Πώς τα φυτά αποφεύγουν την αυτο -γονιμοποίηση;
1. Χωρικός διαχωρισμός αρσενικών και γυναικών:
* Dichogamy: Αυτό περιλαμβάνει το χρονοδιάγραμμα της ωρίμανσης των ανδρών (γύρης) και των γυναικών (στίγμα) διαφορετικά.
* Protandry: Τα αρσενικά μέρη ωριμάζουν πρώτα (π.χ., κρίνα, ηλιοτρόπια).
* protogyny: Τα θηλυκά μέρη ωριμάζουν πρώτα (π.χ. μερικές ορχιδέες, ιτιές).
* unisexuality: Τα φυτά έχουν είτε αρσενικά είτε θηλυκά λουλούδια (π.χ. καλαμπόκι, σκουός).
2. Δομικά εμπόδια:
* Αυτοεπροσδιορότητα: Αυτός είναι ένας γενετικός μηχανισμός όπου η γύρη ενός φυτού απορρίπτεται από το δικό του στίγμα. Αυτό μπορεί να ελεγχθεί από:
* Γαμετοφυτική αυτοσυμβατότητα (GSI): Ο ίδιος ο κόκκος γύρης καθορίζει τη συμβατότητα.
* σποροφική αυτοσυμβατότητα (SSI): Το στίγμα αναγνωρίζει και απορρίπτει την γύρη με βάση τον γονότυπο του γονικού φυτού που το παρήγαγε.
* Φυσικά εμπόδια: Ορισμένα λουλούδια έχουν δομές που αποτρέπουν φυσικά την αυτο -λανοποίηση, όπως:
* Οι ανθήρες τοποθετούνται κάτω από το στίγμα: Η γύρη πέφτει μακριά από το στίγμα (π.χ. μερικά χόρτα).
* λοβούς στίγματος που καμπυλώνουν μακριά από τους ανθήρες: Αποτρέποντας την αυτο-επικάλυψη (π.χ. μερικές ορχιδέες).
3. Χημικά σημάδια:
* Αναγνώριση γύρης-Στάγματος: Οι χημικές ενώσεις στο στίγμα μπορούν να αναγνωρίσουν και να απορρίψουν τη γύρη από το ίδιο φυτό.
* Συμπεριφορά επικονιαστών: Ορισμένα φυτά παράγουν διαφορετικά αρώματα ή ανταμοιβές νέκταρ για επικονιαστές ανάλογα με το αν το λουλούδι είναι αυτοσχέδιο ή όχι, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά των επικονιαστών και την προώθηση της διασταύρωσης.
4. Άλλοι μηχανισμοί:
* αυτοπροβολή: Τα φυτά μπορεί να ακυρώσουν τα δικά τους λουλούδια ή γύρη πριν μπορέσουν να γονιμοποιήσουν το ίδιο φυτό.
* Αρχιτεκτονική φυτών: Ορισμένα φυτά έχουν ξεχωριστά αρσενικά και θηλυκά άτομα ή τα λουλούδια τους είναι τοποθετημένα με τρόπο που ελαχιστοποιεί την αυτο-επικαλύνωση.
Γιατί αποφεύγεται η αυτο-γονιμοποίηση;
* Αυξημένη γενετική ποικιλομορφία: Η διασταυρούμενη επικονίαση με άλλα άτομα οδηγεί σε ένα ευρύτερο φάσμα γενετικών συνδυασμών, ενισχύοντας την προσαρμοστικότητα σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα και αντοχή στις ασθένειες.
* Μείωση της κατάθλιψης των εμπλοκών: Η αυτο-γονιμοποίηση μπορεί να οδηγήσει σε συσσώρευση επιβλαβών υπολειπόμενων γονιδίων, τα οποία μπορούν να μειώσουν την καταλληλότητα.
Εξαιρέσεις:
Ενώ πολλά φυτά αποφεύγουν ενεργά την αυτο-γονιμοποίηση, ορισμένα είδη έχουν εξελιχθεί ώστε να είναι αυτοσυντηρούμενα ή ακόμα και αυτο-γονιμοποιητικά. Αυτό μπορεί να είναι επωφελές σε περιβάλλοντα όπου οι επικονιαστές είναι σπάνιοι ή αναξιόπιστοι.
Συμπερασματικά, τα φυτά χρησιμοποιούν μια ποικιλία μηχανισμών για να αποφευχθεί η αυτο-γονιμοποίηση, η εξασφάλιση της γενετικής ποικιλομορφίας και η διατήρηση της υγείας και της φυσικής κατάστασης των ειδών τους.
