Kas yra nelytinis dauginimasis augaluose?
Nelytinis augalų dauginimasis yra procesas, kurio metu iš vieno motininio augalo atsiranda naujas individas, nedalyvaujant lytiniams ląstelėms (gametoms) ar genetinei rekombinacijai. Skirtingai nuo lytinio dauginimosi, kai dalyvauja žiedadulkės ir sėklalizdės, o sėklos pasižymi genetiniu kintamumu , nelytinio dauginimosi metu palikuonys yra genetiškai identiški pradiniam augalui ir sudaro tai, kas vadinama klonais.
Šis dauginimosi būdas ypač paplitęs augalų karalystėje dėl didelės augalų struktūrų ir organų įvairovės. Ne visi augalai turi tuos pačius dauginimosi mechanizmus, todėl jie sukūrė skirtingas strategijas, užtikrinančias jų išlikimą ir plitimą.
Daugelis augalų, priklausomai nuo aplinkos sąlygų, gali daugintis lytiniu ir nelytiniu būdu : nelytinis dauginimasis yra pageidaujamas stabilioje aplinkoje, o lytinis – pokyčių ar streso laikotarpiais, todėl supaprastėja rūšies prisitaikymas ir išlikimas.
Pagrindinės nelytinio dauginimosi augalų savybės
- Dalyvauja tik vienas iš tėvųNaujų individų formavimuisi nereikia kito augalo įsikišimo.
- Nėra genetinių mainųPalikuonių genetinė medžiaga yra identiška tėvų, todėl gimsta klonai, genetinei medžiagai.
- Apvaisinimo metu sėklos nesusidaro.Nauji augalai gali kilti iš skirtingų vegetatyvinių organų, tokių kaip stiebai, šaknys, lapai, pumpurai ar net sporos tam tikrų rūšių atveju.
- Greitis ir efektyvumasŠis procesas leidžia greitai kolonizuoti tinkamą aplinką, nes nauji augalai gali greitai išsivystyti iš paties motininio individo fragmentų.
- Maža genetinė įvairovė kalbant apie lytinę reprodukciją, kuri gali būti pranašumas stabilioje aplinkoje, tačiau trūkumas susiduriant su ligomis ar staigiais aplinkos pokyčiais.
Augalų nelytinio dauginimosi privalumai ir trūkumai
- Pranašumas:
- Tai leidžia greitas dauginimasis asmenų, gyvenančių stabilioje aplinkoje.
- Žydinimui, sėklų formavimuisi ar vaisių formavimuisi energijos sąnaudų nereikia.
- Naujas augalas subręsta ir gali išgyventi anksti, nes paprastai išlaiko sandėliavimo konstrukcijos maistinių medžiagų.
- Tai neleidžia sėkloms sudygti – stadijoje, kuri yra labai pažeidžiama plėšrūnų ar nepalankių įvykių.
- Adaptyvūs bruožai palikuonims perduodami visa apimtimi.
- Tai palengvina auginamų rūšių, turinčių pageidaujamų savybių žemės ūkiui ir sodininkystei, dauginimą.
- Trūkumai:
- Dėl mažos genetinės įvairovės populiacijos yra labiau pažeidžiamos ligų, kenkėjų, sausrų ar drastiškų aplinkos pokyčių.
- Mažiau gebėjimo prisitaikyti prie naujų aplinkos veiksnių.
- Klonai konkuruoja tarpusavyje dėl tų pačių išteklių aplinkoje.
Nelytinio dauginimosi augaluose rūšys
Augalų nelytinis dauginimasis gali vykti įvairiais mechanizmais, iš kurių daugelį žmonės panaudojo ir patobulino žemės ūkio ir dekoratyviniams produktams gaminti. Norėdami sužinoti daugiau apie augalų nelytinio dauginimosi tipus , toliau išsamiai aprašomi pagrindiniai tipai :
- Vegetatyvinis dauginimasis (pumpurų formavimasis)Tai apima naujų individų formavimąsi iš vegetatyvinių organų, tokių kaip stiebai, lapai ar šaknys. Dažniausiai pasitaikantys tipai:
- StolonaiAntžeminiai stiebai, dažniausiai horizontalūs, augantys lygiagrečiai žemei. Jų galuose arba mazguose išvysto pumpurus, kurie gali virsti naujais augalais. Tipiški pavyzdžiai: braškės ir dobilai.
