Al elegir el material de siembra en la descripción de una variedad de planta en particular, muchos residentes de verano encuentran mención de varios métodos de polinización o autopolinización. Estos son conceptos que todos estudiamos en la escuela en lecciones de botánica. Pero no muchos recuerdan ya lo que significan. Refresquemos nuestra memoria y recordemos los tipos de polinización en las plantas y su significado biológico. Y al mismo tiempo descubriremos por qué algunas de nuestras plantas plantadas en el campo o en el alféizar de la ventana no dan frutos.
Órgano generativo de las plantas superiores
Una flor es un brote modificado donde se forman esporas y gametos. Las plantas superiores (angiospermas) tienen flores dispuestas de manera compleja con muchas adaptaciones a varios tipos de polinización. La flor, diversa en detalles, combina los procesos de reproducción tanto sexual como asexual. Los componentes principales de una flor son sus partes reproductivas: el androceo masculino (estambres) y el gineceo femenino (pistilo con ovario, estilo y estigma). Las flores pueden ser bisexuales (hay pistilo y estambres) ydel mismo sexo (hay un pistilo o estambres). Las otras partes de la flor son muy variadas y tienen funciones específicas.
Reunión de estambres y pistilo
La polinización es el proceso de transferir el polen de los estambres al estigma del pistilo. Sin esto, la reproducción de plantas, la formación de frutos y semillas es imposible. En el proceso de desarrollo evolutivo, las plantas han desarrollado varias formas de llevar a cabo esta transferencia utilizando factores bióticos y abióticos de la naturaleza. En ecología se distinguen dos tipos de polinización:
- La transferencia de polen de una flor al pistilo de otra. Este proceso se llama polinización cruzada o xenogamia. Se lleva a cabo a través de factores bióticos (insectos, pájaros, murciélagos) y abióticos (viento, agua).
- Autogamia (autopolinización). Esta es la transferencia de polen en el estigma de una flor. La autogamia no es tan común en las formas salvajes.
Estos son tipos de polinización que pueden alternarse entre algunas plantas.
Condiciones de autofecundación
Pero una condición obligatoria para la implementación de la autopolinización es la bisexualidad de la flor. La autopolinización accidental de flores no es infrecuente. Pero solo puede ocurrir cuando el grano de polen y el mortero son fisiológicamente compatibles. En muchas plantas, el polen no germina en el tubo polínico, lo cual es un factor limitante para las plantas de polinización cruzada. Hay bastantes factores que contribuyen a la autogamia aleatoria. La autopolinización regular de plantas (por ejemplo, guisantes, frijoles) puede tener un mecanismo gravitacional. En este caso, el polencae sobre el estigma bajo la acción de la gravedad. En otros casos, la autopolinización ocurre como autogamia de contacto: el estambre está en contacto con el estigma del pistilo. Los portadores de polen en el medio de la flor pueden ser gotas de rocío y pequeños insectos (trips) que viven en la flor. En algunas plantas, el proceso ocurre en la yema y elimina por completo la posibilidad de polinización cruzada.
Autopolinización opcional
Una característica de este tipo de autogamia es la presencia de condiciones inestables que no favorecen la polinización cruzada. Este tipo de autopolinización se encuentra en los cereales, la drosera y la hierba pluma. En estas plantas, en sequía o a bajas temperaturas, se forman flores unisexuales, y en clima cálido y húmedo, bisexuales. La polinización cruzada de estas plantas se realiza con la ayuda del viento, y en condiciones de dificultad en la realización de dicha polinización, es biológicamente recomendable recurrir a la autopolinización.
Valor evolutivo
La autopolinización en términos evolutivos tiene un significado negativo. De acuerdo con los conceptos modernos, la evolución requiere el cruce libre, que se proporciona mediante la polinización cruzada. Es esto lo que aumenta la diversidad de alelos (el grado de expresión de un gen) en las poblaciones. Y la autopolinización, por el contrario, conduce a la homocigosidad (uniformidad) de los alelos. Pero bajo ciertas circunstancias, la autopolinización puede llevar al aislamiento de nuevas formas, aislamiento y fijación en la población de alelos que dan señales favorables a la planta. exactamente eneste es el significado evolutivo positivo de la alternancia de autogamia y xenogamia.
