Kas ir bezdzimumvairošanās augos?
Bezdzimumvairošanās augos ir process, kurā no viena vecākauga rodas jauns īpatnis, neiesaistot dzimumšūnas (gametas) vai ģenētisku rekombināciju. Atšķirībā no dzimumvairošanās, kurā iesaistīti ziedputekšņi un olšūnas, un rezultātā rodas sēklas ar ģenētisku mainīgumu , bezdzimumvairošanās gadījumā pēcnācēji ir ģenētiski identiski sākotnējam augam, veidojot tā sauktos klonus.
Šis reprodukcijas veids ir īpaši izplatīts augu valstībā, jo augiem piemīt liela struktūru un orgānu daudzveidība. Ne visiem augiem ir vienādi reprodukcijas mehānismi, tāpēc tie ir izstrādājuši dažādas stratēģijas, lai nodrošinātu savu izdzīvošanu un izplatīšanos.
Daudzi augi var pārmaiņus vairot dzimumdzīvi un bezdzimumvairošanos atkarībā no vides apstākļiem, bezdzimumvairošanās ir vēlamāka stabilā vidē, bet dzimumvairošanās - pārmaiņu vai stresa periodos, tādējādi veicinot sugas adaptāciju un pastāvēšanu.
Augu bezdzimumvairošanās galvenās iezīmes
- Piedalās tikai viens no vecākiemCita auga iejaukšanās nav nepieciešama jaunu īpatņu veidošanai.
- Nav ģenētiskas apmaiņasPēcnācēju ģenētiskais materiāls ir identisks vecāku ģenētiskajam materiālam, kas rada klonus.
- Apaugļošanas ceļā sēklas neveidojas.Jauni augi var rasties no dažādiem veģetatīvajiem orgāniem, piemēram, stublājiem, saknēm, lapām, pumpuriem vai pat sporām noteiktu sugu gadījumā.
- Ātrums un efektivitāteŠis process ļauj ātri kolonizēt piemērotu vidi, jo jauni augi var ātri attīstīties no paša vecākaugu fragmentiem.
- Zema ģenētiskā daudzveidība attiecībā uz seksuālo reprodukciju, kas var būt priekšrocība stabilā vidē, bet trūkums slimību vai pēkšņu vides izmaiņu gadījumā.
Bezdzimumvairošanās priekšrocības un trūkumi augos
- Priekšrocība:
- Tas ļauj ātra reizināšana indivīdiem stabilā vidē.
- Tas neprasa enerģijas patēriņu ziedēšanas, sēklu vai augļu veidošanās procesā.
- Jaunais augs sasniedz briedumu un spēj izdzīvot agri, jo tas parasti saglabājas uzglabāšanas struktūras barības vielu.
- Tas novērš sēklu dīgšanu, kas ir ļoti neaizsargāta pret plēsējiem vai nelabvēlīgiem notikumiem.
- Adaptīvās īpašības tiek pilnībā nodotas pēcnācējiem.
- Tas atvieglo kultivētu sugu pavairošanu ar vēlamām īpašībām lauksaimniecībai un dārzkopībai.
- Trūkumi:
- Zema ģenētiskā daudzveidība padara populācijas neaizsargātākas pret slimībām, kaitēkļiem, sausumu vai krasām vides izmaiņām.
- Ir mazāka spēja pielāgoties jauniem vides faktoriem.
- Kloni konkurē savā starpā par vieniem un tiem pašiem resursiem vidē.
Aseksuālās reprodukcijas veidi augos
Augu bezdzimumvairošanās var notikt, izmantojot dažādus mehānismus, no kuriem daudzus cilvēki ir izmantojuši un uzlabojuši lauksaimniecības un dekoratīvo augu ražošanai. Lai uzzinātu vairāk par augu bezdzimumvairošanās veidiem , galvenie veidi ir aprakstīti tālāk :
- Veģetatīvā pavairošana (pumpuru veidošanās)Tas ietver jaunu īpatņu veidošanos no veģetatīvajiem orgāniem, piemēram, stublājiem, lapām vai saknēm. Visizplatītākie veidi ir:
- StolonsVirszemes stublāji, parasti horizontāli, kas aug paralēli zemei. To galos jeb mezglos attīstās pumpuri, kas var kļūt par jauniem augiem. Tipiski piemēri: zemenes un āboliņš.
