التلقيح: العملية والأنواع والأهمية بالنسبة للبيئة - مادة الاحياء - 2026

و التلقيح هو عملية نقل حبوب اللقاح من الجزء "الذكور" إلى الجزء الأنثوي من الزهرة. والغرض منه هو إخصاب البويضة (الموجودة في الطور المشيجي الأنثوي) بواسطة حبوب اللقاح التي تمثل الطور المشيجي الذكري.

نظرًا لأن التلقيح يتضمن النهج أو الاتصال بين الخلايا الجنسية لنباتات من نفس النوع (على الرغم من أنه يمكن أيضًا أن يكون من نفس النبات ، التلقيح الذاتي) ، فإن التكاثر الجنسي للنبات يعتمد بشكل كبير على هذه العملية.

نحلة تلقيح زهرة (المصدر: Myriams Zilles من pixabay.com)

في النباتات ذات البذور ، يكون التلقيح مجرد خطوة قبل الإخصاب ، وهي العملية التي تختلط فيها المادة الوراثية لشخصين لإنتاج البذرة التي ستؤدي إلى ظهور نبتة جديدة ، ربما تكون لها خصائص مشتركة بين كلا الوالدين.

العضو التناسلي في كاسيات البذور (النباتات المزهرة) المسؤول عن إنتاج الخلايا الجنسية وحمايتها (الأنثى والذكور المشيجية) هي الزهرة ، وهذا هو المكان الذي يحدث فيه التلقيح.

هناك عدة أنواع من التلقيح وبعضها يختلف فيما يتعلق بالملقحات ، والتي يمكن أن تكون حيوية (حيوان) أو غير حيوية (رياح ، ماء) ، والتي تعتمد عليها أنواع النباتات المختلفة اعتمادًا تامًا.

يعتمد التلقيح الحيوي بشكل كبير على خصائص الزهرة ، حيث تنجذب الحيوانات عادةً إلى بعض السمات الخاصة ، إما للتغذية ، أو اللجوء ، أو التكاثر ، إلخ.

معالجة

التلقيح هو نقل حبوب اللقاح من الجزء الذكري من زهرة إلى الجزء الأنثوي من أخرى (أو من نفس ، عندما يتعلق الأمر بالتلقيح الذاتي) ويعتمد على العوامل الخارجية المعروفة باسم الملقحات.

التلقيح (المصدر: Mabel Amber ، على pixabay.com)

هذه إحدى العمليات الأساسية لإنتاج الفاكهة والبذور في الخضروات ، أي أنها جزء أساسي من التكاثر الجنسي للنباتات.

ومع ذلك ، لفهم ما تدور حوله هذه العملية بشيء من التفصيل ، من الضروري أن يكون لديك فكرة أساسية عن شكل الزهرة.

- تشريح الزهرة

زهرة كاسيات البذور النموذجية هي بنية معقدة إلى حد ما ، خاصة إذا اعتبر المرء أن عددًا كبيرًا من الأنواع بها أزهار حيث توجد نباتات مشيمية من الإناث والذكور في نفس الوقت.

بشكل عام ، يتم إنتاج الأزهار في الأنفاق القمية للساق (الجزء الجوي من النباتات) ، واعتمادًا على الأنواع ، يمكن أن تكون ذكورًا أو إناثًا أو ثنائية الميول الجنسية.

مخطط تشريح زهرة كاسيات البذور الناضجة (المصدر: LadyofHats عبر ويكيميديا ​​كومنز) يُعرف الجزء من الجذع الذي يربط الزهرة ببقية النبات باسم السويقة ، وفي الجزء العلوي منها الوعاء ، وهو الهيكل المسؤول عن الدعم من أجزاء الزهرة (الكؤوس ، البتلات ، الأسدية والكربيل).

تمارس الكؤوس والبتلات وظائف في حماية الشرانق وفي الجذب البصري لبعض الملقحات ، على التوالي ؛ بينما الأسدية والكاربيل هي المشيجيات حيث يتم إنتاج الخلايا الجنسية.

ذكور مشيجية

الأسدية عبارة عن خيوط طويلة تنتهي في أنثرات ، وهي "الأكياس" حيث يتم إنتاج حبوب اللقاح. تُعرف مجموعة أسدية الزهرة باسم androecium ، والتي تعني "منزل الإنسان" ، وبشكل عام ، تكون أطول من الكأس والبتلات.

