معلومة

ما هو نوع من الزهور هو هذا؟

ما هو نوع من الزهور هو هذا؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كنت في حديقتي قبل أيام قليلة ووجدت الزهرة المعروضة في الصور. هل يمكن لأي شخص أن يخبرني ما هي هذه الزهرة؟

الموقع: ألمانيا / northrhine westfalia
التاريخ: فبراير 2017 الموسم: الشتاء

[تحرير]: يعتقد جاري أنه شقائق النعمان hupehensis (en.wikipedia.org/wiki/Anemone_hupehensis) ، يمكن أن يكون على حق.


أعتقد انه شقائق النعمان hupehensis. لدينا هذا النوع في حديقتنا ، وتبدو البذور والأوراق الميتة مشابهة جدًا لتلك الموجودة في صورتك. الأوراق كبيرة وخشنة وراحة النخيل ولديها أزهار جميلة في الصيف / الخريف (رأيت الأحمر والوردي والأبيض). تبدو الثمار / البذور أيضًا مميزة جدًا وشبيهة بالقطن. هذا النوع في الأصل من آسيا / الصين.

هذه صورة للثمار / البذور:

(من الصعب العثور على أشياء جيدة ، هذا من صفحة Instagram http://www.ipopam.com/tag/höstanemoner)


مادة الاحياء

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

مادة الاحياءودراسة الكائنات الحية وعملياتها الحيوية. يتعامل المجال مع جميع الجوانب الفيزيائية والكيميائية للحياة. أدى الاتجاه الحديث نحو البحث متعدد التخصصات وتوحيد المعرفة والبحث العلمي من مختلف المجالات إلى تداخل كبير في مجال علم الأحياء مع التخصصات العلمية الأخرى. تتكامل المبادئ الحديثة للمجالات الأخرى - الكيمياء والطب والفيزياء ، على سبيل المثال - مع مبادئ علم الأحياء في مجالات مثل الكيمياء الحيوية والطب الحيوي والفيزياء الحيوية.

ما هي البيولوجيا؟

علم الأحياء هو فرع من فروع العلم يتعامل مع الكائنات الحية وعملياتها الحيوية. يشمل علم الأحياء مجالات متنوعة ، بما في ذلك علم النبات ، والحفظ ، والبيئة ، والتطور ، وعلم الوراثة ، وعلم الأحياء البحرية ، والطب ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم الأحياء الجزيئي ، وعلم وظائف الأعضاء ، وعلم الحيوان.

لماذا علم الأحياء مهم؟

كمجال علمي ، يساعدنا علم الأحياء على فهم العالم الحي والطرق التي تعمل بها أنواعها العديدة (بما في ذلك البشر) وتتطور وتتفاعل. أدى التقدم في الطب والزراعة والتكنولوجيا الحيوية والعديد من مجالات علم الأحياء الأخرى إلى تحسين نوعية الحياة. تقدم مجالات مثل علم الوراثة والتطور نظرة ثاقبة للماضي ويمكن أن تساعد في تشكيل المستقبل ، وتوضح الأبحاث في مجال البيئة والحفظ كيف يمكننا حماية التنوع البيولوجي الثمين لهذا الكوكب.

أين يعمل خريجو علم الأحياء؟

يمكن لخريجي علم الأحياء شغل مجموعة واسعة من الوظائف ، قد يتطلب بعضها تعليمًا إضافيًا. يمكن لأي شخص يحمل شهادة في علم الأحياء أن يعمل في الزراعة والرعاية الصحية والتكنولوجيا الحيوية والتعليم والحفاظ على البيئة والبحوث وعلوم الطب الشرعي والسياسة والاتصالات العلمية والعديد من المجالات الأخرى.

ينقسم علم الأحياء إلى فروع منفصلة لتسهيل الدراسة ، على الرغم من أن جميع التقسيمات الفرعية مترابطة من خلال المبادئ الأساسية. وهكذا ، في حين أنه من المعتاد فصل دراسة النباتات (علم النبات) عن دراسة الحيوانات (علم الحيوان) ، ودراسة بنية الكائنات الحية (مورفولوجيا) عن وظيفة (علم وظائف الأعضاء) ، فإن جميع الكائنات الحية تشترك في بعض العناصر البيولوجية المشتركة. الظواهر - على سبيل المثال ، الوسائل المختلفة للتكاثر ، وانقسام الخلايا ، ونقل المواد الجينية.

غالبًا ما يتم تناول علم الأحياء على أساس المستويات التي تتعامل مع الوحدات الأساسية للحياة. على مستوى البيولوجيا الجزيئية ، على سبيل المثال ، يُنظر إلى الحياة على أنها مظهر من مظاهر التحولات الكيميائية والطاقة التي تحدث بين العديد من المكونات الكيميائية التي يتكون منها الكائن الحي. نتيجة لتطوير أدوات وتقنيات معملية قوية ودقيقة بشكل متزايد ، من الممكن فهم وتعريف بدقة عالية ودقة ليس فقط التنظيم الفيزيوكيميائي النهائي (البنية التحتية) للجزيئات في المادة الحية ولكن أيضًا الطريقة التي تتكاثر بها المادة الحية على المستوى الجزيئي. كان ظهور علم الجينوميات في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين حاسماً بشكل خاص في تلك التطورات.

بيولوجيا الخلية هي دراسة الخلايا - الوحدات الأساسية للبنية والوظيفة في الكائنات الحية. لوحظت الخلايا لأول مرة في القرن السابع عشر ، عندما تم اختراع المجهر المركب. قبل ذلك الوقت ، تمت دراسة الكائن الحي ككل في مجال يعرف باسم علم الأحياء العضوي ، ولا يزال مجال البحث مكونًا مهمًا في العلوم البيولوجية. يتعامل علم الأحياء السكاني مع مجموعات أو مجموعات من الكائنات الحية التي تعيش في منطقة أو منطقة معينة. يتضمن هذا المستوى دراسات حول الأدوار التي تلعبها أنواع معينة من النباتات والحيوانات في العلاقات المتداخلة المعقدة والدائمة ذاتيًا الموجودة بين العالم الحي وغير الحي ، بالإضافة إلى دراسات الضوابط الداخلية التي تحافظ على تلك العلاقات بشكل طبيعي . قد يتم تقسيم هذه المستويات ذات القاعدة العريضة - الجزيئات ، والخلايا ، والكائنات الحية ، والمجموعات السكانية - بشكل إضافي للدراسة ، مما يؤدي إلى ظهور تخصصات مثل علم التشكل ، والتصنيف ، والفيزياء الحيوية ، والكيمياء الحيوية ، وعلم الوراثة ، وعلم التخلق ، وعلم البيئة. قد يهتم مجال علم الأحياء بشكل خاص بالتحقيق في نوع واحد من الكائنات الحية - على سبيل المثال ، دراسة الطيور في علم الطيور ، أو دراسة الأسماك في علم الأسماك ، أو دراسة الكائنات الحية الدقيقة في علم الأحياء الدقيقة.


