التخصيب المزدوج يعني أن خليتين منويتين من حبة لقاح واحدة تتحدان مع خليتين داخل الزهرة. خلية منوية واحدة تُنتج الجنين. الخلية المنوية الأخرى تُنتج غذاءً لذلك الجنين. هذه الصفقة المزدوجة تحدث فقط في النباتات المزهرة.
سمعت عن هذا لأول مرة في محاضرة الأحياء بالجامعة. أخبرنا الأستاذ عن سيرجي نافاشين، عالم من روسيا اكتشف هذه العملية عام 1898. كان يفحص أزهار الزنبق تحت المجهر. قبل عمله، كان الجميع يعتقد أن خلية منوية واحدة فقط مهمة. أظهر نافاشين أن كلتا الخليتين المنويتين لهما مهام كبيرة.
إليك كيف يعمل الأمر. يحمل أنبوب اللقاح خليتين منويتين إلى البويضة. تجد خلية منوية واحدة خلية البويضة وتتحد معها. هذا يُنتج زيجوتًا بمجموعتين من الكروموسومات، واحدة من كل والد. ينمو ذلك الزيجوت ليصبح النبات الصغير الذي نسميه الجنين.
تسلك الخلية المنوية الثانية مسارًا مختلفًا. تتحد مع خلية كبيرة في المنتصف تحتوي بالفعل على نواتين. الآن لديك خلية بـثلاث مجموعات من الكروموسومات. تنمو هذه الخلية بسرعة وتصبح الإندوسبيرم. هذا هو مخزون الغذاء للجنين ويحدث تكوين الإندوسبيرم في نفس وقت نمو الجنين.
الجنين
- كيف يبدأ: تتحد الخلية المنوية الأولى مع البويضة لتكوين خلية بمجموعتين كروموسوميتين.
- ماذا يصبح: تنقسم هذه الخلية وتنمو لتصبح النبات الصغير بجذور وأوراق دقيقة.
- مزيج الجينات: يحصل الجنين على نصف جيناته من كل والد، مما يخلق تركيبات جديدة.
الإندوسبيرم
- كيف يبدأ: تتحد الخلية المنوية الثانية مع خلية لها نواتان، مما ينتج ثلاث مجموعات كروموسومية.
- ماذا يصبح: نسيج مليء بالنشا والزيوت والبروتينات لتغذية الجنين.
- أين تراه: الجزء الأبيض من الأرز والجزء الأكبر من حبوب الذرة هو إندوسبيرم تأكله.
البذرة الكاملة
- كلاهما مطلوب: البذرة الجيدة تتطلب تكوّن كل من الجنين والإندوسبيرم بشكل صحيح.
- لماذا يهم: هذا النظام يضع الصغير والغذاء في حزمة واحدة جاهزة للإنبات.
- تأثيره على المحاصيل: البذور القوية ذات المخزون الغذائي الجيد تعطي المزارعين حصادًا أفضل.
يعمل الإندوسبيرم كوجبة معبأة للنبات الصغير. عندما تنبت البذرة، يأكل الجنين هذا النسيج حتى يتمكن من صنع غذائه بنفسه. النشا في حبوب الذرة والجزء الأبيض من حبوب الأرز هو نسيج الإندوسبيرم. أنت تأكل ما ساعدت تلك الخلية المنوية الثانية في تكوينه.
يعمل تخصيب كاسيات البذور بهذه الطريقة في جميع النباتات المزهرة. هذا يشمل حوالي 90% من أنواع النباتات على اليابسة. السراخس وأشجار الصنوبر لا تقوم بالتخصيب المزدوج. بذورها تعمل لكنها تستهلك طاقة أكثر في تكوينها. فازت النباتات المزهرة في السباق لأنها تجمع الجنين والغذاء معًا بشكل ممتاز.
هذا مهم لإمداداتك الغذائية. عندما يفشل أي من التخصيبين، تكون البذور صغيرة أو فارغة. يختار مربو المحاصيل النباتات التي يعمل فيها كلا حدثي الاندماج جيدًا. تخصيب مزدوج أفضل يعني بذورًا أكبر، مما يعني حبوبًا أكثر للحصاد. الخبز على طاولتك يعتمد على عمل هذه العملية بشكل صحيح.
كل حبة قمح في طحينك موجودة لأن خليتين منويتين قامتا بمهمتين في زهرة واحدة. أصبح الجنين الجرثومة بفيتاميناتها وزيوتها. أصبح الإندوسبيرم الدقيق الأبيض الذي نخبز به. خليتان صغيرتان تعملان معًا تطعمان مليارات البشر كل يوم.
يمكنك التفكير في هذا في المرة القادمة التي تأكل فيها الأرز أو الخبز أو الفشار. ذلك الجزء النشوي الذي تمضغه هو الإندوسبيرم. الجرثومة الصغيرة في أحد الأطراف هي الجنين الذي كان سينمو ليصبح نباتًا. أنتج التخصيب المزدوج كلا الجزأين في عملية سريعة واحدة. الآن تعرف لماذا تسيطر النباتات المزهرة على العالم.
جرّب النظر إلى حبة ذرة تحت عدسة مكبرة. ستلاحظ الجنين الصغير مختبئًا في إحدى الزوايا. الباقي هو الإندوسبيرم الذي يحوله جسمك إلى طاقة. خليتان منويتان تُنتجان نسيجين مختلفين في بذرة واحدة أعطت النباتات المزهرة ميزة هائلة على النباتات الأخرى. لهذا السبب تشكل معظم ما تراه ينمو في الخارج.
اقرأ المقال كاملاً: فهم الأجزاء التناسلية للزهور ووظائفها