ما هو الإخصاب المزدوج؟ (وصف) - مادة الاحياء - 2026

و الإخصاب المزدوج هو العملية التي تحدث في النباتات، حيث يكون واحدا من نوى عرسي من حبوب اللقاح (الأمشاج الذكور) يخصب الأنثى الإنجابية الخلية (خلية البويضة) وآخر خصبة خلية أخرى، والتي سوف تكون مختلفة لو كان كاسيات البذور أو جنيتال.

في كاسيات البذور ، تندمج النواة الثانية للنمط المشيجي مع نواتين قطبيتين موجودتين في الخلية المركزية لكيس حبوب اللقاح لتتطور لاحقًا في السويداء. من ناحية أخرى ، في الجنيتال ، تندمج النواة الثانية للنمط المشيجي الذكري مع نواة القناة البطنية لإنتاج جنين ثانٍ.

التسميد في النباتات. 1) البوغ. 2) العضو الذكري. 3) البويضة. 4) المبيض. 5) الخلايا الجذعية الدقيقة. 6) الخلايا الجذعية الضخمة. 7) ميكروسبور. 8) الشركات الكبرى. 9) حبوب اللقاح (ذكور مشيجية) ؛ 10) كيس الجنين (الطور المشيجي الأنثوي الناضج) ؛ 11) البذور. 12) السويداء (3 ن) ؛ 13) البذور الناضجة. أنا) ثنائي الصيغة الصبغية (2 ن) ؛ II) أحادي العدد (ن) ؛ الثالث) الانقسام الاختزالي. رابعا) الانقسام. ت) التلقيح. السادس) الإخصاب المزدوج ؛ مأخوذة وتحرير من: TheLAW14.

اعتقد علماء النبات في الأصل أن الإخصاب المزدوج كان ظاهرة حصرية من كاسيات البذور ، ولكن تم وصف العملية أيضًا لاحقًا لنباتات المجموعة النيتالية.

التاريخ

كان عالم النبات الروسي الأصل سيرجي جافريلوفيتش ناواشين الذي يعمل مع كاسيات البذور من فصيلة Lilium martagon و Fritillaria tenella أول من لاحظ عملية الإخصاب المزدوج. تم توضيح هذه الظاهرة لاحقًا من قبل عالم النبات البولندي الألماني الشهير إدوارد ستراسبيرغر.

بعد هذا الاكتشاف ، أبلغ العديد من علماء النبات عن أحداث غير طبيعية للتخصيب المزدوج في مجموعات مختلفة من عاريات البذور (Thuja ، Abies ، Pseudotsuga ، من بين آخرين). يمكن أن تتدهور نواتج الإخصاب الثاني وتنتج نوى حرة أو تؤدي أيضًا إلى ظهور أجنة إضافية.

في وقت لاحق تبين أن الإخصاب المزدوج كان حدثًا طبيعيًا في نباتات المجموعة النتية ، ولكن في هذه المجموعة ، على عكس كاسيات البذور ، ينتج الإخصاب الثاني دائمًا أجنة إضافية وليس السويداء.

وصف

في كاسيات البذور

في معظم كاسيات البذور ، تنتج الخلية الطليعية الضخمة (megasporocyte) أربعة مجموعات أحادية العدد عن طريق الانقسام الاختزالي ، يتطور منها واحد فقط لإنتاج ميغاغاميتوفيت ، بينما يتحلل الآخرون.

تنتج ميغاغاميتوفيت ثماني نوى ، منها اثنتان (نواتان قطبية) تهاجران نحو المنطقة المركزية للنبات الضخم أو كيس الجنين ، مما يؤدي إلى نشوء خلية ثنائية النواة.

يتم ترتيب بقية النوى في مجموعات من ثلاثة على المحيط ، واحدة منها ستشكل الخلية البيضية ، وستشكل النوى المتجاورة التآزر ، بينما تشكل النوى الثلاثة المتبقية الموجودة في الطرف المقابل الأضداد.

من جانبها ، ينتج الطور المشيجي الذكر (حبوب حبوب اللقاح) ثلاث نوى ؛ اثنان منوي والآخر نباتي. عندما تتلامس حبوب اللقاح مع وصمة العار ، فإنها تنبت وتنتج أنبوب حبوب اللقاح الذي ينمو من خلال النمط ، وينجذب بواسطة المواد التي ينتجها المؤازرون.

ثم تهاجر نواتا الحيوانات المنوية عبر أنبوب حبوب اللقاح لإجراء عملية إخصاب مزدوج. ستندمج إحدى نوى الحيوانات المنوية مع نواة خلية البويضة وستشكل زيجوتًا يؤدي إلى تكوين الجنين ، بينما تندمج الأخرى مع نواتي الخلية المركزية مما يؤدي إلى ظهور السويداء.

السويداء

السويداء عبارة عن نسيج ثلاثي الصبغيات يتكون من اندماج الخلية المركزية لكيس الجنين (ثنائي النواة) بإحدى نواتي الحيوانات المنوية لحبوب اللقاح. خلايا السويداء غنية بحبيبات النشا المضمنة في مصفوفة بروتينية وتتمثل وظيفتها في توفير المواد الغذائية للجنين النامي.

لا يوجد إجماع بين العلماء حول الأصل التطوري للسويداء في كاسيات البذور. يؤكد بعض المؤلفين أنه جنين إضافي تم تحويل تطوره إلى نسيج غذائي لصالح الجنين الآخر.