موضوعات نباتية

  • كيمياء النبات
  • تطور النبات
  • النباتات والبشر
  • أجزاء النبات
  • نثر البذور
  • البناء الضوئي

نظرًا لأن علماء النبات الذين يستخدمون UntamedScience يضيفون مزيدًا من المعلومات هذا العام ، فسنضيف أيضًا مقاطع فيديو تعليمية إلى هذه الصفحات. كن صبورًا معنا ، هذه الصفحات كلها تحت الإنشاء & # 8230


تصنيفات النبات: المعنى والأنواع

في هذه المقالة سوف نناقش حول معنى وأنواع تصنيفات النباتات.

معنى تصنيف النبات:

تصنيف النبات هو ترتيب النباتات في مجموعات وفئات من أجل فهم واضح ودراسة مناسبة وتنظيم فعال. وفقا لرادفورد (1986) "التصنيف هو ترتيب مجموعات النباتات ذات الحدود الخاصة حسب الرتبة والموقع وفقًا لمعايير اصطناعية أو أوجه تشابه ظاهرية أو علاقات نسجية".

كما مارست الحضارة المبكرة للهند ومصر والصين ، الذين كان لديهم معرفة جيدة بالنباتات المستخدمة كغذاء وكذلك للأغراض الطبية ، نوعًا من تصنيف النباتات.

يعد Vrikshayurveda الذي جمعه باراسارا قبل بداية العصر المسيحي واحدًا من أقدم الأعمال الهندية التي تتناول النباتات بطريقة علمية ويتبع تصنيفًا يعتمد إلى حد كبير على التشكل المقارن للنباتات ، وكان يعتبر أكثر تقدمًا من واحد تم تطويره في أوروبا قبل القرن الثامن عشر.

تتميز العديد من العائلات المعروفة باسم ganas بوضوح في Vrikshayurveda ، والتي يمكن التعرف عليها بسهولة حتى اليوم. على سبيل المثال ، يذكر أزهار Samiganyam على أنها من قبل الإناث مع كؤوس من نوع gameosepalous ، وخمس بتلات بأحجام مختلفة ، والفاكهة عبارة عن بقول مع البذور على الجانب. من الواضح أن هذا يشير إلى عائلة Leguminosae.

نظام تصنيف المصنع له قيمة تنبؤية ويوفر فهرسًا لتخزين المعلومات واسترجاعها في هذا المصنع. نظرًا لأن علم اللاهوت النظامي اليوم هو إلى حد كبير انعكاس للماضي ، يجب تلخيص مراجعة تاريخية تكشف عن الفترة التاريخية والتقنيات المتاحة خلال الفترات التاريخية.

أنواع تصنيف النبات:

أ. التصنيفات التطورية:

(ط) تشارلز داروين (1809-1882):

تشمل أعماله الشهيرة "أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي" (1859). تأثر داروين بشدة بالملاحظات أثناء رحلة سفينة H. بيغل إلى جزر غالاباغوس. دفعت ملاحظته للاختلافات في الحيوانات (مثل الأسماك) والنباتات في الجزر المختلفة آليته للتغيير التطوري ، أي الانتقاء الطبيعي.

اعتقد داروين حينها أن الأرض كانت أقدم بكثير من 6000 عام وأن التغيير التطوري يحدث من خلال الاختلافات التدريجية المتراكمة. في الوقت نفسه ، كان عالم آخر ، ألفريد ر.والاس ، يعمل في جزر الهند الشرقية وطور نظرية مشابهة جدًا ، أي نظرية التطور.

تم تقديم كلا النظريتين في اجتماعات جمعية لندن لينيان في عام 1858 ، وقد تبنى معظم العلماء مفهوم التغيير التطوري ، بما في ذلك هيكل الذي صورت شجرة الحياة (1866) جميع الأصناف (البروتستيين ، والنباتات ، والحيوانات).

(2) جورج بنثام (1800-1884) والسير جوزيف د. هوكر (1817-1911):

تم نشر Genera Plantarum بعد Darwin & # 8217s Origin of Species ، ولكن لم يكن من الممكن تغيير النظام ليعكس مفاهيم تطورية جديدة على الرغم من حقيقة أن كلا من بنثام وهوكر كانا أبطالًا عظماء لهذه النظرية. يعتبر نظام بنثام و هوكر & # 8217s ما بعد الداروينية في التسلسل الزمني ولكن ما قبل الداروينية من حيث المفهوم.

قاموا بتسمية 200 عائلة و 7569 جنسًا ، مع أوصاف أصلية مفصلة بشكل رائع. لا يزال يتم ترتيب العديد من المعشبات في العالم وفقًا لهذا النظام. لقد تعرفوا على الأحاديات والثنائيات وبدأوا الأخير مع النباتات متعددة الفلزات.

تصنيفات النشوء والتطور:

لا يعتبر شخصية رئيسية في أنظمة تصنيف النباتات ، لكنه كان أول أستاذ في علم النبات في جامعة الولايات المتحدة. من أشهر أعماله دليل علم النبات لشمال الولايات المتحدة (1848). تم نشر دليل Gray & # 8217s لعلم النبات لاحقًا بواسطة M.L Fernald.

(2) Adolph Engler (1844-1930) و K.A.E Prantl (1849-1893):

جاءت أولى أنظمة علم الوراثة من الحديقة النباتية في برلين. يعتقد إنجلر وبرانتل أن نظام تصنيف النبات يجب أن يعكس التاريخ التطوري وأعظم عمل لهما Die Naturlichen Pflanzenfamilien ، اعتمد نظامًا ينتقل من الهياكل البسيطة إلى الهياكل المعقدة.

تم اعتبار الزهور المخروطية للجنسين (القطط) بدائية (ألدر ، خشب البتولا ، إلخ). كان هذا أول تصنيف رئيسي للتطور. يستخدم هذا النظام اليوم في العديد من المعشبات والنباتات ومفيد جدًا لعالم التصنيف الحديث ، لكن مفاهيم ما هو بدائي ومتقدم قد تغيرت اليوم.

(3) تشارلز إدوين بيسي (1845-1915):

كان طالبًا في Asa Gray وطور مجموعة من & # 8220ديكتا& # 8221 (قواعد) توضح أي الشخصيات بدائية وأيها متقدم في النباتات المزهرة. لا تعتبر جميعها صحيحة اليوم ولكن الكثير منها كذلك. كانت زهرة ماغنوليا تعتبر بدائية ، وليست نباتات قطينة أحادية الجنس. عمله المنشور هو تصنيف النشوء والتطور للنباتات المزهرة.

(4) جون هاتشينسون (1884-1972):

عمل في حدائق كيو ونشر كتاب "عائلات النباتات الزهرية وأجناس النباتات المزهرة". لقد اعتبر الأخشاب والعشبية من اتجاهات تطورية مختلفة اختلافًا جذريًا. لا يتم استخدام الكثير من تصنيف النبات هذا اليوم.

