หากไม่มีการผสมเกสร ผักและผลไม้ที่เลือกสรรบนจานของเราจะมีขนาดเล็กอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมในบทความนี้เราจะอธิบายให้คุณฟังว่าการผสมเกสรของพืชคืออะไร มันทำงานอย่างไร - และเหตุใดการผสมเกสรและการปฏิสนธิจึงไม่เกิดขึ้น เหมือนกัน
การผสมเกสรพืชคืออะไรและทำงานอย่างไร?
การผสมเกสรพืชเป็นกระบวนการที่ละอองเกสรถูกถ่ายโอนจากดอกตัวผู้ไปยังดอกตัวเมีย เพื่อให้สามารถสืบพันธุ์และสร้างผลไม้และเมล็ดพืชได้การผสมเกสรนี้เกิดขึ้นผ่านตัวช่วยตามธรรมชาติ เช่น แมลง นก ลม หรือน้ำ และเป็นพื้นฐานของความหลากหลายทางชีวภาพและการผลิตอาหาร
- การผสมเกสรหมายถึงการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในพืช
- รูปแบบต่างๆ ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างการผสมเกสรด้วยตนเองและการผสมเกสรภายนอก
- พืชทุกชนิดต้องการความช่วยเหลือในการผสมเกสร มักมาจากแมลงหรือลม
- ไม่เพียงแต่ผึ้งผสมเกสรพืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผึ้งบัมเบิลบี ผีเสื้อ ผีเสื้อกลางคืน แมลงเต่าทอง แมลงวัน ฯลฯ
- พืชหลายชนิดมีความเชี่ยวชาญในการผสมเกสรโดยแมลงบางชนิด
การผสมเกสรคืออะไร
เช่นเดียวกับมนุษย์และสัตว์หลายชนิด พืชมีสองเพศที่แตกต่างกัน ซึ่งองค์ประกอบทางพันธุกรรมจะมารวมกันในระหว่างการผสมเกสร - ละอองเกสรตัวผู้จะถูกถ่ายโอนไปยังออวุลตัวเมีย (ปาน) ด้วยวิธีที่ต่างกันนี่คือจุดที่ละอองเรณูงอกและเติบโตผ่านลักษณะของดอกไม้ ประกอบด้วยเซลล์ถุงเอ็มบริโอ ซึ่งเซลล์ชายและหญิงจะหลอมรวมเข้าด้วยกันในที่สุด หลังจากการปฏิสนธิสำเร็จ - เพราะนี่คือสิ่งที่เป็นอยู่ - ผลไม้ที่มีเมล็ดจึงก่อตัวขึ้น การสืบพันธุ์สำเร็จ
Excursus
การผสมเกสรและการปฏิสนธิมีความแตกต่างกันหรือไม่?
แม้ว่าคำทั้งสองนี้มักใช้สลับกัน แต่ก็ไม่ได้มีความหมายเหมือนกัน: การผสมเกสรหมายถึงการแลกเปลี่ยนละอองเกสรดอกไม้หรือละอองเกสรดอกไม้ระหว่างดอกไม้ การปฏิสนธิจะเกิดขึ้นหลังจากนั้นผ่านการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงและเพศชายเท่านั้น ไม่ใช่ว่าการผสมเกสรทุกครั้งจะสวมมงกุฎด้วยการปฏิสนธิ แต่หากไม่มีการผสมเกสรก็เป็นไปไม่ได้
ประเภทของการผสมเกสร
ดอกกีวีต่างหาก (ในที่นี้ ดอกตัวเมีย)
โดยพื้นฐานแล้ว นักชีววิทยาจะแยกความแตกต่างระหว่างพืชเดี่ยวและพืชที่ไม่เหมือนกัน:
- พืชเดี่ยว: ดอกตัวเมียและดอกตัวผู้อยู่บนต้นเดียวกัน (กระเทย) ปรากฏพร้อมกันหรือต่างกันเวลา
- พืชที่แตกต่างกัน: มีพืชชายและหญิง ตัวอย่างหนึ่งผลิตดอกเพศเดียวเท่านั้น
ขึ้นอยู่กับความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์พืช ประเภทของการผสมเกสรจะถูกกำหนด แม้ว่าจะมีสองตัวเลือกที่แตกต่างกันก็ตาม พันธุ์เดี่ยวมีความสามารถในการผสมเกสรด้วยตนเองได้ (ตราบใดที่ดอกไม้ที่มีเพศต่างกันเกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน) ในขณะที่สายพันธุ์ที่แยกจากกันมักอาศัยการผสมเกสรข้ามโดยสัตว์ ซึ่งมักเป็นแมลงหรือลม
