การผสมเกสร: กระบวนการประเภทและความสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม - ชีววิทยา - 2026

การผสมเกสรเป็นกระบวนการถ่ายโอนละอองเรณูจากส่วนของ "ตัวผู้" ไปยังส่วนของดอกตัวเมีย จุดประสงค์คือการปฏิสนธิของรังไข่ (มีอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย) โดยละอองเรณูซึ่งเป็นตัวแทนของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้

เนื่องจากการผสมเกสรหมายถึงการเข้าใกล้หรือการสัมผัสระหว่างเซลล์เพศของพืชชนิดเดียวกัน (แม้ว่าจะเป็นพืชชนิดเดียวกัน แต่การผสมเกสรด้วยตนเอง) การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชจึงขึ้นอยู่กับกระบวนการนี้มาก

ผึ้งผสมเกสรดอกไม้ (ที่มา: Myriams Zilles จาก pixabay.com)

ในพืชที่มีเมล็ดการผสมเกสรเป็นเพียงขั้นตอนก่อนการปฏิสนธิซึ่งเป็นกระบวนการที่สารพันธุกรรมของบุคคลสองคนผสมกันเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์ที่จะก่อให้เกิดพืชใหม่ซึ่งอาจมีลักษณะร่วมกันระหว่างทั้งพ่อและแม่

อวัยวะสืบพันธุ์ของพืชแองจิโอสเปิร์ม (พืชดอก) ที่มีหน้าที่ในการผลิตและปกป้องเซลล์เพศ (เซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและเพศชาย) คือดอกไม้และนั่นคือจุดที่มีการผสมเกสร

การผสมเกสรมีหลายประเภทและบางชนิดก็แตกต่างกันไปตามการผสมเกสรซึ่งอาจเป็นสิ่งมีชีวิต (สัตว์) หรือสิ่งไม่มีชีวิต (ลมน้ำ) ซึ่งพืชชนิดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับพันธุ์อย่างสมบูรณ์

การผสมเกสรทางชีวภาพขึ้นอยู่กับลักษณะของดอกไม้เป็นอย่างมากเนื่องจากโดยปกติแล้วสัตว์จะถูกดึงดูดโดยคุณลักษณะพิเศษบางอย่างไม่ว่าจะเป็นอาหารหลบภัยสืบพันธุ์เป็นต้น

กระบวนการ

การผสมเกสรคือการถ่ายโอนละอองเรณูจากส่วนของตัวผู้ของดอกไม้หนึ่งไปยังส่วนของตัวเมียอีกดอกหนึ่ง (หรือจากการผสมเกสรด้วยตนเอง) และขึ้นอยู่กับสารภายนอกที่เรียกว่าแมลงผสมเกสร

การผสมเกสร (ที่มา: Mabel Amber บน pixabay.com)

นี่เป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานสำหรับการผลิตผลไม้และเมล็ดพืชในผักนั่นคือเป็นส่วนสำคัญของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืช

อย่างไรก็ตามในการทำความเข้าใจในรายละเอียดว่ากระบวนการนี้เกี่ยวกับอะไรจำเป็นต้องมีแนวคิดพื้นฐานว่าดอกไม้มีลักษณะอย่างไร

- กายวิภาคของดอกไม้

ดอกแองจิโอสเปิร์มทั่วไปมีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าสปีชีส์จำนวนมากมีดอกไม้ที่มีเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและเพศชายในเวลาเดียวกัน

โดยทั่วไปแล้วดอกไม้จะเกิดขึ้นในส่วนปลายของลำต้น (ส่วนทางอากาศของพืช) และขึ้นอยู่กับสายพันธุ์เหล่านี้อาจเป็นตัวผู้ตัวเมียหรือกะเทยก็ได้

