Opylování rostlin: co to je, druhy, druhy, metody, jak k tomu dochází, význam, příklady

U rostlin začíná kvetení od okamžiku, kdy se květy otevřou, a pokračuje, dokud nezaschnou. Doba kvetení se u jednotlivých rostlin liší. Může trvat méně než hodinu (některé lekníny) nebo déle než dva měsíce (tropické orchideje).

Opylení květů je možné pouze v období květu rostlin. Při opylení se pyl přenáší z prašníků tyčinek na bliznu pestíku. Po opylení se pohlavní buňky spojí, to znamená, že dojde k oplodnění. Buňka, která je výsledkem procesu oplodnění, se nazývá zygota.

Pokud pod opylení rozumět v rostlinách přenos pylu z prašníků tyčinek na bliznu pestíku, pak můžeme dojít k závěru, že opylení je charakteristické pouze pro kvetoucí rostliny. Není to však tak docela pravda. Opylení větrem se vyskytuje také u nahosemenných rostlin.

Nejčastěji k přenosu pylu v rostlinách dochází pomocí hmyzu nebo větru. Dochází také k samoopylení v poupěti, umělému opylení (prováděné člověkem) a přenosu pylu vodou.

V přírodě je rozšířené křížové opylení, kdy pyl jedné rostliny opyluje květy jiné. K samosprašování však nedochází pouze u samosprašných rostlin, stává se také, že se rostlina samosprašuje pomocí hmyzu nebo větru.

Pokud se pyl přenese na bliznu vlastního květu, pak se takové opylení nazývá samoopylení. Pokud se pyl přenese na bliznu jiné květiny, dojde ke křížovému opylení.

Většina rostlin se křížově opyluje. Takové opylení má oproti samoopylení výhody, protože dceřiná rostlina získá vlastnosti od dvou rodičů.

Pyl může být přenášen z tyčinek na blizny větrem, vodou, hmyzem, dokonce i ptáky a jinými zvířaty. V procesu historického vývoje rostlinného světa na Zemi si rostliny vyvinuly různé adaptace na faktory živé i neživé přírody, které provádějí opylování.

Pro zamezení samosprašnosti u rostlin se květy dělí na samčí a samičí, i jednotlivé rostliny jsou pouze samčí nebo samičí (vyrůstají květy pouze s pestíky nebo pouze tyčinkami). Pokud jsou tyčinky a pestík na stejném květu, mohou dozrát v různých časech nebo pestík nemusí být vnímavý k pylu svého květu.

Obrovskou roli v opylování hraje hmyz. Květiny jim poskytují potravu ve formě sladkého nektaru nebo velkého množství pylu. Na rostlinách opylovaných hmyzem se vyvinuly jasně vonné květy.

U větrem opylovaných rostlin (opylovaných větrem) je blizna pestíku dlouhá a rozvětvená a tyčinky mají dlouhá vlákna. Díky tomu pestík snáze zachytí pyl a tyčinky jej rozptýlí. Perianth u větrem opylovaných rostlin může zcela chybět nebo může být velmi malý a nikdy není světlý ani voňavý. Květy se často shromažďují v dlouhých květenstvích pohupujících se ve větru. Tyčinky produkují hodně světlého pylu.

U vodních a polovodních rostlin je pyl obvykle transportován vodou.

U samosprašných rostlin (pšenice, rajče) dochází k opylení obvykle v poupatech, kdy květ ještě plně nerozkvetl.

Existují rostliny, které mají jak samosprašné, tak cizosprašné. Samosprašné květy se v tomto případě objevují na konci kvetení a jsou menší a nenápadnější. Samoopylení je jako pojistka pro případ, že by se rostlina neopylila. K tomu často dochází v chladných nebo pouštních oblastech Země, kde rostliny rostou velmi řídce.

Samoopylení je méně výnosný způsob opylení, protože nedosahuje genetické diverzity, která je možná u křížového opylení. Předpokládá se, že samoopylení vzniklo jako adaptace na podmínky, kdy není možné křížové opylení.