مشيج أنثى

تحتوي الكاربيل على البويضات. هذه تشكل ما يعرف باسم "المدقة" وتتكون من وصمة العار ، والأسلوب والمبيض. يسمى هذا الجزء من الزهرة جينوسيوم ، وهو ما يعني "بيت المرأة".

المدقات تشبه شكل دبوس البولينج. يتوافق الجزء العلوي مع وصمة العار وهو عبارة عن هيكل مفلطح يسمح سطحه اللاصق بالتصاق حبوب اللقاح.

النمط هو الجزء الأوسط من المدقة وهو الجزء الذي يربط وصمة العار بالمبيض ؛ يمكن أن تكون طويلة أو قصيرة. أخيرًا ، المبيض هو المكان الذي توجد فيه بويضة واحدة أو أكثر وهو الجزء الأكثر اتساعًا في المدقة. يمكن أن يصبح المبيض جزءًا من الفاكهة أو كلها.

- كيف يحدث التلقيح؟

عندما تصل حبوب اللقاح إلى وصمة العار ، فإنها "تنبت" ، وتنتج بنية طويلة تُعرف باسم أنبوب حبوب اللقاح. ينمو أنبوب حبوب اللقاح إلى أسفل من خلال النمط ، أي أنه ينمو في اتجاه المبيض.

تشارك العديد من آليات التعرف والإشارات في اتجاه نمو أنبوب حبوب اللقاح نحو المبيض ، وكما هو الحال بالنسبة للعديد من الحيوانات ، لا تصل جميع أنابيب حبوب اللقاح التي تنبت وتنمو بنفس الطريقة إلى المبيض وتتقدم نحو المبيض. التخصيب.

عندما يخترق أنبوب حبوب اللقاح الطور المشيجي الأنثوي (المبيض) ، تقوم خلية الحيوانات المنوية الموجودة في حبوب اللقاح بتخصيب خلية البويضة. بعد فترة وجيزة ، وبفضل عملية الإخصاب وبمجرد اندماج نواة كلتا الخليتين ، يتم إنتاج البيضة الملقحة.

هذا الزيجوت ، أثناء تطوره في الجنين ، هو ما سيشكل البذرة لاحقًا ، وهو أهم عضو تشتت للنباتات مع التكاثر الجنسي.

بالإضافة إلى خلية الحيوانات المنوية التي تحقق إخصاب خلية البويضة ، تندمج خلية منوية أخرى موجودة في نفس حبوب اللقاح مع نواتين أو أكثر مشتقة من الطور المشيجي الأنثوي ؛ تُعرف هذه العملية باسم الإخصاب المزدوج.

يشكل الاندماج المذكور أعلاه "نواة السويداء متعددة الصبغيات" ، والتي ستكون مسؤولة عن إنتاج السويداء (المادة الغذائية) التي يتغذى منها الجنين داخل البذرة أثناء نموها وأثناء الإنبات.

أنواع

يمكن تصنيف التلقيح على أنه "التلقيح الذاتي" و "التلقيح المتبادل" اعتمادًا على المكان الذي تأتي منه حبوب اللقاح ، أو على أنه "حيوي" و "غير حيوي" لمن ينقل حبوب اللقاح (عامل التلقيح).

- التلقيح الذاتي

هناك أنواع من النباتات التي لها أزهار من الإناث والذكور على نفس الساق ، ولكن هناك أيضًا تلك التي تحتوي على أزهار ثنائية الميول الجنسية ، أي أنها تقدم ، في نفس الوقت وفي نفس الزهرة ، نباتات مشيجية من الذكور والإناث (androecium و gynoecium).).

يعتبر بعض المؤلفين أن التلقيح الذي يحدث بين أزهار أحادية الجنس من نفس النبات هو "تلقيح بين الأزهار" ، في حين أن التلقيح الذي يحدث بين الهياكل التناسلية للزهرة نفسها هو "تلقيح داخل الأزهار".

على الرغم من أنه يسمح بتكاثر الأفراد الذين يتكاثرون ، إلا أن التلقيح الذاتي يشير إلى أن الخلايا الجنسية التي تندمج متطابقة وراثيًا ، بحيث تكون النباتات التي ستخرج من البذور الناتجة نوعًا من "الحيوانات المستنسخة" للنباتات الأم.

- التلقيح المتبادل

على عكس عملية التلقيح الذاتي ، يتضمن التلقيح المتبادل تبادل حبوب اللقاح بين أزهار نباتات مختلفة (ثنائية الجنس أو ثنائية الجنس). بمعنى آخر ، تتضمن هذه العملية نقل حبة حبوب اللقاح من زهرة أخرى إلى وصمة عار أخرى ، على نبات مختلف.

