Kendi kendine tozlaşma - Self-pollination

Orkide Ophrys apifera'da bir tür otomatik kendi kendine tozlaşma meydana gelir . İki biri pollinia doğru virajlarda kendisini stigma .

Kendi kendine polinasyon şeklidir tozlaşma ki burada polen aynı bitkiden ulaşır damga (bir çiçeğin çiçekli bitkiler ) ya da ovül (içinde açıktohumlu ). İki tür kendi kendine tozlaşma vardır: otogamide polen aynı çiçeğin damgasına aktarılır ; içerisinde geitonogamy , polen aktarılır anter veya aynı çiçekli bitki üzerinde bir çiçek stigma, bir çiçek microsporangium için ovül tek (içinde monoecious ) gymnosperm. Bazı bitkiler böyle değil açık (do çiçekler gibi autogamy sağlamak mekanizmalara sahiptir kleistogaminin ) veya organlarındaki stigmalı temas etmek bu hareketi. Terim kendini dölleme genellikle eşanlamlı olarak kullanılır, kendini tozlaşma ile sınırlı değil, aynı zamanda kendi kendine döllenme diğer türleri için de geçerlidir değildir.

oluşum

Çok az bitki polen vektörlerinin (rüzgar veya böcekler gibi) yardımı olmadan kendi kendine tozlaşır. Mekanizma en çok yer fıstığı gibi bazı baklagillerde görülür . Başka bir baklagil olan soya fasulyesinde , çiçekler açar ve gün boyunca böceklerin çapraz tozlaşmasına açık kalır. Bu yapılmazsa, çiçekler kapanırken kendi kendine tozlaşır. Kendi kendine tozlaşabilen diğer bitkiler arasında birçok çeşit orkide , bezelye , ayçiçeği ve tridax bulunur . Kendi kendine tozlaşan bitkilerin çoğu, bazen tomurcuk açılmadan önce bile poleni doğrudan stigma üzerine döken küçük, nispeten göze çarpmayan çiçeklere sahiptir. Kendi kendine tozlaşan bitkiler, tozlayıcı cezbedici maddelerin üretiminde daha az enerji harcarlar ve kendilerini ziyaret edebilecek böcek türlerinin veya diğer hayvanların bulunmadığı veya çok az olduğu bölgelerde - Kuzey Kutbu'nda veya yüksek rakımlarda olduğu gibi - büyüyebilirler.

Kendi kendine tozlaşma, soy çeşitliliğini sınırlar ve bitki gücünü azaltabilir . Bununla birlikte, kendi kendine tozlaşma avantajlı olabilir, bitkilerin uygun tozlayıcıların aralığının ötesine yayılmasına veya tozlayıcı popülasyonlarının büyük ölçüde azaldığı veya doğal olarak değişken olduğu alanlarda yavrular üretmesine izin verebilir .

Tozlaşma, çapraz tozlaşma yoluyla da gerçekleştirilebilir . Çapraz tozlaşma, polenlerin rüzgar veya böcekler ve kuşlar gibi hayvanlar tarafından anterden ayrı bitkiler üzerindeki çiçeklerin stigmalarına aktarılmasıdır.

Kendi kendine tozlaşan çiçek türleri

Hem hermafrodit hem de tek evcikli türler, bundan kaçınmak için bir mekanizma olmadığı sürece kendi kendine döllenmeye yol açan kendi kendine tozlaşma potansiyeline sahiptir. Tüm çiçekli bitkilerin yüzde sekseni hermafrodittir, yani aynı çiçekte her iki cinsiyeti de içerirken, bitki türlerinin yüzde 5'i tek evciklidir. Kalan %15 bu nedenle ikievcikli (her bitki tek eşeyli) olacaktır. Kendi kendine tozlaşan bitkiler arasında birkaç çeşit orkide ve ayçiçeği bulunur. Karahindiba ayrıca kendi kendine tozlaşma ve çapraz tozlaşma yeteneğine sahiptir.

Avantajlar

Kendi kendine tozlaşan çiçekler için çeşitli avantajlar vardır. İlk olarak, belirli bir genotip bir ortam için çok uygunsa, kendi kendine tozlaşma türlerde bu özelliğin sabit kalmasına yardımcı olur. Tozlayıcı maddelere bağımlı olmamak, arılar ve rüzgar hiçbir yerde bulunmadığında kendi kendine tozlaşmanın gerçekleşmesine izin verir. Kendi kendine tozlaşma veya çapraz tozlaşma, çiçek sayısı az veya geniş aralıklı olduğunda bir avantaj olabilir. Kendi kendine tozlaşma sırasında polen taneleri bir çiçekten diğerine iletilmez. Sonuç olarak, daha az polen israfı olur. Ayrıca, kendi kendine tozlaşan bitkiler dış taşıyıcılara bağımlı değildir. Ayrıca karakterlerinde değişiklik yapamazlar ve böylece bir türün özellikleri saf bir şekilde korunabilir. Kendi kendine tozlaşma, aynı çiçekten gelen gametler geliştikçe ebeveyn karakterlerin korunmasına da yardımcı olur. Çiçeklerin tozlayıcıları çekmek için nektar, koku veya renkli olması gerekmez.