- ŠakniastiebiaiPožeminiai stiebai, augantys horizontaliai, kaupia maistines medžiagas ir iš savo mazgų išleidžia naujus ūglius bei šaknis. Jie aptinkami tokiose rūšyse kaip imbieras, vilkdalgis, gyslotis, lelijos, orchidėjos, ciberžolė ir paprastoji nendrė.
- LemputėsPožeminiai dariniai, sudaryti iš centrinio pumpuro, apsupto mėsingų lapų, kuriuose kaupiamos maistinės medžiagos. Kiekvienas svogūnėlis dalijantis gali išauginti naujus svogūnėlius. Pavyzdžiai: hiacintas, narcizas, tulpė, svogūnas ir lelija.
- GumbasvogūniaiPožeminiai stiebai, panašūs į svogūnėlius, bet su kietu audiniu. Juos dengia sausi, popieriniai lapai ir jie kaupia maistines medžiagas. Kai išsivysto pumpurai, išdygsta nauji augalai. Pavyzdžiai: kardelis ir kolokazija.
- GumbaiSustorėję stiebai arba šaknys, kuriuose kaupiamos atsargos ir yra pumpurų, galinčių išauginti naujus augalus. Jie gali būti stiebo formos (bulvės, batatai) arba šaknų formos (batatai, jurginai, pastarnokai).
- Daigai arba daigaiMaži augalai, kurie auga kai kurių rūšių, pavyzdžiui, kalankės, lapų pakraščiuose.
- SuskaidymasKai kurie augalai gali visiškai regeneruotis iš nuo jų kūno atsiskyrusių fragmentų, tokių kaip lapai, stiebai ar šaknys. Tai įprastas mechanizmas samanoms, sukulentams ir tam tikroms kepenų žolėms. Tuo pačiu principu grindžiami ir dirbtinio dauginimo metodai, tokie kaip auginiai ir sluoksniavimas.
- AuginiaiTai reiškia, kad nuo motininio augalo nupjaunama dalis stiebo, šakos ar šaknies ir pasodinama taip, kad ji įsišaknytų ir suformuotų naują individą. Tai naudojama kaktusų, pelargonijų ir daugelio kambarinių bei dekoratyvinių augalų dauginimui.
- SkiepaiVieno augalo pumpuras arba stiebo fragmentas įterpiamas į kito suderinamo augalo stiebą, kad abi dalys augtų kartu. Tai plačiai naudojama vaismedžių ir dekoratyvinių rūšių dauginimas suderinti norimas savybes, tokias kaip ilgaamžiškumas ir našumas.
- SluoksniuotasTai reiškia, kad šaka nulenkiama nuo motininio augalo ir įsmeigiama į dirvą jos visiškai neatskiriant. Užkasti mazgai išleidžia šaknis ir gali išsivystyti naujas individas. Tai dažnai naudojama vynmedžiams ir vijokliniams augalams.
- SporuliacijaSporų gamyba specializuotuose organuose, vadinamuose sporangijomis. Šį mechanizmą daugiausia naudoja samanos, paparčiai ir besėkliai augalai. Sporos sudygsta tinkamomis sąlygomis ir iš jų išsivysto nauji gametofitai, užbaigdamos gyvavimo ciklą.
- ApomiksėTai sėklų formavimasis be apvaisinimo, todėl sėklos ir nauji augalai yra genetiškai identiški tėvams. Tai būdinga kai kurioms žolėms, citrusiniams vaisiams ir kitoms rūšims.
- GemmacijaAnt motininio augalo susidaro iškilimai arba pumpurai, kurie, subrendus, gali atsiskirti ir išvesti savarankiškus individus, visada išlaikydami motininio augalo genetinį tapatumą.
Nelytinio dauginimosi augalų pavyzdžiai
Daugybė augalų rūšių, tiek gamtoje, tiek auginamose, ištobulino nelytinį dauginimąsi. Žemiau pateikiami svarbūs augalų, kurie dauginasi nelytiniu būdu aprašytais mechanizmais, pavyzdžiai:
- Stolonai:
- Braškė (Fragaria)Kiekvienas stolonas išaugina naujus augalus, gebančius įsišaknyti ir formuoti tankias kolonijas, idealiai tinkančias natūralus dauginimasis ir komercinės.
