კონკრეტული მცენარის ჯიშის აღწერილობაში სარგავი მასალის არჩევისას, ზაფხულის ბევრ მაცხოვრებელს მოხსენიებულია დამტვერვის ან თვითდამტვერვის სხვადასხვა მეთოდი. ეს ის ცნებებია, რომლებიც ჩვენ ყველანი ვსწავლობდით სკოლაში ბოტანიკის გაკვეთილებზე. მაგრამ ბევრს უკვე არ ახსოვს რას გულისხმობენ. გავიხსენოთ მეხსიერება და გავიხსენოთ მცენარეებში დამტვერვის სახეები და მათი ბიოლოგიური მნიშვნელობა. და ამავდროულად გავარკვევთ, რატომ არ იძლევა ნაყოფს სოფლად ან ფანჯრის რაფაზე დარგული ზოგიერთი ჩვენი მცენარე.
უმაღლესი მცენარეების გამომმუშავებელი ორგანო
ყვავილი არის მოდიფიცირებული ყლორტი, სადაც წარმოიქმნება სპორები და გამეტები. მაღალ მცენარეებს (ანგიოსპერმებს) აქვთ კომპლექსურად განლაგებული ყვავილები მრავალი ადაპტაციით სხვადასხვა სახის დამტვერვასთან. დეტალებით მრავალფეროვანი ყვავილი აერთიანებს როგორც სექსუალურ, ისე ასექსუალურ გამრავლების პროცესებს. ყვავილის ძირითადი კომპონენტებია მისი რეპროდუქციული ნაწილები - მამრობითი ანდროციუმი (მტვრიანები) და მდედრობითი ჯირკვლის გინეციუმი (ფისტილი საკვერცხეებით, სტილითა და სტიგმით). ყვავილები შეიძლება იყოს ორსქესიანი (არსებობს როგორც ბუშტი, ასევე მტვრიანები) დაერთსქესიანი (არსებობს ან ბუშტი ან მტვრიანები). ყვავილის სხვა ნაწილები ძალიან მრავალფეროვანია და აქვთ სპეციფიკური ფუნქციები.
მტვრეულებისა და პისტილის შეხვედრა
დამტვერვა არის მტვრიდან მტვრის სტიგმაზე გადატანის პროცესი. ამის გარეშე შეუძლებელია მცენარეების გამრავლება, ხილისა და თესლის წარმოქმნა. ევოლუციური განვითარების პროცესში მცენარეებმა შეიმუშავეს რამდენიმე გზა ამ გადაცემის განსახორციელებლად ბუნების ბიოტური და აბიოტური ფაქტორების გამოყენებით. ეკოლოგიაში გამოიყოფა დამტვერვის ორი ტიპი:
- მტვრის გადატანა ერთი ყვავილიდან მეორის ბუშტში. ამ პროცესს ჯვარედინი დამტვერვა ანუ ქსენოგამია ეწოდება. იგი ხორციელდება ბიოტიკური (მწერები, ფრინველები, ღამურები) და აბიოტური (ქარი, წყალი) ფაქტორების მეშვეობით.
- ავტოგამია (თვითდამტვერვა). ეს არის მტვრის გადატანა სტიგმაზე ერთი ყვავილიდან. ავტოგამია არ არის ისეთი გავრცელებული ველურ ფორმებში.
ეს არის დამტვერვის ტიპები, რომლებიც შეიძლება მონაცვლეობით მოხდეს ზოგიერთ მცენარეს შორის.
თვითდამტვერვის პირობები
მაგრამ თვითდამტვერვის განხორციელების სავალდებულო პირობაა ყვავილის ბისექსუალობა. ყვავილების შემთხვევითი თვითდამტვერვა იშვიათი არაა. მაგრამ ეს შეიძლება მოხდეს მხოლოდ მაშინ, როდესაც მტვრის მარცვალი და პესტი ფიზიოლოგიურად თავსებადია. ბევრ მცენარეში ყვავილის მტვერი არ ხვდება მტვრის მილში, რაც შემაკავებელი ფაქტორია ჯვარედინი დამტვერვის მცენარეებისთვის. არსებობს რამდენიმე ფაქტორი, რომელიც ხელს უწყობს შემთხვევით ავტოგამიას. მცენარეების (მაგალითად, ბარდა, ლობიო) რეგულარულ თვითდამტვერვას შეიძლება ჰქონდეს გრავიტაციული მექანიზმი. ამ შემთხვევაში მტვერიგრავიტაციის მოქმედებით ეცემა სტიგმაზე. სხვა შემთხვევაში, თვითდამტვერვა ხდება კონტაქტური ავტოგამიის სახით - მტვრიანა კონტაქტშია პისტილის სტიგმასთან. მტვრის მატარებლები ყვავილის შუაში შეიძლება იყოს ნამის წვეთები და პატარა მწერები (თრიპები), რომლებიც ცხოვრობენ ყვავილში. ზოგიერთ მცენარეში პროცესი ხდება კვირტში და მთლიანად გამორიცხავს ჯვარედინი დამტვერვის შესაძლებლობას.