(v) Robert F. Thorne (1920 حتى الوقت الحاضر):

يعمل في حديقة رانشو سانتا آنا النباتية في كليرمونت ، كاليفورنيا. يتضمن عمله تصنيفًا نسبيًا للنباتات كاسيات البذور.

(6) أرمين تاختاجان (1910 حتى الآن):

كان في البداية في لينينجراد ، لكنه يقضي الآن معظم الوقت في حديقة نيويورك النباتية. كان عمله النباتات المزهرة: الأصل والتشتت عملاً مبكرًا مؤثرًا. ظهرت مراجعة لهذا التصنيف في عام 1997 كتنوع وتصنيف النباتات المزهرة.

(7) رولف دالغرين (1932-1985):

عمل في جامعة كوبنهاغن. يتضمن عمله نظامًا منقحًا لتصنيف نباتات كاسيات البذور.

(8) آرثر كرونكويست (1919-1991):

عمل معظم حياته في حديقة نيويورك النباتية. العديد من أفكاره بيسيان مع بعض التأثير من تاختجان. من أشهر أعماله نظام متكامل لتصنيف النباتات للنباتات المزهرة (1981) ، والذي تمت مراجعته في عام 1988 وتم اعتماده كثيرًا اليوم.


نموذج ABC لتنمية الأزهار | النباتات

في هذه المقالة سوف نناقش حول نموذج ABC لتنمية الزهور.

يوضح نموذج ABC لتطور الأزهار في كاسيات البذور وجود ثلاث فئات من الجينات التي تنظم تطور الأعضاء الزهرية. يشار إلى الجينات باسم جينات الفئة A وجينات الفئة B وجين الفئة C. تحفز هذه الجينات والتفاعل بينها على نمو الأعضاء الزهرية.

توفر العديد من الآداب حول علم الوراثة الجزيئية ومواقع الإنترنت مقالات عن نموذج ABC. في المقال التالي ، سيتم مناقشة المفهوم الأساسي لنموذج ABC باختصار. يعتمد تحليل نموذج ABC على استخدام علم الوراثة الجزيئي وقد تمت صياغته على أساس الملاحظة القائلة بأن الطفرات تحفز الأعضاء الزهرية الصحيحة على التطور في الزهرات الخاطئة.

في زهرة كاسيات البذور ، عادة ما توجد أربع فوطات متحدة المركز من الأعضاء ، أي سبال ، بتلة ، سداة وكربلة تتشكل في whorl 1 و whorl 2 و whorl 3 و whorl 4 على التوالي ، حيث توجد whorl 1 على الجانب المحيطي.

في whorl 1 class A genes عندما يتم التعبير عنها تحفز تطور sepals. يؤدي التفاعل بين جينات الصنف A والفئة B إلى تطور البتلات في الزهرة 2. تتشكل الأسدية في whorl 3 نتيجة للتفاعل بين جينات الصنف B والفئة C.

في whorl 4 من الفئة C ، يؤدي الجين C إلى تكوين الكاربيل. لذا فإن ملخص نموذج ABC هو: جينات الفئة A معًا وجين الفئة C وحده مسؤولان عن تطوير الكرات والكاربيل على التوالي. تعمل جينات الفئة B وجينات الفئة A بشكل تعاوني لتحديد تطور البتلات. تعمل جينات الفئة B وجين الفئة C معًا للحث على تطوير الأسدية (الشكل 30.12).

كوين وآخرون. (1991) صاغ نموذج ABC. أثناء تحليل الطفرات التي تؤثر على بنية الزهرة Coen et al. حددت جينات الفئة ABC التي توجه تطور الزهرة. كما صاغوا النماذج الجزيئية لكيفية تحديد النسيج الإنشائي الزهري وهوية العضو. لقد أظهروا أن نباتات كاسيات البذور ذات الصلة البعيدة تستخدم آليات متماثلة في تكوين الأنماط للأعضاء الزهرية. السابق. Arabidopsis thaliana و Antirrhinum majus.

أدى الاثنان التاليان إلى صياغة نموذج ABC:

(1) اكتشاف المسوخات المثلية (تحدد الجينات المتجانسة أعضاء نباتية معينة وتساعد العضو على التطور في محيط دائري خاص به. يمتلك المتحور المثلي تعبيرًا غير مناسب - أي أنه يحفز العضو الصحيح على التطور في دوامة خاطئة. على سبيل المثال - بتلات تظهر في الفقاعة حيث تتطور الأسدية عادة).

(2) ملاحظة أن كل من الجينات التي تحفز تكوين عضو في الزهرة لها تأثير على مجموعتين من الأعضاء الزهرية ، أي سبال وبتلات أو بتلات وأسدية.

جينات الفئة A و B و C هي جينات متجانسة. إنهم يحددون هوية الأعضاء الزهرية المختلفة ويحثون الأعضاء على التطور في فلاتهم الخاصة.

تحتوي المسوخات المثلية على عيوب في نمو الأعضاء الزهرية وتحفز الأعضاء الصحيحة على التطور في المكان / الزهرات الخاطئة ، أي أن عضوًا زهريًا يتطور في الزهرة ، وهو الوضع الطبيعي لأعضاء زهرية أخرى. على سبيل المثال ، تتطور البتلات في الزهرة حيث يتم تكوين الأسدية بشكل طبيعي.

في كل زهرة من الزهرة يوجد واحد أو أكثر من الجينات المثلية وتحدد وظائفها التعاونية العضو المراد تشكيله في تلك الزهرة. على سبيل المثال ، يقتصر نشاط جينات الفئة أ على الجدلتين 1 و 2. ولدى جينات الفئة ب وظيفة في الجدلتين 2 و 3. ويعمل جين الفئة ج في الجدلتين 3 و 4.

هناك طريقة أخرى لوصف وظيفة جينات الفئة A و B و C وهي أنه - في whorl 1 ، تحدد وظيفة الجين من الفئة A وحدها تكوين الكسور في whorl 2 ، وتحدد وظائف الجين من الصنف A و B تكوين البتلات في whorl 3 ، تحدد كل من وظائف الجينات من الصنف B و C ظهور الأسدية وفي whorl 4 ، تحدد وظيفة الجين من الفئة C وحدها تكوين الكارب.

يوجد في نبات الأرابيدوبسيس جينان في الفئة A ، وجينان في الفئة B وجين واحد في الفئة C (الجدول 30.1). السمة الأكثر تميزًا لهذه الجينات المثلية هي تحديد الأعضاء الزهرية وفي تحديد الموقع / البؤرة لظهورها في نسيج نباتي. يعمل جينا الفئة A وجينان من الفئة B بشكل تعاوني.

تقتصر وظيفة جينات الفئة A على الجدلتين 1 و 2. وبالمثل ، فإن وظيفة جين الفئة C مقيدة في الجدلتين 3 و 4. ويمكن تفسير ذلك بطريقة أخرى. في الجدلين 1 و 2 ، تمنع وظيفة جينات الفئة A جين الفئة C من العمل في نفس الفلاتر. وبالمثل ، فإن وظيفة جين الفئة C تمنع جينات الفئة A من العمل في الفراغين 3 و 4.