การผสมเกสรด้วยตนเอง
ตัวผสมเกสรด้วยตนเองสามารถพัฒนายีนของตัวผู้และตัวเมียได้เอง และจึงผสมเกสรด้วยตนเอง ดังนั้น พวกมันจึงไม่ต้องอาศัยพืชชนิดที่สองที่เป็นสายพันธุ์เดียวกัน ดังนั้นจึงเป็นพืชใบเดี่ยวที่มีดอกทั้งตัวผู้และตัวเมียเสมอ อย่างไรก็ตาม ต้นไม้เหล่านี้ยังต้องการแมลง ลม หรือตัวช่วยอื่นๆ ในการถ่ายโอนละอองเกสรไปยังดอกเพศเมีย
ข้อดีของการผสมเกสรด้วยตนเองคือทั้งโคโลนีสามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็วจากตัวอย่างพืชเพียงชนิดเดียว นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมความสามารถนี้จึงมักพบในโรงงานบุกเบิก เช่น ชม. ในสายพันธุ์ที่ตั้งรกรากในพื้นที่รกร้างเป็นอันดับแรก หรือในช่วงดอกบานช่วงต้น แมลงผสมเกสรด้วยตนเองโดยทั่วไปได้แก่ ถั่วลันเตา ถั่วชนิดต่างๆ และข้าวบาร์เลย์ สโนว์ดรอปและดอกไม้ทะเลก็อยู่ในกลุ่มนี้เช่นกัน
เคล็ดลับ
ไม้ผลหลายชนิดก็สามารถปฏิสนธิได้เองเช่นกัน อย่างไรก็ตาม การเก็บเกี่ยวมักจะดีกว่าอย่างมากหากมีพืชผสมเกสรตัวที่สอง
การผสมเกสรข้าม
ผึ้งน่าจะเป็นแมลงผสมเกสรที่มีชื่อเสียงที่สุด
ในทางกลับกัน แมลงผสมเกสรจากต่างประเทศไม่สามารถผสมพันธุ์เองได้ ในกรณีนี้ ละอองเรณูตัวผู้จากพืชต้นหนึ่งจะต้องผ่านไปยังรังไข่ตัวเมียของอีกต้นหนึ่ง ไม่เช่นนั้นจะเกิดการหลอมรวมขององค์ประกอบทางพันธุกรรมได้ ตรงกันข้ามกับการผสมเกสรด้วยตนเอง การผสมเกสรข้ามมีข้อดีตรงที่ความหลากหลายทางพันธุกรรมมีมากกว่า และความสามารถของสายพันธุ์ในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมจึงมีมากกว่า แมลงผสมเกสรข้ามมักพบในพืชที่ต่างกัน แต่ก็มีหลายชนิดที่แยกเดี่ยวก็จัดอยู่ในกลุ่มนี้เช่นกัน - ตัวอย่างเช่น เมื่อพวกมันให้ดอกตัวผู้และตัวเมียในเวลาต่างกัน
บางสายพันธุ์มีความสามารถทั้งสองอย่างและสามารถผสมเกสรได้เองเช่นเดียวกับตัวอย่างอื่นๆ ในสายพันธุ์ของมันเอง แต่ไม่ว่าการผสมเกสรด้วยตนเองหรือการผสมเกสรภายนอก พืชทุกชนิดต้องอาศัยความช่วยเหลือจากภายนอกในกระบวนการนี้ เกสรต้องผ่าน
- แมลง เช่น ผึ้ง ผึ้งบัมเบิลบี ผีเสื้อ แมลงเต่าทอง
- สัตว์นานาชนิดที่บังเอิญผ่านไปมา (และเอาเกสรไปด้วย)
- นก (เช่น นกฮัมมิ่งเบิร์ด) และค้างคาวดูดน้ำหวาน
- ธาตุ เช่น ลม หรือ น้ำ
โอนแล้ว. พืชส่วนใหญ่ป้องกันการผสมเกสรด้วยตนเองเนื่องจากมีวิวัฒนาการน้อยกว่าการผสมเกสรข้าม การผสมเกสรด้วยตนเองเป็นวิธีแก้ปัญหาชนิดหนึ่งเมื่อไม่มีแมลงผสมเกสรที่เหมาะสม
แมลงผสมเกสร
ผีเสื้อก็ผสมเกสรดอกไม้
“ถ้าผึ้งตายคนจะตายไหม? คำพูดนี้ไม่ถูกต้องด้วยเหตุผลหลายประการ!”
พืชหลายชนิดอาศัยความช่วยเหลืออย่างขยันขันแข็งของแมลงชนิดต่างๆ ในการผสมเกสร พันธุ์ “แมลงดอก” สามารถจำแนกได้ตามลักษณะของดอกไม้ทั่วไป เช่น
- สีดอกไม้สีสันสดใส (โดยเฉพาะสีแดง ชมพู เหลือง ม่วง หรือน้ำเงิน)
- ดอกไม้กลิ่นหอมแรง
- รูปทรงดอกไม้พิเศษ
ลักษณะเหล่านี้ทำหน้าที่ดึงดูดแมลงผสมเกสร พืชหลายชนิดมีความเชี่ยวชาญในการผสมเกสรโดยแมลงบางชนิด เช่น
- องค์ประกอบน้ำหวาน
- รูปทรงดอกไม้
- เวลาและระยะเวลาออกดอก
ถูกปรับให้เข้ากับเวลาบิน เวลาฟักไข่ และความต้องการของแมลงผสมเกสรอย่างแม่นยำ
เป็นความรู้ทั่วไปที่ผึ้งผสมเกสรพืช อย่างไรก็ตาม หลายๆ คนไม่ค่อยตระหนักดีว่าไม่ใช่แค่ผึ้งเท่านั้นที่ทำหน้าที่สำคัญนี้ แต่ยังรวมถึงผึ้งบัมเบิลบี ผีเสื้อ ผีเสื้อกลางคืน แมลงปีกแข็ง แมลงวัน และแมลงอื่นๆ ด้วย การศึกษาทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าในหลายกรณี การผสมเกสรเกิดขึ้นน้อยกว่าโดยผึ้ง แต่เกิดขึ้นน้อยกว่าโดยสายพันธุ์อื่น หรือจะประสบความสำเร็จมากกว่าเมื่อมีแมลงประเภทต่างๆ เข้ามาเกาะบนดอกไม้ด้วยเหตุนี้ คำกล่าวที่มักกล่าวกันว่าหลังจากที่ผึ้งตายไป อีกไม่นานจะไม่มีพืชอีกต่อไป และอีกสี่ปีต่อมามนุษย์ก็จะตายเช่นกัน เป็นเพียงสิ่งที่ผิด ไม่ต้องพูดถึงว่าไอน์สไตน์ (ซึ่งอ้างคำพูดนี้) ไม่เคยอ้างสิทธิ์ในสิ่งนี้
Excursus
ทำไมเราถึงพูดถึงการตายของผึ้ง? อีกไม่นานผึ้งก็จะไม่มีอีกต่อไปแล้ว?