- Dobilas (Trifolium)Jis stolonais padengia didelius dirvožemio plotus, skatindamas erozijos kontrolę ir substrato praturtėjimą.
- Šakniastiebiai:
- Imbieras (Zingiber officinale)Jo valgomasis šakniastiebis yra suskaidytas natūraliai arba dėl žmogaus veiksmų, siekiant dauginti augalą.
- Rainelė, Bananas, paprastoji nendrė (Arundo donax) ir Sausumos orchidėjosVisi jie naudoja šakniastiebius, kad greitai atsinaujintų ir plėstųsi.
- Lemputės:
- Svogūnas (Allium cepa): Jis formuoja mažas antrines svogūnėlius (svogūnėlius) motininio augalo apačioje.
- Lelija, Tulpė, Jacinto, NarcizasSvogūnėliai dalijasi ir išaugina naujus augalus natūraliai arba nuėmus derlių ir padalijus pagrindinę svogūnėlę.
- Gumbai:
- Bulvė (Solanum tuberosum)Kiekviena gumbo akutė, pasodinta, gali suformuoti naują augalą.
- Saldžioji bulvė, Dalia, PastarnokasJie dauginimui naudoja stiebinius arba šakniagumbius.
- Gumbasvogūniai:
- KardelisSenstant gumbasvogūniui, jis išaugina gumbasvogūnius, kurie gali atsiskirti ir augti kaip nepriklausomi augalai.
- taroDauginasi per kietus gumbasvogūnius po žeme, labai vertinamas kaip maistas.
- Daigai / lapų ūgliai:
- kalanchoe: Jis išaugina mažus augalėlius palei lapų kraštus, kurie lengvai įsišaknija nukritę ant substrato.
- Fragmentacija ir auginiai:
- KaktusasStiebo fragmentas gali įsišaknyti ir suformuoti naują augalą.
- Pelargonijos: Jie dauginami stiebų auginiais, plačiai naudojami dekoratyvinėje sodininkystėje.
- Transplantantas:
- Naranjo, Citrina, Obuolių medis y PeralasJie naudoja transplantatus, kad sujungtų pėdos atsparumą ir prisitaikymą su transplantato produktyvumu ir kokybe.
- Sluoksniuotas:
- prieSluoksniuojant, lanksčios šakos gali įsišaknyti ir suformuoti naujus individus.
- Sporuliacija:
- Paparčiai y SamanosJie gamina sporas sporangijose, kurios yra būtinos jų dauginimuisi drėgnoje aplinkoje.
- Apomiksė:
- Ganyklos y CitrusasKai kurios žolelių ir vaisių rūšys subrandina sėklas be apvaisinimo.
Nelytinio dauginimosi ekologinė ir žemės ūkio svarba
Nelytinis augalų dauginimasis vaidina esminį vaidmenį tiek natūraliose ekosistemose, tiek žemės ūkyje ir sodininkystėje. Jis leidžia greitai kolonizuoti palankias vietoves, atsigauti po aplinkos žalos ar trikdžių ir plisti prie konkrečių sąlygų prisitaikiusioms rūšims. Be to, žemės ūkyje ir sodininkystėje nelytinis dauginimasis yra labai svarbus siekiant išlaikyti komerciškai vertingas veisles, pasižyminčias tokiomis savybėmis kaip atsparumas ligoms, didelis produktyvumas, skonis ar dekoratyvinė vertė.
Vegetatyvinis dauginimas leidžia gauti augalus, kurie yra panašūs į jų motininius augalus, pagreitinti gamybos ciklus ir užtikrinti galutinio produkto kokybę. Tokie metodai kaip skiepijimas , sluoksniavimas ir mikrodauginimas in vitro sukėlė revoliuciją vaismedžių, daržovių, dekoratyvinių ir miško rūšių auginime.
Dėl nelytinio dauginimosi atsirandantis genetinis vienodumas gali padidinti jautrumą kenkėjams ar epidemijoms, kaip tai nutiko bulvių ir vynuogių pasėliuose per visą pasaulinę žemės ūkio istoriją. Todėl daugeliu atvejų, siekiant pasinaudoti abiejų strategijų teikiama nauda, naudojami lytinio ir nelytinio dauginimosi deriniai.