أي طفرة في جينات الفئة A مع عيوب في نمو الأعضاء الزهرية ستدعو جين الفئة C للتعبير عن الجينين 1 و 2. وسيعبر جين الفئة C ، في طفرات الفئة A ، في الجدولين 1 و 2 بالإضافة إلى الجدلات العادية 3 و 4.

وبالمثل ، فإن أي طفرة في جين الفئة C مع عيوب في نمو الأعضاء الزهرية ستؤدي إلى التعدي على وظيفة جينات الفئة A. سوف تعبر جينات الفئة A في الفأرتين 3 و 4 بالإضافة إلى الفأرتين العاديتين 1 و 2.

ستوضح الأمثلة الثلاثة التالية للجينات الطافرة المثلية المناقشة أعلاه (الشكل 30.13):

(1) تُظهر زهرة نبات الأرابيدوبسيس مع طفرات الفئة A ، مثل apetala 1 (ap 1) النمط التالي للأعضاء الزهرية (الشكل 3.13.II): يظهر whorl 1 بنية تشبه bract مع خصائص carpelloid whorl 2 يُظهر الأسدية whorl 3 يُظهر الأسدية والدوران 4 يُظهر الكارب.

تم تغيير نمط تكوين الأعضاء الزهرية في الجدلتين 1 و 2. في طفرات ap 1 ، يُفقد نشاط جينين من الفئة A. لذلك فإن جين الفئة C معبرًا عنه في الجدلتين 1 و 2 بالإضافة إلى الجدلتين 3 و 4. ونتيجة لذلك ، تم تطوير العضو الكربلويدي في whorl 1 والأسدية المتكونة في whorl 2. في الزهرات 3 و 4 يتم تشكيل السداة والكاربيل على التوالي على نحو مشابه للبرية اكتب (الشكل 30.13.I).

(2) مثال: زهرة أرابيدوبسيس مع طفرة من الفئة ب ، مثل أبتالا 3 (أب 3): تظهر الزهرة الكؤوس فقط في كل من الجدلتين 1 و 2 ، بينما تظهر الزهرة 3 و 4 الكاربيل فقط (الشكل 30.13III). تحتوي طفرات الفئة B على جينات فقدان الوظيفة ، ونتيجة لذلك ، يتم التعبير عن جينات الفئة A في الجينين 1 و 2 والجين من الفئة C وحده في الجدولين 3 و 4. في طفرات ap 3 في whorl 2 ، يتم تكوين الكابلات بدلاً من البتلات و في whorl 3 ، يتشكل الكاربيل بدلاً من الأسدية.

(3) في نبات الأرابيدوبسيس ، يحتوي جين الفئة C على الجين الوحيد agamous (ag). تتكون زهرة الأرابيدوبسيس مع متحولة agamous من العديد من الكؤوس والبتلات. الأعضاء التناسلية & # 8211 الأسدية والكربل لا تتشكل في الفلاتين 3 و 4. يحتوي جين الفئة C مع متحولة ag على جين فقد الوظيفة. نتيجة لذلك ، يتم التعبير عن جينات الفئة A في الزلاتين 3 و 4 بالإضافة إلى 1 و 2. في أجسام طافرة و بتلات تتشكل في زهور 3 و 4 بدلاً من الأسدية والكاربيل. توفر أدبيات هاول صورة مجهرية إلكترونية للمسح الضوئي للأنماط الظاهرية للزهور للطفرات المثلية الزهرية لجينات الفئة A و B و C.

في نبات الأرابيدوبسيس ، لوحظ أنه في جميع الطفرات ، يظل الجين المتماثل واحدًا وظيفيًا في كل دوامة. تظهر الزهرة ذات المسوخ الثلاثي من الفئة ABC الكؤوس في كل دوامة. في الطفرة الثلاثية ABC ، ​​تصبح الجينات المطلوبة لتكوين الأعضاء الزهرية غير وظيفية. نتيجة لذلك ، تتشكل الكؤوس أو الأوراق في كل دوامة ، حيث لا تحدد المسوخات المثلية أي أعضاء نباتية. قادت هذه الملاحظة علماء النبات إلى اعتبار & # 8216 الأزهار كأوراق معدلة & # 8217 على أساس علم الوراثة الجزيئي.

الميزة المهمة لنموذج ABC هي أنه يمكن التنبؤ بنوع العضو الزهري الذي سيتم تحفيزه للتطور في أي دوامة. Krizek et al. (1996) نجح في تحفيز أي جزء من الأجزاء الأربعة الزهرية المختلفة في whorl 1 من زهرة Arabidopsis. أصبح هذا ممكنًا من خلال التلاعب الجيني للمجموعة الصحيحة من جينات المنتقى المتماثل.

يبدو أن نموذج ABC بسيط ، ولكن يتم الحصول على صورة مختلفة تمامًا عندما يتم تحليلها على أساس علم الوراثة الجزيئي ومن الناحية الجزيئية.

يتضمن التحليل بنية فئات مختلفة من الجينات المثلية ، والطفرات المثلية ، والوظيفة التعاونية بين الجينات المثلية ، والاستبعاد المتبادل في التعبير عن جينات الفئة A و C في نفس الزهرة ، وتحديد الجينات المثلية الزهرية وعزلها عن طريق الاستنساخ ، وإنتاج بروتين صندوق MADS بواسطة المسوخات المثلية ، ودراسة الجينات التي تتوسط التفاعل بين الإنزيم الزهري وتطور الأعضاء الزهرية ، ووجود أو عدم وجود فئات مختلفة من عوامل النسخ وما إلى ذلك ، والتي يمكن الحصول على تفاصيلها في الآداب في علم الوراثة الجزيئي.

ينتمي Arabidopsis thaliana إلى عائلة Brassicaceae وقد أصبح الكائن الحي النموذجي لفهم علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية للنباتات المزهرة مثل الفئران و Drosophila في الأبحاث على الحيوانات للأسباب التالية:

(ط) يحتوي على خمسة كروموسومات (ن = 5) وبالتالي فإن هذا الجينوم الصغير الحجم مفيد في رسم خرائط الجينات وتسلسلها.

(2) حجم النبات صغير وبالتالي يمكن زراعته في مساحة صغيرة ويتطلب مرافق داخلية متواضعة.

(3) لها دورة حياة سريعة وتستغرق حوالي ستة أسابيع من الإنبات حتى تنضج البذور.

(4) ينتج النبات الفردي عدة آلاف من البذور.

(v) & # 8216 يعتبر جينوم Arabidopsis من بين أصغر النباتات في النباتات العليا ، حيث يبلغ حجم أحادي الصبغة حوالي 100 ميغا قاعدة (mb) من الحمض النووي. مع حجم الجينوم الصغير ، كان من المتوقع أن تكون هناك مشاكل أقل مع تكرار الجينات & # 8217— Howell.