โครงร่างกายวิภาคของดอกแองจิโอสเปิร์มที่โตเต็มที่ (ที่มา: LadyofHats ผ่าน Wikimedia Commons) ส่วนของลำต้นที่เชื่อมดอกไม้กับส่วนที่เหลือของพืชเรียกว่าก้านช่อดอกซึ่งมีส่วนบนเป็นภาชนะรองรับโครงสร้างที่รับผิดชอบในการรองรับ ของส่วนต่างๆของดอกไม้ (กลีบเลี้ยงกลีบดอกเกสรตัวผู้และคาร์เพิล)

กลีบเลี้ยงและกลีบดอกทำหน้าที่ในการป้องกันรังไหมและในการดึงดูดสายตาของแมลงผสมเกสรบางชนิดตามลำดับ ในขณะที่เกสรตัวผู้และคาร์เพิลเป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่สร้างเซลล์เพศ

gametophyte ตัวผู้

เกสรตัวผู้เป็นเส้นใยยาวที่สิ้นสุดในอับเรณูซึ่งเป็น "ถุง" ที่สร้างเม็ดเกสร เกสรตัวผู้ของดอกไม้เรียกว่าแอนโดรเซียมซึ่งหมายถึง "บ้านของมนุษย์" และโดยทั่วไปแล้วจะมีความสูงกว่ากลีบเลี้ยงและกลีบดอก

gametophyte ตัวเมีย

คาร์เปลมีออวุล รูปแบบเหล่านี้เรียกว่า "เกสรตัวเมีย" และประกอบด้วยปานลักษณะและรังไข่ ดอกไม้ส่วนนี้เรียกว่า gynoecium ซึ่งแปลว่า "บ้านของผู้หญิง"

เกสรตัวเมียมีรูปร่างคล้ายกับพินโบว์ลิ่ง ส่วนบนสอดคล้องกับปานและเป็นโครงสร้างที่แบนราบซึ่งมีพื้นผิวเหนียวช่วยให้การเกาะของละอองเรณู

ลักษณะเป็นส่วนตรงกลางของเกสรตัวเมียและเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับรังไข่ อาจจะยาวหรือสั้นก็ได้ ในที่สุดรังไข่เป็นบริเวณที่พบรังไข่อย่างน้อยหนึ่งอันและเป็นส่วนที่ขยายออกมากที่สุดของเกสรตัวเมีย รังไข่สามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดของผลไม้

- การผสมเกสรเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เมื่อละอองเรณูถึงปานมันจะ "งอก" สร้างโครงสร้างยาวที่เรียกว่าหลอดละอองเรณู หลอดละอองเรณูเติบโตลงตามลักษณะนั่นคือมันเติบโตในทิศทางของรังไข่

กลไกการรับรู้และการส่งสัญญาณหลายอย่างเกี่ยวข้องกับทิศทางของการเจริญเติบโตของหลอดละอองเรณูไปยังรังไข่และเช่นเดียวกับในกรณีของสัตว์หลายชนิดไม่ใช่ท่อละอองเรณูทั้งหมดที่งอกและเติบโตในลักษณะเดียวกันไปถึงรังไข่และดำเนินไปสู่ การปฏิสนธิ.

เมื่อหลอดละอองเรณูเจาะเข้าไปในเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (รังไข่) เซลล์อสุจิที่มีอยู่ในเม็ดละอองเรณูจะทำการปฏิสนธิกับเซลล์ไข่ หลังจากนั้นไม่นานต้องขอบคุณกระบวนการปฏิสนธิและเมื่อนิวเคลียสของเซลล์ทั้งสองหลอมรวมกันแล้วไซโกตจะถูกสร้างขึ้น

ไซโกตนี้เมื่อพัฒนาในเอ็มบริโอเป็นสิ่งที่จะประกอบขึ้นเป็นเมล็ดในภายหลังซึ่งเป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุดในการแพร่กระจายของพืชที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