Proč je samoopylení klasifikováno jako pohlavní rozmnožování, pokud se na reprodukci podílí jeden organismus? Protože se tvoří pohlavní buňky, dochází k rekombinaci genů a dceřiní jedinci nejsou přesnými genetickými kopiemi matky, jak se to děje během vegetativního množení. Samosprašné rostliny se navíc mohou křížit. Toho často využívají lidé v chovu.

Jen asi 10 % krytosemenných rostlin je samosprašných, zbytek je cizosprašných. Příklady samosprašných rostlin jsou pšenice, oves, hrách, fazole, fialky a rajčata.

Opylení hmyzem

Mnoho kvetoucích rostlin je opylováno hmyzem. Tato adaptace byla vyvinuta u rostlin během procesu evoluce. Přitahují opylující hmyz sladkým nektarem a pylem. Hmyz sedne na květinu a zašpiní se pylem. Pak přiletí na květ jiné rostliny stejného druhu a nechá tam část pylu z první rostliny. Druhý květ je tedy opylován pylem z prvního. Pyl z druhého květu může skončit na bliznu květu třetí rostliny atd.

Rostliny opylované hmyzem mají obvykle buď světlé, velké květy nebo květenství. V každém případě jsou dobře viditelné. Květiny často vydávají příjemnou nebo nepříliš příjemnou vůni, která přitahuje hmyz. Hmyz se živí nejen pylem, ale také nektarem, který vylučují nektary, obvykle umístěné na bázi květních plátků.

Během procesu evoluce se nejen rostliny přizpůsobily opylení hmyzem, ale hmyz se přizpůsobil také určitým kvetoucím rostlinám. V přírodě proto často dochází k jevu, kdy je jeden druh rostliny opylován pouze jedním druhem hmyzu. Například hledíky jsou opylovány pouze čmeláky. (To ale neznamená, že čmeláci opylují pouze hledíky.)

Opylování hmyzem je považováno za účinnější než opylení větrem. Při opylování hmyzem tedy rostliny nepotřebují produkovat obrovské množství pylu.

opylování větrem

Krytosemenné rostliny opylené větrem se zjevně vyvinuly dříve než rostliny opylované hmyzem. Při opylování větrem nejsou potřeba velké vonné květy nebo květenství. Je však nutné produkovat mnohem více pylu, protože většina se nedostane k cíli, spadne na zem a je odnášena kolem květů.

Opylování větrem je nejúčinnější, když rostliny stejného druhu rostou spíše ve skupinách než jednotlivě. Takže na kukuřičném poli k opylení téměř jistě dojde, ale pokud na zahradě zasadíte několik rostlin kukuřice, pak na podzim skončíte s poloprázdnými klasy, protože na blizny květin padalo málo pylu.

Mnoho stromů je opylováno větrem. Jejich pyl je lehký a suchý. Takové stromy rostou v houštinách (bříza, líska) a kvetou ještě před rozkvětem listů, aby nepřekážely při přenosu pylu.

Rostliny, které se specializují na opylování větrem, mají malé, nenápadné květy, protože nepotřebují světlé a velké. Často jsou však pozorována dlouhá vlákna tyčinek a velké prašníky. Takové tyčinky visí z květu, vítr je kymácí, v důsledku čehož z nich snadno vypadává pyl a je odnášen větrem.

Opylení je akt přenosu pylových zrn ze samčího prašníku květu na samičí bliznu. Cílem každého živého organismu, rostlin nevyjímaje, je vytvořit potomstvo pro další generaci. Jedním ze způsobů, jak rostliny produkují potomstvo, je tvorba semen. Semena obsahují genetickou informaci pro vytvoření nové rostliny.

Květiny jsou nástroje, které rostliny používají k produkci semen. Hlavní části květiny jsou zobrazeny na obrázku níže.

Opatrně! Pokud učitel v práci odhalí plagiát, nelze se vyhnout velkým problémům (až vyloučení). Pokud nemůžete napsat sami, objednejte zde.

Semena lze získat pouze přenosem pylu mezi květy stejného druhu. Druh je populace jedinců, kteří jsou schopni se mezi sebou volně křížit, ale kvůli geografickým, reprodukčním nebo jiným bariérám se nekříží s příslušníky jiných druhů.

Druhy a typy

Typy opylení rostlin závisí na různých faktorech, včetně druhu, podmínek prostředí a dostupnosti vhodných opylovačů. Typy jsou diskutovány níže:

Samoopylení (idiogamie)

Při tomto procesu se pylová zrna přenášejí z blizny stejné nebo geneticky podobné květiny. Opylovači, kteří navštíví tyto květiny, mohou pomoci s opylením a zvýšit výnosy rostlin.

Na druhou stranu tyto výsadby nevyžadují opylovače k ​​produkci plodů. Pokud máte obavy z nedostatku opylovačů ve vaší zahradě, lehce poklepejte na stonky nebo se dotkněte rostlin, když jdete kolem, abyste napodobili jejich činnost.

Hlavním systémem páření pro obilniny a mnoho zeleniny je samosprašování, nebo spíše téměř úplné samosprašování. Většina z 50-60 hlavních obilných plodin na světě je samosprašná. Divocí předchůdci samoopěrných plodin jsou také samoopeření, protože divocí předci většiny obilných plodin byli spolehlivě identifikováni.

Křížové opylení (xenogamie)

Křížové opylení je přenos pylových zrn z květiny na bliznu jiné květiny. Tento proces obvykle provádí hmyz a vítr. Při opylování hmyzem dochází k tomuto procesu na některých rostlinách, jako jsou jahody, hrozny, maliny, tulipány, jablka, švestky, hrušky, narcisy a další. Opylování větrem je pozorováno u různých trav, javorů, pampelišek a kočkovitých šelem.

Rozdíl mezi samoopylením a křížovým opylením

Pylová zrna se přenášejí přímo na bliznu květu.

Výhody a nevýhody

Křížové opylení je užitečné, protože umožňuje diverzifikaci druhů kombinací genetické informace z různých rostlin. Záleží však na opylovačích, kteří migrují z rostliny na rostlinu.

Samoopylení produkuje rovnoměrnější potomstvo, což znamená, že druh jako celek je méně odolný vůči chorobám. Nepotřebuje vynakládat energii na přilákání opylovačů a může se rozšířit i mimo oblasti s dostatečným počtem opylovačů.

prostředky

K opylování dochází, když ptáci, včely, netopýři, motýli, můry, brouci, jiná zvířata, voda nebo vítr přenášejí pyl z květu na květ nebo jej pohybují uvnitř květu. Úspěšný přenos pylu uvnitř a mezi květy stejného rostlinného druhu vede k oplodnění, úspěšnému vývoji semen a plodování. Jiné faktory, jako je sucho, náhlé změny teploty nebo nemoci, mohou bránit plození a produkci semen.

Morfologická adaptace

Některé rostliny, jako je Erythronium grandiflorum (severoamerický druh z čeledi liliovitých), oddalují načasování uvolnění svého pylu, aby zvýšily počet opylovačů a snížily pravděpodobnost samoopylení.

Kvetoucí rostliny se spolu se svými opylujícími partnery vyvíjely miliony let a vytvořily fascinující a zajímavou paletu květinových strategií a opylovacích adaptací. Obrovská rozmanitost barev, tvarů a vůní je přímým důsledkem úzkého vztahu květin k opylovačům. Různé květinové vlastnosti spojené s různými opylovači jsou známé jako opylovací syndromy. Kvetoucí rostliny vyvinuly dva způsoby opylení:

• bez účasti organismů (abiotické);
• prostřednictvím zvířat (biotic). Asi 80 % veškerého opylování rostlin provádějí zvířata. Zbývajících 20 % abiotických druhů je opylováno z 98 % větrem a 2 % vodou.

Hydrofilie

Hydrofilie je metoda, při které voda působí jako opylovací činidlo. Vodou opylované rostliny jsou malé a nenápadné, mají dlouhé, lepkavé, ale nesmáčivé blizny, lehká a nesmáčivá pylová zrna díky slizovému obalu a neobsahují nektar ani žádnou příchuť. Příklady: Některé ponořené vodní rostliny, jako jsou mořské trávy, hydrilla, vallisneria, zostery, vodní hyacint, leknín, závisí na vodě při opylení.

Anemofilie

Anemofilie je metoda, která využívá proudění vzduchu k transportu pylu. Rostliny, které ke křížovému opylení využívají vítr, obvykle produkují květy brzy na jaře, před nebo během výskytu listů. To umožňuje listům nezasahovat do šíření pylu z prašníků a zajišťuje, že se pyl dostane na blizny květů. Květy anemofilních rostlin jsou většinou drobné a nenápadné, jsou bez zápachu a neprodukují nektar.

U druhů, jako je dub, bříza nebo topol, jsou samčí květy uspořádány v dlouhých převislých luscích nebo dlouhých vzpřímených květenstvích, ve kterých jsou květy malé, zelené, shluknuté a produkují velmi velké množství pylu. Pyl větrem opylovaných rostlin je lehký, hladký a malý.

Větrné rostliny se obvykle vyskytují ve velkých populacích, takže samičí květy mají větší šanci přijímat pyl.

Zoogamie

Zoogamie je způsob, jakým zvířata, jako jsou ptáci, netopýři a malí savci, přenášejí pyl.

Kvetoucí rostliny a jejich živočišní opylovači prošli společnou evolucí, během níž se u každé z nich vlivem přirozeného výběru vyvinuly morfologické adaptace zvyšující jejich vzájemnou závislost. Zelené plochy mají mnoho sofistikovaných technik pro přilákání opylovačů. Patří mezi ně vizuální podněty, vůně, jídlo, mimika a zachycení.

Podobně si mnoho opylovačů vyvinulo specializované struktury a chování, které pomáhají opylovat rostliny, jako je srst na obličeji černobílého lemura nebo netopýra. Kvetoucí rostliny opylované zvířaty produkují lepkavý a ostnitý pyl, který se přichytí na zvíře a přenese se tak na další květ.

Příklady: Kolibříci jsou ptačí opylovači a netopýři působí jako opylovači některých nočních květin.

Entomofilie

Entomofilie je způsob, jakým hmyz, jako jsou včely, motýli, můry, brouci a mouchy, přenáší pyl z rostlin. Květy opylované hmyzem jsou často pestrobarevné, voňavé a produkují nektar. Hmyz je přitahován svou barvou a vůní. Mezi zemědělské rostliny, které jsou opylovány včelami, patří: bavlník, slunečnice, len, liči.

Ornitofilie

Ornitofilie je proces, při kterém ptáci přenášejí pyl z prašníku na bliznu květiny. Květy opylované ptáky mají pestrobarevné okvětní lístky, produkují velké množství nektaru a jsou trubkovitého tvaru, aby vyhovovaly ptačím zobákům. Příklady ptačích opylovačů jsou kolibříci a sluneční ptáci a opylují některé druhy fuchsie a šalvěje.

Chiropterofilie

Chiropterofilie je technika, při které netopýři opylují květiny. Květy opylované netopýry se nazývají chiropterofilní. Nejčastěji se vyskytuje v tropických a pouštních oblastech, kde v noci kvete mnoho rostlin. Květy opylované netopýry mají často bílou nebo matnou barvu, otevírají se v noci a mají zatuchlý nebo hnilobný zápach. Jsou také bohaté na nektar. Příklady: Rostliny agáve jsou často opylovány netopýry.

Jak dochází k opylení

Jak se pyl dostane z jedné květiny do druhé?

Květiny se musí při přenášení pylu spoléhat na vektory. Těmito vektory mohou být vítr, voda, ptáci, hmyz, motýli, netopýři a další zvířata, která navštěvují květiny. Zvířata nebo hmyz, který přenáší pyl z rostliny na rostlinu, nazýváme opylovači.