يجادل مؤلفون آخرون بأن السويداء ليست نتاجًا للتكاثر الجنسي ، بل هي مرحلة خضرية لتطور كيس الجنين ، كما يحدث في عاريات البذور. كلا الفرضيتين لهما منتقدوه ومدافعون عنه.

في Gnetales

تنتمي نباتات عاريات البذور الوحيدة التي ثبت فيها إخصاب مزدوج إلى جنس Gnetum و Ephedra (Gnatales). ومع ذلك ، لا تنشأ السويداء في أي منها نتيجة لهذا الإخصاب المزدوج.

الايفيدرا

في نوعين على الأقل من الإيفيدرا ، تتشكل الأمشاج الأنثوية في أركونيا داخل الطور المشيجي أحادي البوغ. يحتوي الأنبوب المنوي من جانبه على أربع نوى ، اثنتان منها متكاثرتان.

يتم إطلاق نوى الحيوانات المنوية هذه في ميغاغاميتوفيت وسوف يندمج أحدهما مع نواة خلية البويضة ، بينما يندمج الآخر مع نواة القناة البطنية.

والنتيجة هي نوعان من البيضة الملقحة التي ستتطور إلى أجنة قابلة للحياة متطابقة وراثيا ، لأن نواتين الأنثيين تشكلتا داخل طور مشيجي أحادي البوغ ، في حين أن نواتي الحيوانات المنوية من نفس أنبوب حبوب اللقاح متطابقتان وراثيا.

يمكن أن يتشكل اثنان أو أكثر من الأركونيا في كل طور مشيجي أنثى ، مما يؤدي إلى حدوث عدة أحداث إخصاب مزدوج في وقت واحد داخل الطور المشيجي.

جنيتوم

يظهر الإخصاب المزدوج في Gnetum اختلافات مهمة بالمقارنة مع الإخصاب المزدوج الذي يحدث في الإيفيدرا. في Gnetum ، على عكس الإيفيدرا ، فإن المشيجيات الأنثوية هي رباعي السبور وليست أحادية البوغ.

الفرق الآخر هو أنه في Gnetum لا تتشكل أركونيا ولا خلايا بيضية محددة مسبقًا. بسبب فقدان البويضات ، فإن العديد من نوى الأنثى المشيجية قابلة للتخصيب ؛ وبهذه الطريقة ، يمكن أن تخصب نواتا الحيوانات المنوية من أنبوب حبوب اللقاح أي نواتين من الإناث.

كما هو الحال في الإيفيدرا ، فإن عملية الإخصاب المزدوج في جينيتوم ستنتج اثنين من البيضة الملقحة القابلة للحياة ، ولكن في هذا لن تكون الملقحات متطابقة وراثيًا بسبب الطبيعة الرباعية المسببة للنبات المشيجي الأنثوي. في Gnetum ، يمكن أن تحدث أحداث إخصاب مزدوج متعددة ، إذا كان هناك ما يكفي من حبوب اللقاح.

نبات Gnetal Ephedra viridis. مأخوذة وتحرير من: Dcrjsr.

ازدواج الإخصاب والتطور في النباتات

يدعم اكتشاف الإخصاب المزدوج في Gnetum و Ephedra الفرضية التطورية التي وفقًا لها نشأت هذه العملية في سلف مشترك لـ Gnetales و كاسيات البذور ، وهذا هو السبب في أنها ستكون مشابكًا (شخصية مشتقة مشتركة) من شأنها أن تسمح لهم بالتجميع في كومة من نباتات الأنثوفيت. (monophyletic).

Synapomorphies هي شخصيات مشتقة يشترك فيها نوعان أو أكثر من الأنواع أو الأصناف ، وبالتالي قد تظهر درجة معينة من القرابة. سيكون طابع الأجداد (plesiomorphic) في هذه الحالة هو الإخصاب البسيط.

وبهذه الطريقة ، يمكن أن تكون Gnetales مجموعة قاعدية داخل كومة من نباتات الأنثوفيت التي يؤدي فيها الإخصاب المزدوج إلى ظهور اثنين من الزيجوتات القابلة للحياة ، في حين أن ظهور السويداء كمنتج للتخصيب المزدوج سيكون تشابكًا فريدًا داخل كاسيات البذور..

المراجع

1. السويداء. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
2. إخصاب مزدوج. على ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org.
3. جيم ليري. ما هي مجموعة monophyletic؟ تعافى من lifeder.com.
4. إم دبليو نابورز (2004). مقدمة في علم النبات. شركة Pearson Education، Inc.
5. شبيبة كارمايكل ونحن فريدمان (1996). الإخصاب المزدوج في Gnetum gnemon (Gnetaceae): تأثيره على تطور التكاثر الجنسي داخل Gnetales و Anthophyte clade. المجلة الأمريكية لعلم النبات.
6. نحن فريدمان (1990). التكاثر الجنسي في Ephedra nevadensis (Ephedraceae): دليل إضافي على الإخصاب المزدوج في نبات بذور غير مزهر. المجلة الأمريكية لعلم النبات.
7. الوحدة 24: الإخصاب والتكوين الجنيني. 24.3. كاسيات البذور. في مورفولوجيا النباتات الوعائية. تعافى من biologia.edu.ar.