หลายคนนึกถึงผึ้งทันทีเมื่อได้ยินคำว่า "ผึ้ง" อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ความหมายเมื่อพูดถึงการตายของผึ้งหรือแมลง ในความเป็นจริง ผึ้งเป็นสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม จึงไม่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ ในทางกลับกัน การตายของผึ้งหมายถึงผึ้งป่าประมาณ 560 สายพันธุ์ ซึ่งเมื่อรวมกับแมลงชนิดอื่นๆ เช่น ผึ้งบัมเบิลบี ผีเสื้อ และแมลงปีกแข็ง ก็มีความสำคัญต่อการผสมเกสรของพืชมากกว่าผึ้งน้ำผึ้ง
สาเหตุการตายของแมลงไม่มี "สาเหตุเดียว" แต่เป็นปัจจัยต่างๆ เช่น เกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรมที่มีการปลูกพืชเชิงเดี่ยวขนาดยักษ์ และการใช้ยาฆ่าแมลงและสารพิษอื่นๆ รวมถึงการหายไปของพืชดอกจากสวน - เข้ามาแทนที่ สนามหญ้าเพิ่มมากขึ้น และ "สวนกรวด" มีบทบาทสำคัญการพัฒนาเหล่านี้ปล้นทั้งอาหารและโอกาสในการซ่อนตัวและการทำรังของแมลง
วิดีโอต่อไปนี้เกี่ยวกับการผสมเกสรทางเลือกแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไม่มีผึ้งอีกต่อไป:
การผสมเกสรของลม
รูปแบบการผสมเกสรที่เก่าแก่ที่สุดที่มีวิวัฒนาการคือการผสมเกสรด้วยลม: ในป่าดึกดำบรรพ์ ซึ่งในตอนแรกมีเพียงต้นสนเท่านั้น - ต้นไม้ผลัดใบจะเกิดขึ้นในเวลาต่อมาเท่านั้น - ลมพัดละอองเกสรไปที่ดอกตัวเมีย ด้วยเหตุนี้ ต้นสนทุกต้นจึงยังคงผสมเกสรด้วยลมอยู่ในปัจจุบัน - สปีชีส์อื่นๆ อีกหลายชนิด เช่น ต้นเบิร์ช ต้นป็อปลาร์ ต้นออลเดอร์ และต้นเฮเซลนัทได้พัฒนารูปแบบนี้ในภายหลังเท่านั้น ลักษณะทั่วไปของพืชผสมเกสรด้วยลมคือ:
- ห้อยดอกแคทคินยาว
- พวกนี้มักเป็นผู้ชายและมีเกสรเป็นล้านๆตัว
- สิ่งเหล่านี้มักเรียกกันว่าเกสรดอกไม้
- ดอกตัวเมียไม่เด่น
- ไม่มีกลีบหรือเครื่องประดับที่คล้ายกัน
- และมีไข่ไข่เพียงไม่กี่ใบเท่านั้น
- ไม่มีน้ำหวานเกิดขึ้น
ตัวแทนทั่วไปอื่นๆ ของพันธุ์ผสมเกสรด้วยลม ได้แก่ หญ้า ต้นเสจด์ พุ่มไม้พุ่ม และตระกูลตำแย
คำถามที่พบบ่อย
การผสมเกสรของน้ำหมายถึงอะไร?