(6) يمكن تحويله بسهولة من خلال التحول بوساطة T-DNA.

في عام 2004 تمت صياغة نموذج ABCE. أدى توصيف المسوخات الثلاثية sepallata 1 ، 2 ، 3 في Arabidopsis إلى الصيغة المذكورة أعلاه. من المعتقد أن جينات الفئة E لها دور مهم في تنمية الأعضاء الزهرية.


كيف تنمو النباتات

الشكل 1. يجب أن تكون هناك منطقة نمو ، مشابهة لكيفية نمو العظام في أصابعك وذراعيك ورجليك لفترة أطول. هناك ، ويسمى النسيج الإنشائي القمي ، والذي يظهر هنا.

تستمر معظم النباتات في النمو طوال حياتها. مثل الكائنات الحية متعددة الخلايا الأخرى ، تنمو النباتات من خلال مزيج من نمو الخلايا وانقسام الخلايا. يزيد نمو الخلايا من حجم الخلية ، بينما يزيد الانقسام الخلوي (الانقسام) من عدد الخلايا. مع نمو الخلايا النباتية ، تصبح أيضًا متخصصة في أنواع مختلفة من الخلايا من خلال التمايز الخلوي. بمجرد أن تتمايز الخلايا ، لا يمكنها الانقسام. كيف تنمو النباتات أو تحل محل الخلايا التالفة بعد ذلك؟

مفتاح النمو المستمر وإصلاح الخلايا النباتية ميريستيم. Meristem هو نوع من الأنسجة النباتية يتكون من خلايا غير متمايزة يمكنها الاستمرار في الانقسام والتمايز.

نسيج قمي توجد في قمة أو طرف الجذور والبراعم ، مما يسمح للجذور والسيقان بالنمو في الطول والأوراق والزهور للتمييز. تنمو الجذور والسيقان في الطول لأن النسيج الإنشائي يضيف نسيجًا "خلفه" ، ويدفع نفسه باستمرار في الأرض (للجذور) أو الهواء (للسيقان). في كثير من الأحيان ، سيصبح النسيج الإنشائي القمي لفرع واحد هو المسيطر ، مما يثبط نمو النسيج الإنشائي على الفروع الأخرى ويؤدي إلى تطوير جذع واحد. في الحشائش ، تسمح الميرستيمات الموجودة في قاعدة شفرات الأوراق بإعادة النمو بعد رعي الحيوانات العاشبة - أو جز العشب بواسطة جزازات العشب.

تتمايز الخلايا الإنشائية القمية إلى ثلاثة أنواع أساسية من أنسجة النسيج الإنشائي التي تتوافق مع الأنواع الثلاثة من الأنسجة: ينتج الأديم الأولي بشرة جديدة ، وينتج النسيج الأرضي نسيجًا أرضيًا ، وينتج البروكامبيوم نسيجًا جديدًا ولحاءًا جديدًا. تعتبر هذه الأنواع الثلاثة من النسيج الإنشائي النسيج الأساسي لأنها تسمح بالنمو في الطول أو الارتفاع ، وهو ما يُعرف بـ النمو الأولي.

الشكل 2. صورة مجهرية لطرف جذر حبة عريضة تظهر انقسام نسيج نسيج قمي سريعًا خلف غطاء الجذر مباشرة. يمكن ملاحظة العديد من الخلايا في مراحل مختلفة من الانقسام.

مقاسات ثانوية السماح بالنمو في القطر (النمو الثانوي) في النباتات الخشبية. النباتات العشبية ليس لها نمو ثانوي. نوعا نسيج ثانوي كلاهما مسمى الكامبيوم، بمعنى "التبادل" أو "التغيير". الشريان القلبيينتج نسيجًا خشبيًا ثانويًا (باتجاه مركز الجذع أو الجذر) واللحاء (باتجاه الجزء الخارجي من الجذع أو الجذر) ، مما يضيف نموًا إلى قطر النبات. تنتج هذه العملية الخشب وتبني جذوع الأشجار المتينة. الفلين طبقة الكامبيوميقع بين البشرة واللحاء ، ويستبدل بشرة الجذور والسيقان باللحاء ، طبقة واحدة منها عبارة عن الفلين.

الشكل 3. النمو الأولي والثانوي

تنمو النباتات الخشبية بطريقتين. النمو الأولي يضيف الطول أو الارتفاع ، يتوسطه نسيج نسيج قمي عند أطراف الجذور والبراعم - والذي يصعب إظهاره بوضوح في المخططات المقطعية. النمو الثانوي يضيف إلى قطر الجذع أو الجذر الكامبيوم الوعائي يضيف نسيج الخشب (إلى الداخل) واللحاء (إلى الخارج) ، ويستبدل كامبيوم الفلين البشرة باللحاء.

شاهد فيديو الفاصل الزمني هذا لنمو النبات. لاحظ أنه لا يوجد & # 8217t أي سرد ​​في الفيديو.

باختصار: كيف تنمو النباتات

تستمر معظم النباتات في النمو ما دامت تعيش. تنمو من خلال مزيج من نمو الخلايا وانقسام الخلايا (الانقسام). مفتاح نمو النبات هو النسيج الإنشائي ، وهو نوع من الأنسجة النباتية يتكون من خلايا غير متمايزة يمكنها الاستمرار في الانقسام والتمايز. يسمح Meristem لسيقان وجذور النبات بالنمو لفترة أطول (نمو أولي) وأوسع (نمو ثانوي).


المبادئ الأساسية لعلم الأحياء الحديث

أربعة مبادئ توحد علم الأحياء الحديث ، وفقًا لكتاب "إدارة العلوم" (Springer New York ، 2010):

  1. نظرية الخلية هي المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية تتكون من وحدات أساسية تسمى الخلايا ، وأن جميع الخلايا تأتي من خلايا موجودة مسبقًا.
  2. النظرية الجينية هي المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية لها DNA ، وهي جزيئات ترمز إلى هياكل ووظائف الخلايا وتنتقل إلى الأبناء. هو المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية تحافظ على حالة توازن تمكن الكائنات الحية من البقاء في بيئتها. هو المبدأ الذي يصف كيف يمكن لجميع الكائنات الحية أن تتغير لتصبح لها سمات تمكنها من البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في بيئاتها. تنتج هذه السمات من الطفرات العشوائية في جينات الكائن الحي التي يتم "اختيارها" عبر عملية تسمى الانتقاء الطبيعي. أثناء الانتقاء الطبيعي ، تتمتع الكائنات الحية التي لها سمات أكثر ملاءمة لبيئتها بمعدلات بقاء أعلى ، ومن ثم تنقل تلك السمات إلى نسلها.