Tento proces je obvykle nezamýšleným důsledkem aktivity zvířete na květině. Opylovač často jí nebo sbírá pyl pro jeho bílkoviny a další nutriční výhody nebo pije nektar z květu, když se pylová zrna přichytí na tělo zvířete. Když zvíře navštíví jinou květinu ze stejného důvodu, pyl může přistát na blizně květiny a způsobit, že se květina úspěšně rozmnoží. Jakmile je na stigmatu, může pyl „vyklíčit“, to znamená, že se na lepkavém povrchu stigmatu vytvoří pylová trubička, která proroste dolů do vaječné buňky rostliny.

Tento růst může vést k:

• úspěšné oplodnění květu a růst semen a plodů;
• rostlina může být oplodněna pouze částečně a plody a/nebo semena se plně nevyvinou;
• rostlina nemusí být zcela opylena a nemusí se vůbec rozmnožovat.

Doba květu

Rostliny si během vegetačního období vyvinuly různé doby květu, aby se snížila konkurence s opylovači a poskytla jim stálou výživu. Od prvních příznaků tepla na konci zimy, na jaře a v létě až do posledního volání na podzim jsou svým opylovačům k dispozici kvetoucí rostliny, které výměnou za opylovací služby poskytují pyl a nektar.

Na podzim jsou kvetoucí rostliny k dispozici svým opylovačům a poskytují jim pyl a nektar výměnou za opylovací služby.

Význam opylení

Téměř všechny semenné rostliny na světě vyžadují opylení. Pyl, který vypadá jako nevýznamný žlutý pyl, nese samčí reprodukční buňky rostliny a je životně důležitým článkem v reprodukčním cyklu. Z 1 400 plodin pěstovaných po celém světě – těch, které produkují všechny naše potraviny a průmyslové produkty rostlinného původu – téměř 80 % vyžaduje opylení zvířaty. Návštěvy včel a jiných opylovačů také vedou k větším, chutnějším plodům a zvýšeným výnosům. Někteří vědci odhadují, že každé třetí sousto jídla, které sníme, pochází od opylovačů zvířat – včel, motýlů a můr, ptáků a netopýrů, brouků a dalšího hmyzu.

Poskytují také základní zdroje, jako jsou biopaliva, vlákna, jako je bavlna a len, a stavební materiály. Společensky jsou opylovači nedílnou součástí místních kultur a tradic. Poskytují zdroje pro výrobu hudebních nástrojů, umění a řemesla a inspiraci v umění, hudbě, literatuře, náboženství, tradicích, technologii a vzdělávání.

Kvetoucí rostliny produkují dýchatelný kyslík recyklací oxidu uhličitého produkovaného rostlinami a zvířaty během dýchání. Hladiny oxidu uhličitého v atmosféře však během posledního století rychle stoupají v důsledku zvýšeného spalování fosilních paliv a ničení životně důležitých lesů. Opylovači hrají klíčovou roli v reprodukci divokých rostlin v naší fragmentované globální krajině. Bez nich budou stávající populace rostlin klesat, i když je k dispozici půda, vzduch, živiny a další prvky udržující život.

Kvetoucí rostliny pomáhají čistit vodu a zabraňují erozi díky kořenům, které drží půdu na místě, a listům, které změkčují dopady deště při dopadu na zem. Cyklus vody závisí na rostlinách, aby vrátily vlhkost do atmosféry, a rostliny závisí na opylovačích, kteří jim pomáhají množit se.

Ohrožena je hojnost, rozmanitost a zdraví opylovačů a také nabídka opylování.

Příklady

Pšenice, ječmen, oves, rýže, rajčata, brambory, sněženky, fazole, meruňky a broskve jsou některé příklady samosprašných rostlin. Křížové opylení je možné u mnoha rostlin, které jsou schopné samosprašování.
Jablka, švestky, hrušky, maliny, ostružiny, černý rybíz, jahody, fazole, dýně, narcisy, tulipány, vřes, levandule a většina kvetoucích rostlin jsou příklady rostlin, které využívají hmyz ke křížovému opylení.
Tráva, kameník, pampelišky, javory a kozí vousy jsou příklady rostlin, které k vzájemnému opylování využívají vítr.

Jak moc vám článek pomohl?