นอกจากเซลล์อสุจิที่บรรลุการปฏิสนธิของเซลล์ไข่แล้วเซลล์อสุจิอีกเซลล์ที่อยู่ในละอองเรณูเดียวกันจะหลอมรวมกับนิวเคลียสสองตัวหรือมากกว่าที่ได้มาจากเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย กระบวนการนี้เรียกว่าการปฏิสนธิสองครั้ง

ฟิวชั่นดังกล่าวก่อตัวเป็น "โพลีพลอยด์เอนโดสเปิร์มนิวเคลียส" ซึ่งจะทำหน้าที่ในการผลิตเอนโดสเปิร์ม (วัสดุอาหาร) ซึ่งตัวอ่อนจะหล่อเลี้ยงตัวเองภายในเมล็ดในระหว่างการพัฒนาและระหว่างการงอก

ประเภท

การผสมเกสรสามารถจำแนกได้ว่าเป็น "การผสมเกสรด้วยตัวเอง" และ "การผสมเกสรข้าม" ขึ้นอยู่กับที่มาของละอองเรณูหรือเป็น "ไบโอติก" และ "ไม่เหมาะสม" ของผู้ที่ขนส่งละอองเรณู (ตัวแทนในการผสมเกสร)

- การผสมเกสรด้วยตนเอง

มีพืชหลายชนิดที่มีดอกตัวเมียและตัวผู้อยู่ในลำต้นเดียวกัน แต่ก็มีพืชที่มีดอกกะเทยด้วยนั่นคือพวกมันมีอยู่ในเวลาเดียวกันและในดอกเดียวกันทั้งเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมีย (แอนโดรเซียมและจิโนเซียม) ).

ผู้เขียนบางคนคิดว่าการผสมเกสรที่เกิดขึ้นระหว่างดอกไม้ที่ไม่มีกะเทยของพืชชนิดเดียวกันคือ "การผสมเกสรระหว่างดอก" ในขณะที่สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างโครงสร้างการสืบพันธุ์ของดอกไม้ชนิดเดียวกันคือ "การผสมเกสรภายใน"

แม้ว่าจะอนุญาตให้มีการเพิ่มจำนวนของบุคคลที่สืบพันธุ์ แต่การผสมเกสรด้วยตัวเองก็หมายความว่าเซลล์เพศที่รวมกันนั้นมีความเหมือนกันทางพันธุกรรมดังนั้นพืชที่จะออกมาจากเมล็ดที่เกิดจะเป็น "โคลน" ชนิดหนึ่งของพืชแม่

- การผสมเกสรข้าม

ตรงกันข้ามกับกระบวนการผสมเกสรด้วยตนเองการผสมเกสรข้ามเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนละอองเรณูระหว่างดอกไม้ (กะเทยหรือกะเทย) ของพืชต่างชนิดกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนละอองเรณูจากอับละอองเรณูของดอกไม้หนึ่งไปยังตราบาปของอีกดอกหนึ่งบนพืชอื่น

เนื่องจากสารพันธุกรรมที่แลกเปลี่ยนระหว่างการผสมเกสรข้ามมาจากพ่อแม่ที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมเมล็ดพันธุ์ที่จะผลิตเมื่อกระบวนการปฏิสนธิเสร็จสมบูรณ์จะก่อให้เกิดพืชที่แตกต่างกันทั้งทางพันธุกรรมและทางฟีโนไทป์

- การผสมเกสรทางชีวภาพและทางชีวภาพ

ขึ้นอยู่กับเวกเตอร์ที่เป็นสื่อกลางในการถ่ายโอนละอองเรณูจากอับเรณูของดอกไม้หนึ่งไปยังตราบาปของอีกดอกหนึ่ง (หรือเหมือนกัน) การผสมเกสรสามารถจัดได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพและทางชีวภาพ

การผสมเกสรชีวภาพ

การผสมเกสรชนิดนี้อาจเป็นตัวแทนและสำคัญที่สุด มันเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของสัตว์ซึ่งมักจะเป็นแมลงในการถ่ายโอนละอองเรณูจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