Dezavantajları

Kendi kendine tozlaşmanın dezavantajları, değişen çevreye veya potansiyel patojen saldırısına uyum sağlamaya izin vermeyen varyasyon eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Kendi kendine tozlaşma, zararlı resesif mutasyonların ekspresyonunun neden olduğu akrabalı üreme depresyonuna veya ilgili örneklerin üremesi nedeniyle türlerin sağlığının azalmasına yol açabilir. Bu nedenle, potansiyel olarak kendi kendine tozlaşabilecek birçok çiçek, bunu önlemek veya en iyi ihtimalle ikinci seçenek haline getirmek için yerleşik bir mekanizmaya sahiptir. Kendi kendine tozlaşan bitkilerdeki genetik kusurlar, genetik rekombinasyon ile ortadan kaldırılamaz ve yavrular, zararlı özellikleri miras almaktan ancak bir gamette ortaya çıkan bir şans mutasyonu yoluyla kaçınabilir .

karışık çiftleşme

Çiçekli bitkilerin yaklaşık %42'si doğada karma bir çiftleşme sistemi sergiler. En yaygın sistem türünde, tek tek bitkiler tek bir çiçek türü üretir ve meyveler kendi kendine tozlaşan, çaprazlanmış veya döl türlerinin bir karışımını içerebilir. Başka bir karma çiftleşme sistemi, dimorfik cleistogamy olarak adlandırılır. Bu sistemde tek bir bitki hem açık, potansiyel olarak çaprazlanmış hem de kapalı, zorunlu olarak kendi kendine tozlaşan cleistogamous çiçekler üretir.

Örnek türler

Dış çaprazlamadan kendi kendine döllenmeye evrimsel geçiş, bitkilerdeki en yaygın evrimsel geçişlerden biridir. Çiçekli bitkilerin yaklaşık %10-15'i ağırlıklı olarak kendi kendine döllenir. Kendi kendine tozlaşan türlerin iyi çalışılmış birkaç örneği aşağıda açıklanmıştır.

orkide

Terlik orkide Paphiopedilum parshii'de kendi kendine tozlaşma , anter katı halden sıvı hale geçtiğinde ve herhangi bir tozlaşma maddesinin yardımı olmadan stigma yüzeyiyle doğrudan temas ettiğinde meydana gelir.

Ağaçta yaşayan orkide Holcoglossum amesianum , biseksüel çiçeğin poleni herhangi bir tozlayıcı madde veya ortam yardımı olmadan kendi stigma boşluğuna yerleştirmek için anterini 360° yerçekimine karşı çevirdiği bir tür kendi kendine tozlaşma mekanizmasına sahiptir. Bu tür kendi kendine tozlaşma, böceklerin az olduğu bir zamanda, çiçeklenme meydana geldiğinde mevcut olan rüzgarsız, kuraklık koşullarına bir adaptasyon gibi görünmektedir. Dış melezleme için tozlayıcılar olmadan, üreme başarısını sağlama gerekliliği, akrabalı yetiştirmenin olası olumsuz etkilerinden daha ağır basıyor gibi görünmektedir. Böyle bir adaptasyon, benzer ortamlardaki türler arasında yaygın olabilir.

Madagaskar orkide Bulbophyllum bicoloratum'da kendi kendine tozlaşma , distal medyan stigmatik lobun bir parçası olarak stigmatik işlevini yeniden kazanmış olabilecek bir rostellum sayesinde gerçekleşir.

Caulokaempferia coenobialis

Çin bitkisi Caulokaempferia coenobialis'te, bir polen filmi anterden (polen keseleri) çiçeğin stili boyunca yana doğru kayan ve bireyin kendi damgasına doğru kayan yağlı bir emülsiyon tarafından taşınır. Tarz boyunca polen filminin yanal akışı, yerçekiminden değil, yalnızca yağlı emülsiyonun yayılma özelliklerinden kaynaklanıyor gibi görünmektedir. Bu strateji, C. coenobialis'in aşırı derecede gölgeli ve nemli habitatlarındaki tozlayıcı kıtlığı ile başa çıkmak için geliştirilmiş olabilir .

Kapsella kızamıkçık

Capsella rubella (Red Shepard'ın çantası),50.000 ila 100.000 yıl önce kendi kendine uyumlu hale gelen kendi kendine tozlaşan bir türdür ve kendi kendine tozlaşmanın birçok nesil boyunca devam edebilen evrimsel bir adaptasyon olduğunu gösterir. Onu aşan ataları Capsella grandiflora olarak tanımlandı.

Arabidopsis thaliana

Arabidopsis thaliana , vahşi doğada %0.3'ten daha az olduğu tahmin edilen bir çapraz geçiş oranına sahip, ağırlıklı olarak kendi kendine tozlaşan bir bitkidir. Bir çalışma, kendi kendine tozlaşmanın kabaca bir milyon yıl veya daha önce geliştiğini ileri sürdü.

Mayoz bölünmenin olası uzun vadeli faydası

Mayoz ve ardından kendi kendine tozlaşma, çok az genel genetik çeşitlilik üretir. Bu, kendi kendine tozlaşan bitkilerde mayoz bölünmenin, daha az karmaşık ve daha az maliyetli aseksüel ameiotik süreç yerine, uzun süreler boyunca (yani A. thaliana örneğinde olduğu gibi kabaca bir milyon yıl veya daha fazla süreyle) adaptif olarak nasıl sürdürüldüğü sorusunu gündeme getirmektedir . nesil üretiyor. Kendi kendine tozlaşan bitkilerde uzun süreli bakımını açıklayabilen mayoz bölünmenin uyarlanabilir bir faydası, DNA hasarının verimli rekombinasyonel onarımıdır. Bu fayda, her nesilde (genetik varyasyon üretilmese bile) gerçekleştirilebilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar