In che modo i nuclei dello sperma in un granello di polline arrivano al nucleo dell'uovo in un ovulo della pianta?

Quando si tratta di piante, "fertilizzazione" si riferisce a qualcosa di più dell'atto di fornire loro i nutrienti di cui hanno bisogno per crescere. In termini fisiologici, fecondazione è anche il nome del processo in cui un nucleo di sperma si fonde con un nucleo di uovo, portando infine alla produzione di una nuova pianta. Nei sistemi riproduttivi animali, lo sperma è mobile e può nuotare fino alle cellule uovo, ma lo sperma viaggia in modo molto diverso nelle piante portatrici di semi.

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Il processo che forma gli spermatozoi nelle piante portatrici di semi è in realtà lo stesso che porta alla struttura responsabile di portare quelle cellule nell'ovulo. All'interno della struttura riproduttiva maschile di una pianta, le cellule subiscono la divisione per formare i grani di polline. Ogni granello di polline contiene alcune cellule aploidi, quasi tutte che diventeranno spermatozoi. Uno, tuttavia, si svilupperà in una struttura chiamata tubo pollinico e in seguito svolgerà il ruolo di trasportatore.

L'impollinazione si verifica quando, grazie a un fattore come il vento o un insetto, i grani di polline vengono trasportati dalla struttura maschile di una pianta a una struttura femminile. Dopo che un granello di polline è atterrato, una delle cellule che contiene inizia a crescere verso l'ovulo, diventando il tubo pollinico. Il tubo pollinico si avvicina a un'apertura nella parete dell'ovulo chiamata micropilo. Ciò accade in modo leggermente diverso nelle piante chiamate gimnosperme e angiosperme.

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Le gimnosperme, chiamate anche "piante a semi nudi", includono piante come conifere e ginkgo che non producono né fiori né frutti. Invece di essere nascosto all'interno di un'ovaia, l'ovulo di una gimnosperma è spesso attaccato a una struttura esposta come la scaglia del cono femminile di un pino, che in realtà è una foglia modificata. Nel caso dei pini, le strutture all'interno dell'ovulo non producono un uovo fino all'impollinazione e alla crescita del tubo pollinico.

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L'impollinazione nelle piante da fiore, note anche come angiosperme, pone il polline non su una scala di pigna ma sullo stigma, la parte superiore appiccicosa della struttura femminile della pianta. Tale struttura, chiamata pistillo, è composta dallo stigma, dallo stilo e dall'ovaio. Dopo l'impollinazione, il tubo pollinico cresce lungo lo stilo, che è essenzialmente un tubo, nell'ovaio. L'ovaio contiene l'ovulo portante l'uovo che il tubo pollinico cerca.

Indipendentemente dalla classificazione della pianta da seme, una volta che il tubo pollinico si è inserito nell'ovulo micropilo, gli spermatozoi hanno il canale che li trasporterà dal grano pollinico all'uovo all'interno del ovulo. Successivamente, uno spermatozoo si fonderà con l'ovulo e i loro nuclei si fonderanno, completando il processo di fecondazione.