- SakneņiPazemes stublāji, kas aug horizontāli, uzglabā barības vielas un no saviem mezgliem veido jaunus dzinumus un saknes. Tie ir sastopami tādām sugām kā ingvers, īriss, plantāni, lilijas, orhidejas, kurkuma un parastā niedre.
- SīpoliPazemes struktūras, kas sastāv no centrāla pumpura, ko ieskauj gaļīgas lapas, kurās uzkrājas barības vielas. Katra sīpola dalīšanās var dot jaunus sīpolus. Piemēri: hiacinte, narcise, tulpe, sīpolpuķe un lilija.
- KormoniPazemes stublāji, kas līdzīgi sīpoliem, bet ar cietu audu. Tos klāj sausas, papīrainas lapas un tie uzglabā barības vielas. Kad attīstās pumpuri, rodas jauni augi. Piemēri: gladiolas un taro.
- BumbuļiSabiezināti stublāji vai saknes, kas uzkrāj rezerves un kam ir pumpuri, kas spēj radīt jaunus augus. Tie var būt kātveida (kartupelis, saldais kartupelis) vai sakņveida (saldais kartupelis, dālija, pastinaks).
- Stādi vai asniNelieli augi, kas attīstās dažu sugu, piemēram, kalanhoju, lapu malās.
- SadrumstalotībaDažiem augiem piemīt spēja pilnībā atjaunoties no ķermeņa atdalījušamies fragmentiem, piemēram, lapām, stublājiem vai saknēm. Šis ir izplatīts mehānisms sūnām, sukulentiem un noteiktām aknu misēm. Tas ir arī princips, uz kura balstās mākslīgās pavairošanas metodes, piemēram, spraudeņi un slāņošana.
- SpraudeņiTas ietver daļas stumbra, zara vai saknes nogriešanu no mātesauga un tā stādīšanu, lai tas attīstītu saknes un izveidotu jaunu īpatni. To izmanto kaktusu, pelargoniju un daudzu istabas un dekoratīvo augu pavairošanai.
- PotesViena auga pumpuru vai stumbra fragmentu ievieto cita saderīga auga stublājā, lai abas daļas augtu kopā. To plaši izmanto augļu koku un dekoratīvo sugu pavairošana apvienot vēlamās īpašības, piemēram, izturību un produktivitāti.
- SlāņainsTas ietver zara noliekšanu no mātesauga un tā ievietošanu augsnē, to pilnībā neatdalot. Apraktie mezgli izdīgst saknēs un var attīstīties jauns īpatnis. To bieži izmanto vīnogulājiem un vīteņaugiem.
- SporulācijaSporu veidošanās specializētos orgānos, ko sauc par sporangijām. Šo mehānismu galvenokārt izmanto sūnas, papardes un bezsēklu augi. Sporas dīgst piemērotos apstākļos un rada jaunus gametofītus, pabeidzot dzīves ciklu.
- ApomikssTā ir sēklu veidošanās bez apaugļošanās, tāpēc sēklas un jaunie augi ir ģenētiski identiski vecākam. Tas ir izplatīts dažās zālēs, citrusaugļos un citās sugās.
- GemmationUz mātes auga veidojas izaugumi vai pumpuri, kas, nobrieduši, var atdalīties un radīt neatkarīgus īpatņus, vienmēr saglabājot mātes auga ģenētisko identitāti.
Augu piemēri ar aseksuālu reprodukciju
Daudzas augu sugas ir attīstījušas un pilnveidojušas bezdzimumvairošanos gan savvaļā, gan kultivētās sugās. Zemāk ir sniegti atbilstoši augu piemēri, kas vairojas bezdzimumceļā, izmantojot aprakstītos mehānismus:
- Stolons:
- Zemene (Fragaria)Katrs stolons ražo jaunus augus, kas spēj sakņoties un veidot blīvas kolonijas, kas ir ideāli piemērotas dabiskā pavairošana un komerciāls.