نظرًا لأن المادة الوراثية التي يتم تبادلها أثناء التلقيح الخلطي مشتقة من آباء مختلفين وراثيًا ، فإن البذور التي سيتم إنتاجها بمجرد اكتمال عملية الإخصاب ستؤدي إلى ظهور نباتات مختلفة ، من الناحية الوراثية والنمطية.

- التلقيح الحيوي واللاأحيائي

اعتمادًا على المتجه الذي يتوسط في نقل حبوب اللقاح من أنثر زهرة واحدة إلى وصمة عار أخرى (أو نفس الشيء) ، يمكن تصنيف التلقيح على أنه حيوي وغير حيوي

التلقيح الحيوي

ربما يكون هذا النوع من التلقيح هو الأكثر تمثيلاً وأهمية على الإطلاق. يتعلق الأمر بمشاركة حيوان ، عادة حشرة ، في نقل حبوب اللقاح من مكان إلى آخر.

على الرغم من أن أكثر من 50 ٪ من التلقيح يتم بواسطة العديد من الحشرات والمفصليات من مختلف الأنواع ، إلا أن الحيوانات الفقارية مثل الطيور والخفافيش تلعب دورًا مهمًا في هذه العملية.

يمكن أن يعزز التلقيح الحيوي كلاً من التلقيح المتبادل والتلقيح الذاتي ، ويمكن أن تكون النباتات محددة أو عامة من حيث نوع الحيوان الذي يقوم بتلقيحها.

ومع ذلك ، فإن الملقحات لا تشارك في التكاثر الجنسي للنباتات "التكريم" ، لأنها تنجذب إلى الهياكل الزهرية إما من خلال خصائصها المرئية أو من خلال عناصر المكافأة التي تحصل عليها (الطعام ، المأوى ، إلخ..).

تعني العلاقة بين النبات والملقِّح تفاعلًا مهمًا يشكل تطور البنية الزهرية في نفس الوقت الذي يحدث فيه تلقيح الحيوانات. لهذا السبب ، ليس من الغريب الحصول على زهور تتكيف خصيصًا مع هياكل زوار موقعك.

التلقيح اللاأحيائي

التلقيح اللاأحيائي هو ما يحدث بفضل مشاركة الكيانات "غير الحية" ، مثل الرياح والمياه. يُعرف الأول باسم التلقيح المضاد للانسداد والثاني باسم محبة الماء.

صورة لنبات وحبوب لقاحه (المصدر: pixabay.com)

النباتات التي يتم تلقيحها بواسطة الماء مقيدة (كما هو منطقي) في البيئات المائية وغالبًا ما تقدم أزهارًا ذات هياكل خاصة جدًا ، من أجل ضمان إطلاق واستقبال الخلايا الجنسية.

أهمية البيئة

التلقيح هو عملية حاسمة لدورة حياة العديد من كاسيات البذور. نظرًا لأنه بدون التلقيح لا يحدث الإخصاب وبدون هذا الأخير ، لا يتم إنتاج البذور ، فإن التلقيح ليس أمرًا حيويًا للنباتات فحسب ، بل أيضًا للعديد من الحيوانات التي تتغذى عليها.

تعتبر العملية نفسها مهمة للغاية للحفاظ على التنوع الجيني لأنواع النباتات ، وهو أمر ضروري لظهور آليات تكيفية ضد العوامل البيئية المختلفة مثل تغير المناخ ، ووجود مسببات الأمراض ، إلخ.

إنها أيضًا عملية أساسية للإنتاج الزراعي العالمي ، وهذا من وجهة نظر الإنسان.

المراجع

1. Faegri ، K. ، & van der Pijl ، L. (1979). مبادئ علم البيئة التلقيح (الطبعة الثالثة). مطبعة بيرغامون.
2. Heinrich، B.، & Raven، PH (1972). علم الطاقة وبيئة التلقيح. العلوم، 176 (4035) ، 597-602.
3. نابورز ، م. (2004). مقدمة في علم النبات (الطبعة الأولى). تعليم بيرسون.
4. Picó، F.، Rodrigo، A.، & Retana، J. (2008). ديموغرافيا النبات. ديناميات السكان ، 2811-2817.
5. سولومون ، إي ، بيرج ، إل ، ومارتن ، د. (1999). علم الأحياء (الطبعة الخامسة). فيلادلفيا ، بنسلفانيا: Saunders College Publishing.