სურვილისამებრ თვითდამტვერვა
ამ ტიპის ავტოგამიის თავისებურება არის არასტაბილური პირობების არსებობა, რომლებიც ხელს არ უწყობს ჯვარედინი დამტვერვას. ამ ტიპის თვითდამტვერვა გვხვდება მარცვლეულში, ბურღულში და ბუმბულის ბალახში. ამ მცენარეებში გვალვისას ან დაბალ ტემპერატურაზე წარმოიქმნება ერთსქესიანი ყვავილები, ხოლო თბილ და ნოტიო ამინდში – ორსქესიანი. ამ მცენარეების ჯვარედინი დამტვერვა ხორციელდება ქარის დახმარებით და ასეთი დამტვერვის განხორციელების სირთულის პირობებში ბიოლოგიურად მიზანშეწონილია თვითდამტვერვა.
ევოლუციური ღირებულება
თვითდამტვერვა ევოლუციური თვალსაზრისით უარყოფითი მნიშვნელობა აქვს. თანამედროვე კონცეფციების შესაბამისად, ევოლუცია მოითხოვს თავისუფალ გადაკვეთას, რაც უზრუნველყოფილია ჯვარედინი დამტვერვით. სწორედ ეს ზრდის ალელების მრავალფეროვნებას (გენის ექსპრესიის ხარისხს) პოპულაციებში. და თვითდამტვერვა კი პირიქით, იწვევს ალელების ჰომოზიგოტურობას (ერთგვაროვნებას). მაგრამ გარკვეულ გარემოებებში, თვითდამტვერვამ შეიძლება გამოიწვიოს ახალი ფორმების იზოლაცია, იზოლაცია და ფიქსაცია ალელების პოპულაციაში, რაც ხელსაყრელ ნიშნებს აძლევს მცენარეს. ზუსტად ზეეს არის ავტოგამიისა და ქსენოგამიის მონაცვლეობის დადებითი ევოლუციური მნიშვნელობა.
თვითდამტვერავი მცენარეები
ასეთ მცენარეებში მტვრის გადატანა უფრო ხშირად ხდება გაუხსნელ კვირტში (მაგალითად, ლობიოში და ბარდაში) ან გაუხსნელი ფოთლოვანი მილის (ქერი) პერიოდში. ბარდა, ლობიო, ქერი, ხორბალი, შვრია, პომიდორი, ბადრიჯანი და მრავალი სხვა ითვლება სასოფლო-სამეურნეო კულტურებიდან თვითდამტვერავებად. რატომ ითვლიან? იმის გამო, რომ თვითდამტვერვა არ შეიძლება იყოს აბსოლუტური, ყოველთვის არსებობს სხვა მცენარეების მტვრის შემოტანის შესაძლებლობა. დახურულ კვირტებსაც კი ზოგჯერ მწერები ღრღნიან და სხვა მცენარეების მტვერს ატარებენ! რა თვისებები ახასიათებს თვითდამტვერავებელს? ეს ნამდვილად არის მცენარეები ორსქესიანი ყვავილებით, დიდი ბუმბულისებრი სტიგმებით და ბევრი მტვერით. გარდა ამისა, მათ ყვავილებს არ აქვთ კაშკაშა ფურცლები, ნექტარი და სასიამოვნო სუნი.
თვითდამტვერვა იისფერებში
ბუნებაში იისფერი ჯვარედინი დამტვერვა და ავტოგამია. ჩვენი შიდა იისფერი არის სელექციონერების შრომისმოყვარე მუშაობის პროდუქტი. მათ აქვთ მტვრიანებისა და ბუშტუკების ისეთი სტრუქტურა, რომ ადამიანის ჩარევის გარეშე ჯვარედინი დამტვერვა თითქმის შეუძლებელია. დამტვერვა ხდება გაუხსნელ კვირტშიც კი და მხოლოდ პაციენტს მოყვარულს სპეციალური ტექნიკის დახმარებით შეუძლია სხვადასხვა ფერის იის დამტვერვა ახალი ჯიშების მოსაშენებლად. მადლობა ენთუზიასტებს ამ ყვავილების მრავალფეროვნებისთვის, რომლებიც ამშვენებს ჩვენს ფანჯრის რაფებს!