การผสมเกสรในน้ำ (รวมถึงการออกดอกของน้ำหรือความชอบน้ำ) เป็นชื่อที่ตั้งให้กับการผสมเกสรของพืชน้ำด้วยน้ำ การเคลื่อนไหวนี้ช่วยให้แน่ใจว่าละอองเกสรดอกไม้ถูกส่งจากดอกไม้หนึ่งไปยังอีกดอกหนึ่ง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในพืชน้ำเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น ซึ่งคุณสามารถรับรู้ได้จากดอกไม้ที่ไม่เด่นสะดุดตา ตัวอย่างได้แก่ สาหร่ายนางเงือกขนาดใหญ่ (Najas marina) สาหร่ายทะเลทั่วไป (Zostera marina) หรือสาหร่ายน้ำหลากหลายสายพันธุ์ (Elodea)
คุณจะช่วยผึ้งและแมลงอื่นๆ ได้อย่างไร
ดอกไม้หลากหลายชนิดที่เป็นไปได้มากที่สุดดึงดูดแมลงผสมเกสรมาที่สวน
หากคุณต้องการทำอะไรบางอย่างเกี่ยวกับการตายของผึ้งหรือแมลง คุณสามารถทำได้โดยใช้มาตรการง่ายๆ ไม่กี่ขั้นตอน: ห้ามใช้ยาฆ่าแมลงหรือสารพิษอื่น ๆ ในสวน ปลูกฝังสวนให้ใกล้ชิดกับธรรมชาติมากที่สุด และ เสนอสถานที่หลบซ่อน (ไม้ที่ตายแล้ว กองหิน พื้นที่ทราย โรงแรมแมลง ฯลฯ) หว่านหรือปลูกไม้ดอกจำนวนมาก (ที่มีดอกไม่เต็มใบ!) - โดยเฉพาะพืชที่มีลักษณะคล้ายดรัมนั้นเป็นที่นิยมในหมู่แมลง แต่ก็มีพุ่มไม้ดอกด้วย รับรองว่าจะมีความอุดมสมบูรณ์ ไม้ดอกออกดอกช่วงต้นและปลายปี (ช่วงออกดอกตั้งแต่เดือนมีนาคมและกรกฎาคมถึงตุลาคมเป็นต้นไป)
เหตุใดจึงไม่เป็นความคิดที่ดีที่จะซื้อผึ้งป่าและย้ายพวกมันไปตั้งถิ่นฐานใหม่?
โดยพื้นฐานแล้ว แนวคิดนี้ฟังดูน่าดึงดูด: คุณเพียงแค่ซื้อผึ้งป่าบางสายพันธุ์และตั้งถิ่นฐานในสวนของคุณ - และคุณกำลังทำอะไรบางอย่างเกี่ยวกับการตายของผึ้งอยู่แล้วน่าเสียดายที่มันไม่ง่ายอย่างที่องค์กรอนุรักษ์ธรรมชาติหลายแห่งเน้นย้ำ เพราะการจับผึ้งป่าด้วยวิธีเทียม คุณไม่ได้ส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพ แต่เป็นการเป็นอันตรายต่อมัน
ทำไม? เพราะผึ้งที่ซื้อมาเข้ามาแทนที่สายพันธุ์พื้นเมือง (และด้วยเหตุนี้กลุ่มยีนของพวกมัน)! สิ่งนี้ยังนำไปใช้ได้หากเป็นสายพันธุ์เดียวกัน เนื่องจากประชากรที่ต่างกันจากภูมิภาคต่าง ๆ ก็มีข้อมูลทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน และยังปรับให้เข้ากับบ้านเกิดของตนผ่านการวิวัฒนาการ
มีพืชชนิดใดอยู่ได้โดยไม่ต้องผสมเกสร?
ไม่มีพืชใดสามารถดำรงอยู่ได้โดยปราศจากการผสมเกสร อย่างไรก็ตาม มีพืชหลายชนิดที่ไม่ต้องการการผสมเกสรโดยแมลง ประมาณร้อยละ 60 ของพืชดอกทั่วโลกต้องการผึ้ง ฯลฯ ในการสืบพันธุ์ - สำหรับร้อยละ 40 ผู้ช่วยเหลืออื่นๆ เช่น ลม ทำเช่นนี้ เมื่อพูดถึงพืชอาหารของเรา สิ่งนี้ใช้ได้กับธัญพืช เช่น ข้าวสาลี ข้าวไรย์ และข้าวบาร์เลย์ แต่ยังรวมถึงพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่วลันเตาและถั่วต่างๆอย่างไรก็ตาม หากไม่มีการผสมเกสรของแมลง โต๊ะของเราก็จะอุดมสมบูรณ์น้อยลง เนื่องจากผลไม้ส่วนใหญ่ (เช่น แอปเปิ้ล แพร์ เชอร์รี่ หรือสตรอเบอร์รี่) ต้องอาศัยการผสมเกสรข้าม
เคล็ดลับ
หากคุณสนใจ คุณสามารถทำงานเป็นคนเลี้ยงผึ้งและเลี้ยงผึ้งได้ - รัฐยังได้รับการสนับสนุนทางการเงินอีกด้วย! เพียงสอบถามสมาคมการเลี้ยงผึ้งในพื้นที่ของคุณ