Plantas autopolinizantes
En tales plantas, la transferencia de polen se lleva a cabo más a menudo en un capullo sin abrir (por ejemplo, en frijoles y guisantes) o en el período de un tubo de hoja sin abrir (cebada). Los guisantes, los frijoles, la cebada, el trigo, la avena, los tomates, las berenjenas y muchos otros se consideran autopolinizadores de los cultivos agrícolas. ¿Por qué cuentan? Como la autopolinización no puede ser absoluta, siempre existe la posibilidad de introducir polen de otras plantas. ¡Incluso los brotes cerrados a veces son roídos por insectos y transportan polen de otras plantas! ¿Cuáles son las características de los autopolinizadores? Estas son definitivamente plantas con flores bisexuales, grandes estigmas plumosos y mucho polen. Además, sus flores no tienen pétalos brillantes, nectarios y un olor agradable.
Autopolinización en violetas
En la naturaleza, las violetas son de polinización cruzada y autógamas. Nuestras violetas de interior son el producto del minucioso trabajo de los criadores. Tienen tal estructura de estambres y pistilos que la polinización cruzada sin intervención humana es casi imposible. La polinización ocurre incluso en un capullo sin abrir, y solo un aficionado paciente con la ayuda de técnicas especiales puede polinizar violetas de diferentes colores para generar nuevas variedades. ¡Gracias a los entusiastas por la variedad de estas flores que decoran los alféizares de nuestras ventanas!
Pepinos partenocárpicos
La crianza moderna ofrece muchas variedadespepinos, tanto autopolinizados (partenocárpicos) como polinizados por insectos. Estas plantas se crían específicamente para el cultivo temprano en invernaderos donde no hay polinizadores naturales. Al comprar semillas, debe detenerse en leer las cualidades de la variedad, ya que tanto las variedades autopolinizadas como las polinizadas tienen sus ventajas y desventajas.
Polinización en cereales
La avena, el centeno, el trigo, el mijo y la cebada son representantes de los cereales agrícolas. Las flores tienen 2 lemas, 2 películas, tres estambres y un pistilo. Se autopolinizan en flores sin abrir. Una vez que la flor se ha abierto, la polinización cruzada es prácticamente imposible.
Autopolinización en árboles frutales
Aunque la mayoría de las variedades de frutas tienen flores que contienen pistilos y estambres, en la mayoría se excluye la autofecundación. La razón es la maduración separada en el tiempo de los estambres y el pistilo. Es por eso que puede aumentar el rendimiento, por ejemplo, cerezas, plantando varios árboles cerca. Pero en las variedades criadas artificialmente, la autopolinización es bienvenida. Un ejemplo son las nectarinas. Pero no espere hacer crecer una planta productiva a partir de una semilla. En tales formas híbridas, las generaciones subsiguientes experimentan depresión híbrida: una disminución en la viabilidad y el rendimiento.
Selección y autopolinización
Este fenómeno es ampliamente utilizado en el fitomejoramiento. Sabemos que la autofertilización y el cruce de organismos estrechamente relacionados conduce a la transicióngenes en un estado homocigoto y conduce a una disminución de la viabilidad y la productividad, y posteriormente a la degeneración. El proceso continuo de mutaciones que se acumulan, la mayoría recesivas y desfavorables, es la causa de esta opresión. En las plantas con polinización cruzada, estas mutaciones se encuentran en estado heterocigoto y no se manifiestan de ninguna manera. Con la autopolinización, la probabilidad de su transición a homocigoto aumenta muchas veces, pero no permanecen en la población debido a la eliminación natural. La autopolinización en el mejoramiento se utiliza como una herramienta para crear líneas puras (homocigóticas) con rasgos fijos. A pesar de la disminución de la productividad, después de la hibridación, a menudo aparece el fenómeno de la heterosis: la fuerza de los híbridos de variedades con autopolinización. Este fenómeno se llama hibridación interlineal, y en las tiendas podemos ver semillas híbridas de este tipo (están marcadas con el símbolo F1). En la primera generación, los híbridos superan a las líneas puras en términos de rendimiento, pero en las generaciones siguientes, el efecto de la fuerza de los híbridos desaparece.
