zapylanie odbywa się w różny sposób (przez owady, wiatr itp.) i daje możliwość dokonania zapłodnienia niezależnego od wody. Zapylanie dało znaczną przewagę ewolucyjną roślinom kwiatowym.
Istnieją dwa główne rodzaje zapylania: zapylanie samoistne i krzyżowe.
Co to jest samozapylenie?
W samozapyleniu pyłek jest transportowany z pylników do słupka (stigmy) tego samego kwiatu (typowe samozapylenie) lub do innego kwiatu tego samego osobnika (sąsiednie samozapylenie). Ten rodzaj zapylenia obserwuje się u około ¼ roślin. Występuje np. u jęczmienia, grochu, wyki i orzeszków ziemnych.
Typowe samozapylenie jest możliwe tylko w kwiatach jednopiennych i może być:
- Samozapylenie swobodne – obserwowane u roślin o kwiatach otwartych, gdzie możliwe jest również zapylenie krzyżowe.
- Wymuszone samozapylenie – obserwowane u roślin o kwiatach zamkniętych, gdzie zapylenie krzyżowe nie jest możliwe, jak również u roślin o kwiatach otwartych.
Samozapylenie przebiega w następujący sposób:
- U roślin o otwartych kwiatach (na przykład u niektórych graminowatych i strączkowych) zapylenie następuje przed otwarciem się kwiatu. W przypadku jęczmienia odbywa się to na przykład przed wyłonieniem się kwiatu z osłonki liściowej, a w przypadku grochu i fasoli – przed otwarciem pąków kwiatowych.
- U roślin o kwiatach zamkniętych (np. orzeszek ziemny, fiołek) pyłek rozwija się w pylnikach, a rurki pyłkowe docierają bezpośrednio do znamienia.
Samozapylenie przyległe występuje również u roślin jednopiennych. Zachodzi ono w obrębie jednej rośliny. Kwiaty żeńskie danej rośliny są zapylane przez pyłek kwiatów męskich tego samego osobnika.
Co to jest zapylenie krzyżowe?
W przypadku zapylenia krzyżowego pyłek z pylników pewnej rośliny jest transportowany do słupka (stigmy) innej rośliny. Występuje ono u większości roślin kwitnących (u około ¾ gatunków). Zapylenie krzyżowe zapewnia większą różnorodność genetyczną, a tym samym większą żywotność potomstwa, w porównaniu z zapyleniem własnym.
Rośliny o pełnych kwiatach wykształciły różne strategie, aby uniknąć samozapylenia, zapewnić zapylenie krzyżowe i zapłodnienie z innej rośliny:
- Protandry – pyłek dojrzewa jako pierwszy (np. Asteraceae)
- Protogynia – najpierw dojrzewają zalążki (np. Rosaceae)
- Kwiaty o długich słupkach i krótkich pręcikach mają mniejsze ziarna pyłku i dłuższe brodawki słupka.
- Kwiaty z krótkimi słupkami i długimi pręcikami mają większe ziarna pyłku i krótsze brodawki na znamieniu.
Pyłek kwiatów z długimi pręcikami może być zatrzymany tylko na znamieniu długiego słupka i odwrotnie, co uniemożliwia samozapylenie.
Różnica między samozapyleniem a zapyleniem krzyżowym
Definicja samozapylenia i zapylenia krzyżowego
Samozapylenie: Samozapylenie to proces transportu pyłku z pylników do znamienia tego samego kwiatu (typowe samozapylenie) lub do słupka (stigmy) innego kwiatu tego samego osobnika (samozapylenie przyległe).
Zapylenie krzyżowe: W przypadku zapylenia krzyżowego pyłek z pylników pewnej rośliny jest transportowany do słupka (stigmy) innej rośliny.
Występowanie samozapylenia i zapylenia krzyżowego
Samozapylenie: Samozapylenie występuje u około ¼ gatunków roślin kwitnących.
Cross Pollination: Zapylenie krzyżowe występuje u około ¾ gatunków roślin kwitnących.
Środki zapylające do samozapylenia i zapylenia krzyżowego
Samozapylenie: Samozapylenie może wystąpić bez czynnika zapylającego.
Cross Pollination: Zapylenie krzyżowe wymaga czynnika zapylającego – wiatru, owadów itp. Kwiaty zapylane przez owady przyciągają zapylacze kolorem, produkcją nektaru, zapachem itp. Kwiaty zapylane przez wiatr wytwarzają duże ilości małych ziaren pyłku.
Wpływ na zmienność genetyczną w zapylaniu samoistnym i krzyżowym
Samozapylenie: Samozapylenie zwiększa jednorodność genetyczną i zmniejsza zmienność genetyczną.
Cross Pollination: Zapylenie krzyżowe zwiększa zmienność genetyczną i zmniejsza jednorodność genetyczną.
Wpływ na pulę genów w samozapyleniu i zapyleniu krzyżowym
Samozapylenie Samozapylenie zmniejsza pulę genów.
Cross Pollination: Cross Pollination utrzymuje pulę genów.
Ilość pyłku w samozapyleniu i zapyleniu krzyżowym
Samozapylenie: Samopylące gatunki roślin wytwarzają ograniczoną ilość pyłku.
Cross Pollination: Gatunki roślin zapylające się krzyżowo produkują dużą ilość pyłku.