هدف هر موجود زنده از جمله گیاهان، ایجاد و ادامه نسل خود می باشد. این عمل در گیاهان توسط گرده افشانی انجام می پذیرد. گرده افشانی یک فرایند کلیدی در اکوسیستم های گیاهی می باشد. بنابراین در تولید غذا و معیشت انسان و دیگر جانوران که از این میوه ها و بذر ها استفاده می کنند، نقش مهمی ایفا می کنند. یک سوم مواد غذایی مورد استفاده انسان به طور مستقیم و غیرمستقیم از گیاهان تامین می شود که این نیز به گرده افشانی گیاهان وابسته است. بدون این فرایند ارتباط بسیاری از گونه های وابسته از هم می پاشد.
گرده افشانی چیست؟
به انتقال دانه گرده از پرچم ها به کلاله گرده افشانی گفته می شود. اگر پرچم و کلاله بر روی یک گل واحد باشند و عمل انتقال پرچم های یک گل به کلاله موجود در همان گل انجام بگیرد، در اصطلاح به این فرایند خود گرده افشانی می گویند و زمانی که پرچم ها در یک گل و کلاله در گل دیگری باشد، دگر گرده افشانی نامیده می شود. زمانی که دگر گرده افشانی اتفاق می افتد، احتمال تنوع در ژنتیک نسل های بعدی بالا می رود. با توجه به اینکه دانه های گرده گیاهان، قدرت تحرک ندارند، باید به روش هایی مثل حشرات، باد و … منتقل شوند.
گرده افشانی چگونه انجام می پذیرد؟
می تواند به دو روش مستقیم و غیرمستقیم گرده افشانی میتواند انجام گیرد که در ادامه به توضیح مختصر این روش ها خواهیم پرداخت؛
گرده افشانی مستقیم:
یکی از اصلی ترین روش های گرده افشانی، گرده افشانی به روش مستقیم می باشد. در این روش، گیاه برای تولید مثل و بارور کردن خود، نیازی به گیاه دیگر ندارد و به طور مستقل، فرایند تولید مثل را انجام می دهد و خود را بارور می نماید. در برخی مواقع از گرده های گیاه مشابه خود نیز استفاده می کنند.
این روش تولید مثل، گاها معایبی نیز به همراه دارد. به طور مثال می توان گفت، گیاه به وجود آمده توسط این روش، نسبت به گیاهی که از آمیزش دو گیاه مختلف به وجود آمده، از مقاومت ژنتیکی کمتری برخوردار می باشد.
این گیاهان اگر در شرایط ایده آل باشند، هیچ مشکلی برایشان رخ نمی دهد اما اگر در تنش محیطی قرار گیرند که با ویژگی های گیاه سازگار نباشد، بقای کل گونه به دلیل شبیه هم بودن، به خطر می افتد.
گرده افشانی غیرمستقیم:
به قرار گرفتن دانه های گرده یک گل بر روی مادگی گل دیگر، گرده افشانی غیرمستقیم گفته می شود.
با توجه به اینکه در این گرده افشانی، نسل بوجود آمده حاصل اختلاط دو والد است، در نتیجه این نسل، تنوع ژنتیکی بالایی داشته و توانایی بیشتری در سازش با محیط خواهد داشت. در حال حاضر در جهان بیش از 400 هزار گیاهان گلده وجود دارد که حدود 75% از آن ها برای تولید مثل، روش غیرمستقیم انجام می دهند.
گردهافشانی غیرمستقیم به چند روش مختلف انجام می گیرد:
گرده افشانی به کمک باد:
اکثر دانشمندان بر این باورند که اکثر گردهافشانی های غیر مستقیم از طریق حشرات و جانوران انجام می شود اما نقش باد هم در این فرایند کمرنگ نمی باشد. گرده افشانی به کمک باد که آنموفیلی نام دارد، نقش بسزایی در انتقال دانه های گرده گیاهان دارد. باد سبب انتقال و پخش شدن دانه های گرده گیاهان نر می شود.
