W jaki sposób jądra plemników w ziarnie pyłku dostają się do jądra jaja w zalążku rośliny?

Jeśli chodzi o rośliny, „nawożenie” oznacza coś więcej niż dostarczanie im składników odżywczych, których potrzebują do wzrostu. Z fizjologicznego punktu widzenia zapłodnienie to również nazwa procesu, w którym jądro plemnika łączy się z jądrem jaja, co ostatecznie prowadzi do wytworzenia nowej rośliny. W układach rozrodczych zwierząt plemniki są ruchliwe i mogą dopływać do komórek jajowych, ale w roślinach nasiennych plemniki przemieszczają się zupełnie inaczej.

•••John Foxx/Stockbyte/Getty Images

Proces powstawania plemników w roślinach nasiennych jest w rzeczywistości tym samym procesem, który skutkuje strukturą odpowiedzialną za wprowadzenie tych komórek do zalążka. W męskiej strukturze rozrodczej rośliny komórki ulegają podziałowi, tworząc ziarna pyłku. Każde ziarno pyłku zawiera kilka haploidalnych komórek, z których prawie wszystkie staną się plemnikami. Jeden jednak rozwinie się w strukturę zwaną łagiewką pyłkową, a później będzie pełnił rolę transportera.

Zapylanie ma miejsce, gdy dzięki takiemu czynnikowi, jak wiatr lub owad, ziarna pyłku są przenoszone ze struktury męskiej rośliny do struktury żeńskiej. Po wylądowaniu ziarna pyłku jedna z zawartych w nim komórek zaczyna rosnąć w kierunku zalążka, stając się łagiewką pyłkową. Łagiewka pyłkowa zbliża się do otworu w ścianie zalążka zwanego mikropylem. Nieco inaczej dzieje się to w roślinach zwanych nagonasiennymi i okrytonasiennymi.

•••John Foxx/Stockbyte/Getty Images

Nagonasienne, zwane również „roślinami o nagich nasionach”, obejmują rośliny takie jak drzewa iglaste i miłorząb, które nie produkują kwiatów ani owoców. Zamiast być ukrytym w jajniku, zalążek nagonasiennej jest najczęściej przyczepiony do odsłoniętej struktury, takiej jak łuska żeńskiej szyszki sosny, która w rzeczywistości jest zmodyfikowanym liściem. W przypadku sosny struktury wewnątrz zalążka nie produkują jajeczka aż do zapylania i wzrostu łagiewki pyłkowej.

•••Jupiterimages/Comstock/Getty Images

Zapylanie u roślin kwitnących, znane również jako okrytozalążkowe, powoduje umieszczenie pyłku nie na łusce szyszki, ale na znamieniu, lepkim wierzchołku żeńskiej struktury rośliny. Ta struktura, zwana słupkiem, składa się z piętna, stylu i jajnika. Po zapyleniu, łagiewka pyłkowa wyrasta w kierunku jajnika. Jajnik zawiera zalążek zawierający jajeczko, którego poszukuje łagiewka pyłkowa.

Bez względu na klasyfikację rośliny nasiennej, gdy łagiewka pyłkowa wsunie się do zalążka mikropyle, plemniki mają kanał, który przenosi je z ziarna pyłku do komórki jajowej w obrębie zalążek. Następnie plemnik połączy się z komórką jajową, a ich jądra połączą się, kończąc proces zapłodnienia.