شروط البيولوجيا ذات الصلة

  • كودومينانس - حالة لا يكون فيها أليلين سائدين أو متنحيين تجاه بعضهما البعض ويتم التعبير عن كليهما كنمط ظاهري.
  • مضاعف - خلية تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات ، مجموعة واحدة من كل والد. تحتوي الخلايا ثنائية الصبغة على نسختين من كل جين تقريبًا.
  • جاميتس - خلايا جرثومية ناضجة أحادية العدد من الذكور والإناث يمكن أن تندمج مع بعضها البعض لتشكيل الزيجوت.
  • هابلويد - خلية تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات.

1. أي من هؤلاء موروث بالكامل من الأم؟
أ. جينات لون العين
ب. جينات التليف الكيسي
ج. جينات من كروموسوم Y
د. جينات الميتوكوندريا

2. أي من هذه الافتراضات في إنشاء مربع Punnett؟
أ. الأليلات لكل سمة تفصل خلال الانقسام الاختزالي
ب. تتشكل كل سمة بشكل مستقل عن الآخرين
ج. موضع جين واحد فقط متورط في سمة معينة
د. كل ما ورداعلاه

3. كم عدد الصفوف والأعمدة التي ستكون مطلوبة لإنشاء مربع Punnett لصليب ثلاثي الهجين؟
أ. 3 × 3
ب. 6 × 6
ج. 8 × 8
د. 9 × 9


محتويات

النباتات المعمرة هي في الغالب نباتات عشبية (نباتات لها أوراق وسيقان تموت على الأرض في نهاية موسم النمو والتي تظهر نموًا أوليًا فقط) أو خشبية (النباتات ذات السيقان الثابتة فوق الأرض والتي تعيش من موسم نمو إلى آخر ، مع نمو أولي وثانوي ، أو نمو في العرض محمي بقشرة خارجية) ، [4] وبعضها دائم الخضرة مع أوراق شجر ثابتة بدون سيقان خشبية. يمكن أن تكون قصيرة العمر (بضع سنوات فقط) أو طويلة العمر. وهي تشمل مجموعة متنوعة من مجموعات النباتات من النباتات غير المزهرة مثل السرخس وحشيشة الكبد إلى النباتات المزهرة شديدة التنوع مثل بساتين الفاكهة والأعشاب والنباتات الخشبية. النباتات التي تزهر وتثمر مرة واحدة فقط ثم تموت تسمى أحادي الكارب أو شبه نباتي ، وقد تعيش هذه الأنواع لسنوات عديدة قبل أن تزهر ، [5] على سبيل المثال ، يمكن لنبات القرن أن يعيش لمدة 80 عامًا وينمو بطول 30 مترًا قبل الإزهار والموت. [6] ومع ذلك ، فإن معظم النباتات المعمرة متعددة الكربونات (أو متكررة الولادة) ، وتزهر على مدى عدة مواسم في حياتها. [7] تستثمر النباتات المعمرة موارد أكثر من الموارد السنوية في الجذور والتيجان وغيرها من الهياكل التي تسمح لها بالعيش من عام إلى آخر ، ولكن لديها ميزة تنافسية لأنها يمكن أن تبدأ نموها وتعبئتها في وقت مبكر من موسم النمو أكثر من الحولية ، وبذلك يمكنهم التنافس بشكل أفضل على الفضاء وجمع المزيد من الضوء. [8]

تنمو النباتات المعمرة عادةً هياكل تسمح لها بالتكيف مع العيش من عام إلى آخر من خلال شكل من أشكال التكاثر الخضري بدلاً من البذر. وتشمل هذه الهياكل المصابيح والدرنات والتيجان الخشبية والجذور والطيور. قد يكون لديهم سيقان أو تيجان متخصصة تسمح لهم بالبقاء على قيد الحياة لفترات السكون خلال المواسم الباردة أو الجافة خلال العام. على النقيض من ذلك ، تنتج النباتات الحولية البذور لمواصلة الأنواع كجيل جديد. في الوقت نفسه ، يكون موسم النمو مناسبًا ، وتبقى البذور على قيد الحياة خلال فترة البرد أو الجفاف لبدء النمو عندما تكون الظروف مناسبة مرة أخرى.

العديد من النباتات المعمرة لها ميزات متخصصة تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة في الظروف البيئية القاسية. تكيف البعض مع الظروف الحارة أو الجافة والبعض الآخر درجات الحرارة شديدة البرودة يميلون إلى استثمار الموارد في تكيفاتهم وغالبًا ما لا يزهرون ويضعون البذور إلا بعد بضع سنوات من النمو. في المناخات الدافئة طوال العام ، قد تنمو النباتات المعمرة باستمرار. [9] في المناخات الموسمية ، يكون نموها محدودًا بسبب درجة الحرارة أو الرطوبة في موسم النمو.

بعض النباتات المعمرة تحتفظ بأوراقها على مدار السنة وهي نباتات معمرة دائمة الخضرة. تسقط النباتات المعمرة المتساقطة الأوراق جميع أوراقها في جزء من السنة ، [10] وتشمل النباتات العشبية والخشبية ، والنباتات العشبية ذات سيقان تفتقر إلى النمو الليفي الصلب ، في حين أن النباتات الخشبية تنبع بشدة مع براعم تعيش فوق الأرض أثناء السكون ، [11] بعض النباتات المعمرة هي شبه نفضية ، مما يعني أنها تفقد بعض أوراقها إما في الشتاء أو الصيف. [12] تسقط النباتات المعمرة المتساقطة أوراقها عندما لا تكون ظروف النمو مناسبة لعملية التمثيل الضوئي ، كما هو الحال عندما يكون الجو باردًا جدًا أو جافًا. في أجزاء كثيرة من العالم ، يتم التعبير عن الموسمية على أنها فترات رطبة وجافة بدلاً من فترات دافئة وباردة ، وتفقد النباتات المعمرة المتساقطة أوراقها في موسم الجفاف. [13]

بعض النباتات المعمرة محمية من حرائق الغابات لأنها لها جذور تحت الأرض تنتج براعم أو بصيلات أو تيجان أو سيقان عرضية [14] وقد تحتوي النباتات المعمرة الأخرى مثل الأشجار والشجيرات على طبقات سميكة من الفلين تحمي السيقان. يمكن للنباتات العشبية المعمرة من المناطق المعتدلة وجبال الألب في العالم أن تتحمل البرد خلال الشتاء.

قد تظل النباتات المعمرة نائمة لفترات طويلة ثم تستأنف النمو والتكاثر عندما تكون البيئة أكثر ملاءمة ، بينما تكمل معظم النباتات السنوية دورة حياتها خلال فترة نمو واحدة ، ويكون لكل سنتين فترتان نمو.