პართენოკარპული კიტრი
თანამედროვე მეცხოველეობა გთავაზობთ მრავალ ჯიშსკიტრი, როგორც თვითდამტვერვადი (პართენოკარპიული), ასევე მწერებით დამტვერილი. ეს მცენარეები გამოყვანილია სპეციალურად ადრეული კულტივირებისთვის სათბურებში, სადაც არ არის ბუნებრივი დამბინძურებლები. თესლის შეძენისას თქვენ უნდა შეწყვიტოთ ჯიშის თვისებების კითხვაზე, რადგან როგორც თვითდამტვერიან, ისე ჯვარედინად დამტვერიან ჯიშებს აქვთ თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები.
დაბინძურება მარცვლეულში
შვრია, ჭვავი, ხორბალი, ფეტვი, ქერი სოფლის მეურნეობის მარცვლეულის წარმომადგენელია. ყვავილებს აქვთ 2 ლემა, 2 პელიკულა, სამი მტვრიანა და ერთი ბუშტი. ისინი თვითდამტვერვავენ გაუხსნელ ყვავილებში. როდესაც ყვავილი გაიხსნება, ჯვარედინი დამტვერვა პრაქტიკულად შეუძლებელია.
თვითდამტვერვა ხილის ხეებში
მიუხედავად იმისა, რომ ხილის ჯიშების უმეტესობას აქვს ყვავილები, რომლებიც შეიცავს როგორც ბუშტუკებს, ასევე მტვრიანებს, უმეტეს შემთხვევაში თვითგანაყოფიერება გამორიცხულია. მიზეზი არის მტვრიანებისა და პისტილის დროში გამოყოფილი მომწიფება. ამიტომაც შეგიძლიათ მოსავლიანობა გაზარდოთ, მაგალითად, ალუბალი, მახლობლად რამდენიმე ხის დარგვით. მაგრამ ხელოვნურად გამოყვანილ ჯიშებში თვითდამტვერვა მისასალმებელია. ამის მაგალითია ნექტარინი. მაგრამ ნუ ელოდებით, რომ თესლიდან ნაყოფიერი მცენარის გაშენებას. ასეთ ჰიბრიდულ ფორმებში მომდევნო თაობები განიცდიან ჰიბრიდულ დეპრესიას - სიცოცხლისუნარიანობის და მოსავლიანობის დაქვეითებას.
შერჩევა და თვითდამტვერვა
ეს ფენომენი ფართოდ გამოიყენება მცენარეთა მოშენებაში. ჩვენ ვიცით, რომ თვითგანაყოფიერება და მჭიდროდ დაკავშირებული ორგანიზმების გადაკვეთა იწვევს გადასვლასგენები ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაშია და იწვევს სიცოცხლისუნარიანობისა და პროდუქტიულობის დაქვეითებას და შემდგომ გადაგვარებას. მუტაციების უწყვეტი პროცესი, რომლებიც გროვდება, რომელთა უმეტესობა რეცესიული და არახელსაყრელია, არის ამ ჩაგვრის მიზეზი. ჯვარედინი დამტვერვის მქონე მცენარეებში ეს მუტაციები ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაშია და არანაირად არ ვლინდება. თვითდამტვერვასთან ერთად, მათი ჰომოზიგოტზე გადასვლის ალბათობა ბევრჯერ იზრდება, მაგრამ ისინი არ რჩებიან პოპულაციაში ბუნებრივი აღმოფხვრის გამო. მეცხოველეობაში თვითდამტვერვა გამოიყენება როგორც სუფთა (ჰომოზიგოტური) ხაზების ფიქსირებული ნიშნების შესაქმნელად. პროდუქტიულობის შემცირების მიუხედავად, ჰიბრიდიზაციის შემდეგ ხშირად ჩნდება ჰეტეროზის ფენომენი - ჰიბრიდების სიძლიერე ჯიშებიდან თვითდამტვერვით. ამ ფენომენს ინტერლაინ ჰიბრიდიზაცია ჰქვია და მაღაზიებში სწორედ ასეთი ჰიბრიდული თესლების ნახვა შეგვიძლია (ისინი აღინიშნება F1 სიმბოლოთი). პირველ თაობაში ჰიბრიდები აჯობებენ სუფთა ხაზებს მოსავლიანობით, მაგრამ შემდეგ თაობებში ჰიბრიდების სიძლიერის ეფექტი ქრება.