- Āboliņš (Trifolium)Tas pārklāj lielas augsnes platības caur stoloniem, veicinot erozijas kontroli un substrāta bagātināšanos.
- Sakneņi:
- Ingvers (Zingiber officinale)Tā ēdamais saknenis ir sadrumstalots dabiski vai cilvēka darbības rezultātā, lai vairotu augu.
- Īriss, Banāns, parastā niedre (Arundo donax) un Zemes orhidejasVisi no tiem izmanto sakneņus, lai ātri atjaunotos un izplestos.
- Sīpoli:
- Sīpols (Allium cepa)Tas veido mazas sekundārās sīpoliņas (sīpolpuķes) mātesauga pamatnē.
- Lilija, Tulpe, Jacinto, NarciseSīpoli dalās un ražo jaunus augus dabiski vai pēc novākšanas un galvenās sīpola dalīšanas.
- Bumbuļi:
- Kartupelis (Solanum tuberosum)Katra bumbuļa acs, ja to iestādītu, var veidot jaunu augu.
- Saldais kartupelis, Dalia, PastinaksPavairošanai tie izmanto stumbra vai sakņu bumbuļus.
- Kormoni:
- GladiolaGliemežvākam novecojot, tas attīsta sakneņus, kas var atdalīties un augt kā neatkarīgi augi.
- taroTas vairojas caur cietiem sakneņiem pazemē, un to augstu vērtē kā pārtiku.
- Stādi/lapu dzinumi:
- KalančoTas veido mazus stādiņus gar lapu malām, kas, nokrītot uz substrāta, viegli iesakņojas.
- Fragmentācija un spraudeņi:
- kaktussStublāja fragments var iesakņoties un veidot jaunu augu.
- ĢerānijasTos pavairo ar stumbra spraudeņiem, plaši izmanto dekoratīvajā dārzkopībā.
- Potējums:
- Naranjo, Citronu, Ābele y bumbieru koksViņi izmanto transplantātus, lai apvienotu pēdas pretestību un adaptāciju ar transplantāta produktivitāti un kvalitāti.
- Slāņains:
- VidSlāņojot, elastīgie zari var iesakņoties un veidot jaunus īpatņus.
- Sporulācija:
- Papardes y SūnasTie rada sporas sporangijās, kas ir būtiskas to vairošanai mitrā vidē.
- Apomikss:
- Pasto y CitrusDažas garšaugu un augļu sugas ražo sēklas bez apaugļošanas.
Bezdzimumvairošanās ekoloģiskā un lauksaimnieciskā nozīme
Augu bezdzimumvairošanās spēlē būtisku lomu gan dabiskajās ekosistēmās, gan lauksaimniecībā un dārzkopībā. Tā ļauj ātri kolonizēt labvēlīgas teritorijas, atgūties pēc vides bojājumiem vai traucējumiem un izplatīt sugas, kas ir pielāgojušās konkrētiem apstākļiem. Turklāt lauksaimniecībā un dārzkopībā bezdzimumvairošanās ir ļoti svarīga, lai saglabātu komerciāli vērtīgas šķirnes, kurām piemīt tādas īpašības kā izturība pret slimībām, augsta ražība, garša vai dekoratīvā vērtība.
Veģetatīvā pavairošana ļauj iegūt augus, kas ir līdzīgi to vecākiem, paātrinot ražošanas ciklus un nodrošinot gala produkta kvalitāti. Tādas metodes kā potēšana , noslāņošana un in vitro mikropavairošana ir revolucionizējušas augļu koku, dārzeņu, dekoratīvo augu un meža sugu audzēšanu.
Ģenētiskā vienveidība, kas rodas bezdzimumvairošanās rezultātā, var palielināt uzņēmību pret kaitēkļiem vai epidēmijām, kā tas ir noticis ar kartupeļu un vīnogu kultūrām visā pasaules lauksaimniecības vēsturē. Tāpēc daudzos gadījumos tiek izmantotas dzimumvairošanās un bezdzimumvairošanās kombinācijas, lai izmantotu abu stratēģiju priekšrocības.