يتواصل النسيج الإنشائي للنباتات المعمرة مع الهرمونات المنتجة بسبب المواقف البيئية (أي المواسم) والتكاثر ومرحلة التطور لبدء وإيقاف القدرة على النمو أو الإزهار. هناك أيضًا فرق بين القدرة على النمو والمهمة الفعلية للنمو. على سبيل المثال ، تستعيد معظم الأشجار قدرتها على النمو خلال الشتاء ولكنها لا تبدأ في النمو البدني حتى أشهر الربيع والصيف. The start of dormancy can be seen in perennials plants through withering flowers, loss of leaves on trees, and halting of reproduction in both flowering and budding plants. [15]

Perennials species may produce relatively large seeds that have the advantage of generating larger seedlings that can better compete with other plants. Perennials also produce seeds over many years.

Perennials that are cultivated include: woody plants like fruit trees grown for their edible fruits shrubs and trees grown as landscaping ornamentals herbaceous food crops like asparagus, rhubarb, strawberries and subtropical plants not hardy in colder areas such as tomatoes, eggplant, and coleus (which are treated as annuals in colder areas). [16] Perennials also include plants grown for their flowering and other ornamental value including: bulbs (like tulips, narcissus, and gladiolus) and lawn grass, and other groundcovers, (such as periwinkle [a] and Dichondra). [20]

Each type of plant must be separated differently for example, plants with fibrous root systems like daylilies, Siberian iris or grasses can be pried apart with two garden forks inserted back to back, or cut by knives. However, plants such as bearded irises have a root system of rhizomes these root systems should be planted with the top of the rhizome just above ground level, with leaves from the following year showing. The point of dividing perennials is to increase the amount of a single breed of plant in your garden. [21] In the United States more than 900 million dollars worth of potted herbaceous perennial plants were sold in 2019. [22]


What kind of flower is this? - مادة الاحياء

The lifecycle of angiosperms follows the alternation of generations explained previously. The haploid gametophyte alternates with the diploid sporophyte during the sexual reproduction process of angiosperms. Flowers contain the plant’s reproductive structures.

A typical flower has four main parts—or whorls—known as the calyx, corolla, androecium, and gynoecium (Figure 1). The outermost whorl of the flower has green, leafy structures known as sepals. The sepals, collectively called the calyx, help to protect the unopened bud. The second whorl is comprised of petals—usually, brightly colored—collectively called the corolla. The number of sepals and petals varies depending on whether the plant is a monocot or dicot. In monocots, petals usually number three or multiples of three in dicots, the number of petals is four or five, or multiples of four and five. Together, the calyx and corolla are known as the perianth . The third whorl contains the male reproductive structures and is known as the androecium. The androecium has stamens with anthers that contain the microsporangia. The innermost group of structures in the flower is the gynoecium , or the female reproductive component(s). The carpel is the individual unit of the gynoecium and has a stigma, style, and ovary. A flower may have one or multiple carpels.

Figure 1. The four main parts of the flower are the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. The androecium is the sum of all the male reproductive organs, and the gynoecium is the sum of the female reproductive organs. (الائتمان: تعديل العمل لماريانا رويز فيلاريال)

If all four whorls (the calyx, corolla, androecium, and gynoecium) are present, the flower is described as complete. If any of the four parts is missing, the flower is known as incomplete. Flowers that contain both an androecium and a gynoecium are called perfect, androgynous or hermaphrodites. There are two types of incomplete flowers: staminate flowers contain only an androecium, and carpellate flowers have only a gynoecium (Figure 2).

Figure 2. The corn plant has both staminate (male) and carpellate (female) flowers. Staminate flowers, which are clustered in the tassel at the tip of the stem, produce pollen grains. Carpellate flower are clustered in the immature ears. Each strand of silk is a stigma. The corn kernels are seeds that develop on the ear after fertilization. Also shown is the lower stem and root.

Practice Question

If the anther is missing, what type of reproductive structure will the flower be unable to produce?


محتويات

Pollen germination has three stages hydration, activation and pollen tube emergence. The pollen grain is severely dehydrated so that its mass is reduced enabling it to be more easily transported from flower to flower. Germination only takes place after rehydration, ensuring that premature germination does not take place in the anther. Hydration allows the plasma membrane of the pollen grain to reform into its normal bilayer organization providing an effective osmotic membrane. Activation involves the development of actin filaments throughout the cytoplasm of the cell, which eventually become concentrated at the point from which the pollen tube will emerge. Hydration and activation continue as the pollen tube begins to grow. [5] In conifers, the reproductive structures are borne on cones. The cones are either pollen cones (male) or ovulate cones (female), but some species are monoecious and others dioecious. A pollen cone contains hundreds of microsporangia carried on (or borne on) reproductive structures called sporophylls. Spore mother cells in the microsporangia divide by meiosis to form haploid microspores that develop further by two mitotic divisions into immature male gametophytes (pollen grains). The four resulting cells consist of a large tube cell that forms the pollen tube, a generative cell that will produce two sperm by mitosis, and two prothallial cells that degenerate. These cells comprise a very reduced microgametophyte, that is contained within the resistant

The pollen grains are dispersed by the wind to the female, ovulate cone that is made up of many overlapping scales (sporophylls, and thus megasporophylls), each protecting two ovules, each of which consists of a megasporangium (the nucellus) wrapped in two layers of tissue, the integument and the cupule, that were derived from highly modified branches of ancestral gymnosperms. When a pollen grain lands close enough to the tip of an ovule, it is drawn in through the micropyle ( a pore in the integuments covering the tip of the ovule) often by means of a drop of liquid known as a pollination drop. The pollen enters a pollen chamber close to the nucellus, and there it may wait for a year before it germinates and forms a pollen tube that grows through the wall of the megasporangium (=nucellus) where fertilisation takes place. During this time, the megaspore mother cell divides by meiosis to form four haploid cells, three of which degenerate. The surviving one develops as a megaspore and divides repeatedly to form an immature female gametophyte (egg sac). Two or three archegonia containing an egg then develop inside the gametophyte. Meanwhile, in the spring of the second year two sperm cells are produced by mitosis of the body cell of the male gametophyte. The pollen tube elongates and pierces and grows through the megasporangium wall and delivers the sperm cells to the female gametophyte inside. Fertilisation takes place when the nucleus of one of the sperm cells enters the egg cell in the megagametophyte's archegonium. [6]

In flowering plants, the anthers of the flower produce microspores by meiosis. These undergo mitosis to form male gametophytes, each of which contains two haploid cells. Meanwhile, the ovules produce megaspores by meiosis, further division of these form the female gametophytes, which are very strongly reduced, each consisting only of a few cells, one of which is the egg. When a pollen grain adheres to the stigma of a carpel it germinates, developing a pollen tube that grows through the tissues of the style, entering the ovule through the micropyle. When the tube reaches the egg sac, two sperm cells pass through it into the female gametophyte and fertilisation takes place. [7]

Pollination may be biotic or abiotic. Biotic pollination relies on living pollinators to move the pollen from one flower to another. Abiotic pollination relies on wind, water or even rain. About 80% of angiosperms rely on biotic pollination. [8]

Abiotic Edit

Abiotic pollination uses nonliving methods such as wind and water to move pollen from one flower to another. This allows the plant to spend energy directly on pollen rather than on attracting pollinators with flowers and nectar.