แม้ว่ากว่า 50% ของการผสมเกสรจะดำเนินการโดยแมลงและสัตว์ขาปล้องหลายชนิด แต่สัตว์ที่มีกระดูกสันหลังเช่นนกและค้างคาวก็มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้

การผสมเกสรแบบชีวภาพสามารถส่งเสริมทั้งการผสมเกสรข้ามสายพันธุ์และการผสมเกสรด้วยตนเองและพืชสามารถมีความเฉพาะเจาะจงหรือมีลักษณะทั่วไปในแง่ของชนิดของสัตว์ที่ผสมเกสรได้

อย่างไรก็ตามแมลงผสมเกสรไม่ได้มีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืช "ad honorem" เนื่องจากพวกมันถูกดึงดูดไปยังโครงสร้างดอกไม้ไม่ว่าจะด้วยลักษณะที่มองเห็นได้หรือโดยองค์ประกอบของรางวัลที่ได้รับ (อาหารที่พักพิง ฯลฯ .).

ความสัมพันธ์ของพืชกับแมลงผสมเกสรหมายถึงปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญที่กำหนดวิวัฒนาการของโครงสร้างดอกไม้ในเวลาเดียวกันกับสัตว์ที่ผสมเกสร ด้วยเหตุนี้จึงไม่แปลกที่จะนำดอกไม้มาดัดแปลงให้เข้ากับโครงสร้างของผู้มาเยือนของคุณโดยเฉพาะ

การผสมเกสรแบบ Abiotic

การผสมเกสรของสัตว์เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเนื่องจากการมีส่วนร่วมของหน่วยงานที่ "ไม่มีชีวิต" เช่นลมและน้ำ ครั้งแรกเรียกว่าการผสมเกสรดอกไม้และชนิดที่สองเรียกว่าชอบน้ำ

ภาพถ่ายของพืชและละอองเรณู (ที่มา: pixabay.com)

พืชที่ผสมเกสรด้วยน้ำจะถูก จำกัด (ตามตรรกะ) ให้อยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำและมักจะนำเสนอดอกไม้ที่มีโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อให้แน่ใจว่าทั้งการปลดปล่อยและการรับเซลล์เพศ

ความสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม

การผสมเกสรเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับวงจรชีวิตของ angiosperms หลายชนิด เนื่องจากไม่มีการปฏิสนธิการผสมเกสรจะไม่เกิดขึ้นและหากไม่มีเมล็ดพันธุ์หลังก็จะไม่เกิดการผสมเกสรไม่เพียง แต่มีความสำคัญต่อพืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัตว์หลายชนิดที่กินมันด้วย

กระบวนการนี้มีความสำคัญมากสำหรับการรักษาความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพันธุ์พืชซึ่งจำเป็นสำหรับการเกิดกลไกการปรับตัวต่อปัจจัยแวดล้อมต่างๆเช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศการปรากฏตัวของเชื้อโรคเป็นต้น

นอกจากนี้ยังเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการผลิตทางการเกษตรของโลกซึ่งมาจากมุมมองของมนุษย์

อ้างอิง

1. Faegri, K. , & van der Pijl, L. (1979). หลักการของนิเวศวิทยาการผสมเกสร (3rd ed.) Pergamon กด
2. Heinrich, B. , & Raven, PH (1972) พลังงานและนิเวศวิทยาการผสมเกสร วิทยาศาสตร์, 176 (4035), 597-602.
3. นาบอร์ม. (2547). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพฤกษศาสตร์ (ฉบับที่ 1). การศึกษาของเพียร์สัน.
4. Picó, F. , Rodrigo, A. , & Retana, J. (2008). ประชากรพืช พลวัตของประชากร 2811–2817
5. Solomon, E. , Berg, L. , & Martin, D. (1999). ชีววิทยา (ฉบับที่ 5) Philadelphia, Pennsylvania: สำนักพิมพ์ Saunders College