علت افزایش میزان آلرژی انسان ها در فصل بهار نیز همین مورد می باشد. البته در این روش، بسیاری از گرده ها به هدر می روند و برخی از آن ها به دام کلاله ها می افتند. این روش تولید مثل برای گیاهانی مثل درختان مخروطی که تخمک ﺁشکاری دارند، بسیار متداول تر می باشد. در واقع گیاهانی که دارای گرده هایی با تعداد زیاد و سبک هستند، از طریق باد جا به جا می شوند و می توانند مسافت های طولانی تری را طی کنند.
گرده افشانی از طریق حشرات و جانوران:
یکی دیگر از روش های گرده افشانی غیرمستقیم، دخالت سایر جانداران در این فرآیند است. جانداران از طریق بو، ظاهر و یا رنگ های زیبا و درخشان گیاهان، جذب آن ها می شوند. پرندگان و یا حشرات بالداری که به دنبال شیره و شهد گل ها هستند، روی این گل ها نشسته و با چسبیدن گرده های چسبناک بر روی بدنشان، آن ها را به کلاله گل های دیگر منتقل می کنند. با این پدیده، روند تولید مثل گیاهان ادامه می یابد.
البته علاوه بر حشرات بالدار و پرندگان، تعدادی از جانوران، خزندگان و پستانداران نیز در این فرایند دخیل می باشند. حتی در بسیاری از مواقع، آب نیز سبب انتقال گرده های گیاهان می شود. اما بدون شک، مهم ترین گرده افشان بالدار برای گیاهان، زنبورها هستند. این جانداران هر ساله حدود 75% از گرده افشانی های سبزیجات، درختان میوه و آجیل ها را انجام می دهند.
لازم به ذکر است که این روش از گردهافشانی، به طور مصنوعی توسط انسان نیز انجام می گیرد.
بعد از گرده افشانی چه اتفاقی می افتد؟
پس از گرده افشانی، نوبت به رویش دانه گرده می رسد. دانه های گرده نر که بر روی کلاله چسبناک قرار می گیرند، ماده موجود در سطح کلاله را جذب کرده و بزرگ میشوند. این دانه های گرده در منافذ خود، برآمدگی هایی به نام لوله ی گرده تشکیل می دهند که از بین آن لوله ها، فقط یک لوله شانس رشد داشته و می تواند خودش را از راه خامه به تخمدان برساند. این دانه گرده شامل دو هسته به نام های روینده و زاینده است که عمل لقاح را انجام می دهند.
لقاح در گیاهان چگونه اتفاق می افتد؟
در گیاهان نیز مانند تمام جانداران دیگر، آمیزش دو یاخته ی نر و ماده، لقاح نام دارد. بنابراین وقتی دو سلول نر و ماده گیاه، با هم ترکیب شوند، عمل لقاح انجام می گیرد. البته سلول های نر و ماده گیاهان، از نظر اندازه و ظاهر با هم متفاوت هستند. به سلول نر گیاهان گلدار، اسپرم و به سلول ماده این گیاهان، تخم زا می گویند.
در ابتدا هسته های هاپلوئیدی اسپرم و تخم زا با هم ترکیب شده و یک سلول واحد به نام دیپلوئید یا تخم را به وجود می آورند. سپس این سلول تخم، از طریق تقسیم های میتوزی، جنین کوچکی را تشکیل می دهد. از طرف دیگر، یک اسپرم دیگری نیز با هسته ثانویه ترکیب شده و سلولی به نام آندواسپرم اولیه به وجود می آورد که این آندواسپرم با کروموزم 3n توسط جنین مصرف می شود و در نهایت هیچ آندواسپرمی در گیاه باقی نمی ماند.
گرده افشانی در گردو
نهال گردو دارای هر دو قسمت نر و ماده است. گرده توسط باد از قسمت های گل نر به قسمت ماده منتقل می شود و تحت این روش، درخت می تواند میوه (آجیل) تولید کند. بنابراین، یک درخت منفرد می تواند بدون نیاز به درختان گردو دیگر، میوه تولید کند.
چه گیاهانی گرده افشانی نمی کنند؟
بسیاری از گیاهان در طبیعت وجود دارند که از این روش برای تولید مثل استفاده نمی کنند. برای ازدیاد و تکثیر آن ها باید از روش های دیگر مانند کاشت بذر و یا قلمه زدن استفاده کرد که از جمله این گیاهان می توان به هویج، گل کلم، تربچه، خیار، کاهو، پیاز و .. اشاره کرد.
.
