Podwójne zapłodnienie oznacza, że dwie komórki plemnikowe z jednego ziarna pyłku łączą się z dwiema komórkami wewnątrz kwiatu. Jeden plemnik tworzy zarodek. Drugi plemnik tworzy pokarm dla tego zarodka. Ta oferta dwa w jednym zachodzi tylko u roślin kwiatowych.
Po raz pierwszy usłyszałem o tym na zajęciach z biologii na studiach. Profesor opowiedział nam o Siergieju Nawaszynie, rosyjskim naukowcu, który odkrył ten proces w 1898 roku. Obserwował kwiaty lilii pod mikroskopem. Przed jego pracą wszyscy myśleli, że tylko jeden plemnik ma znaczenie. Nawaszyn pokazał, że obie komórki plemnikowe mają ważne zadania do wykonania.
Oto jak to działa. Łagiewka pyłkowa przenosi dwie komórki plemnikowe do zalążka. Jeden plemnik znajduje komórkę jajową i łączy się z nią. Tworzy to zygotę z dwoma zestawami chromosomów, po jednym od każdego rodzica. Ta zygota rozwija się w młodą roślinę zwaną zarodkiem.
Drugi plemnik podąża inną drogą. Łączy się z dużą komórką w środku, która ma już dwa jądra. Teraz masz komórkę z trzema zestawami chromosomów. Ta komórka szybko rośnie i staje się bielmem. To zapas pokarmu dla zarodka, a tworzenie bielma zachodzi jednocześnie ze wzrostem zarodka.
Zarodek
- Jak powstaje: Pierwszy plemnik łączy się z komórką jajową tworząc komórkę z dwoma zestawami chromosomów.
- Czym się staje: Ta komórka dzieli się i rośnie w młodą roślinę z małymi korzeniami i liśćmi.
- Mieszanka genów: Zarodek otrzymuje połowę genów od każdego rodzica, tworząc nowe kombinacje.
Bielmo
- Jak powstaje: Drugi plemnik łączy się z komórką mającą dwa jądra, tworząc trzy zestawy chromosomów.
- Czym się staje: Tkanka wypełniona skrobią, olejami i białkami, która karmi zarodek.
- Gdzie je widzisz: Biała część ryżu i główna masa ziaren kukurydzy to bielmo, które jesz.
Kompletne nasiono
- Obie części potrzebne: Dobre nasiono wymaga prawidłowego uformowania zarówno zarodka jak i bielma.
- Dlaczego to ważne: Ten system pakuje młodą roślinę i pokarm w jedną paczkę gotową do kiełkowania.
- Wpływ na uprawy: Silne nasiona z dobrymi zapasami pokarmu dają rolnikom lepsze plony.
Bielmo działa jak zapakowany lunch dla młodej rośliny. Gdy nasiono kiełkuje, zarodek zjada tę tkankę aż będzie mógł sam produkować pokarm. Skrobia w ziarnach kukurydzy i biała część ziaren ryżu to tkanka bielma. Jesz to, co pomógł stworzyć ten drugi plemnik.
Zapłodnienie u okrytonasiennych działa w ten sposób u wszystkich roślin kwiatowych. To około 90% gatunków roślin lądowych. Paprocie i sosny nie mają podwójnego zapłodnienia. Ich nasiona działają, ale wymagają więcej energii do wytworzenia. Rośliny kwiatowe wygrały wyścig, bo tak dobrze pakują zarodek i pokarm razem.
To ma znaczenie dla twojego zaopatrzenia w żywność. Gdy którekolwiek zapłodnienie zawiedzie, nasiona wychodzą małe lub puste. Hodowcy upraw wybierają rośliny, u których oba połączenia działają dobrze. Lepsze podwójne zapłodnienie oznacza większe nasiona, co oznacza więcej ziarna do zebrania. Chleb na twoim stole zależy od prawidłowego działania tego procesu.
Każde ziarno pszenicy w twojej mące istnieje, bo dwa plemniki wykonały dwa zadania w jednym kwiecie. Zarodek stał się kiełkiem z witaminami i olejami. Bielmo stało się białą mąką, z której pieczemy. Dwie maleńkie komórki współpracujące razem karmią miliardy ludzi każdego dnia.
Możesz o tym pomyśleć następnym razem gdy jesz ryż, chleb lub popcorn. Ta skrobiowa część którą żujesz to bielmo. Mały kiełek na jednym końcu to zarodek, który wyrósłby w roślinę. Podwójne zapłodnienie stworzyło obie części w jednym szybkim procesie. Teraz wiesz dlaczego rośliny kwiatowe rządzą światem.
Spróbuj przyjrzeć się ziarnu kukurydzy przez lupę. Zauważysz mały zarodek schowany w jednym rogu. Reszta to bielmo, które twoje ciało zamienia w energię. Dwa plemniki tworzące dwie różne tkanki w jednym nasionie dały roślinom kwiatowym ogromną przewagę nad innymi roślinami. Dlatego stanowią większość tego co widzisz rosnące na zewnątrz.
Przeczytaj cały artykuł: Części rozrodcze kwiatów i ich funkcje