By wind Edit

Some 98% of abiotic pollination is anemophily, pollination by wind. This probably arose from insect pollination, most likely due to changes in the environment or the availability of pollinators. [9] [10] [11] The transfer of pollen is more efficient than previously thought wind pollinated plants have developed to have specific heights, in addition to specific floral, stamen and stigma positions that promote effective pollen dispersal and transfer. [12]

By water Edit

Pollination by water, hydrophily, uses water to transport pollen, sometimes as whole anthers these can travel across the surface of the water to carry dry pollen from one flower to another. [13] In Vallisneria spiralis, an unopened male flower floats to the surface of the water, and, upon reaching the surface, opens up and the fertile anthers project forward. The female flower, also floating, has its stigma protected from the water, while its sepals are slightly depressed into the water, allowing the male flowers to tumble in. [13]

By rain Edit

Rain pollination is used by a small percentage of plants. Heavy rain discourages insect pollination and damages unprotected flowers, but can itself disperse pollen of suitably adapted plants, such as Ranunculus flammula, Narthecium ossifragum، و Caltha palustris. [14] In these plants, excess rain drains allowing the floating pollen to come in contact with the stigma. [14] In some orchids ombrophily occurs, and rain water splashes cause the anther cap to be removed, allowing for the pollen to be exposed. After exposure, raindrops causes the pollen to be shot upward, when the stipe pulls them back, and then fall into the cavity of the stigma. Thus, for the orchid Acampe rigida, this allows the plant to self-pollinate, which is useful when biotic pollinators in the environment have decreased. [15]

Switching methods Edit

It is possible for a plant have varying pollination methods, including both biotic and abiotic pollination. The orchid Oeceoclades maculata uses both rain and butterflies, depending on its environmental conditions. [16]

Biotic Edit

More commonly, pollination involves pollinators (also called pollen vectors): organisms that carry or move the pollen grains from the anther of one flower to the receptive part of the carpel or pistil (stigma) of another. [17] Between 100,000 and 200,000 species of animal act as pollinators of the world's 250,000 species of flowering plant. [18] The majority of these pollinators are insects, but about 1,500 species of birds and mammals visit flowers and may transfer pollen between them. Besides birds and bats which are the most frequent visitors, these include monkeys, lemurs, squirrels, rodents and possums. [18]

Entomophily, pollination by insects, often occurs on plants that have developed colored petals and a strong scent to attract insects such as, bees, wasps and occasionally ants (Hymenoptera), beetles (Coleoptera), moths and butterflies (Lepidoptera), and flies (Diptera). The existence of insect pollination dates back to the dinosaur era. [19]

In zoophily, pollination is performed by vertebrates such as birds and bats, particularly, hummingbirds, sunbirds, spiderhunters, honeyeaters, and fruit bats. Ornithophily or bird pollination is the pollination of flowering plants by birds. Chiropterophily or bat pollination is the pollination of flowering plants by bats. Plants adapted to use bats or moths as pollinators typically have white petals, strong scent and flower at night, whereas plants that use birds as pollinators tend to produce copious nectar and have red petals. [20]

Insect pollinators such as honey bees (Apis spp.), [21] bumblebees (Bombus spp.), [22] [23] and butterflies (e.g., Thymelicus flavus) [24] have been observed to engage in flower constancy, which means they are more likely to transfer pollen to other conspecific plants. [25] This can be beneficial for the pollinators, as flower constancy prevents the loss of pollen during interspecific flights and pollinators from clogging stigmas with pollen of other flower species. It also improves the probability that the pollinator will find productive flowers easily accessible and recognisable by familiar clues. [26]

Some flowers have specialized mechanisms to trap pollinators to increase effectiveness. [27] Other flowers will attract pollinators by odor. For example, bee species such as Euglossa cordata are attracted to orchids this way, and it has been suggested that the bees will become intoxicated during these visits to the orchid flowers, which last up to 90 minutes. [28] However, in general, plants that rely on pollen vectors tend to be adapted to their particular type of vector, for example day-pollinated species tend to be brightly coloured, but if they are pollinated largely by birds or specialist mammals, they tend to be larger and have larger nectar rewards than species that are strictly insect-pollinated. They also tend to spread their rewards over longer periods, having long flowering seasons their specialist pollinators would be likely to starve if the pollination season were too short. [27]

As for the types of pollinators, reptile pollinators are known, but they form a minority in most ecological situations. They are most frequent and most ecologically significant in island systems, where insect and sometimes also bird populations may be unstable and less species-rich. Adaptation to a lack of animal food and of predation pressure, might therefore favour reptiles becoming more herbivorous and more inclined to feed on pollen and nectar. [29] Most species of lizards in the families that seem to be significant in pollination seem to carry pollen only incidentally, especially the larger species such as Varanidae and Iguanidae, but especially several species of the Gekkonidae are active pollinators, and so is at least one species of the Lacertidae, Podarcis lilfordi, which pollinates various species, but in particular is the major pollinator of Euphorbia dendroides on various Mediterranean islands. [30]

Mammals are not generally thought of as pollinators, but some rodents, bats and marsupials are significant pollinators and some even specialise in such activities. In South Africa certain species of Protea (in particular Protea humiflora, P. amplexicaulis, P. subulifolia, P. decurrens و P. cordata) are adapted to pollination by rodents (particularly Cape Spiny Mouse, Acomys subspinosus) [31] and elephant shrews (Elephantulus محيط). [32] The flowers are borne near the ground, are yeasty smelling, not colourful, and sunbirds reject the nectar with its high xylose content. The mice apparently can digest the xylose and they eat large quantities of the pollen. [33] In Australia pollination by flying, gliding and earthbound mammals has been demonstrated. [34] Examples of pollen vectors include many species of wasps, that transport pollen of many plant species, being potential or even efficient pollinators. [35]

Pollination can be accomplished by التلقيح المتبادل or by self-pollination:

  • Cross-pollination, also called الإخصاب الخلطي, occurs when pollen is delivered from the stamen of one flower to the stigma of a flower on another plant of the same species. [7] Plants adapted for cross-pollination have several mechanisms to prevent self-pollination the reproductive organs may be arranged in such a way that self-fertilisation is unlikely, or the stamens and carpels may mature at different times. [7]
  • Self-pollination occurs when pollen from one flower pollinates the same flower or other flowers of the same individual. [36] It is thought to have evolved under conditions when pollinators were not reliable vectors for pollen transport, and is most often seen in short-lived annual species and plants that colonize new locations. [37] Self-pollination may include autogamy, where pollen is transferred to the female part of the same flower or geitonogamy, when pollen is transferred to another flower on the same plant. [38] Plants adapted to self-fertilize often have similar stamen and carpel lengths. Plants that can pollinate themselves and produce viable offspring are called self-fertile. Plants that cannot fertilize themselves are called self-sterile, a condition which mandates cross-pollination for the production of offspring. [38]
  • Cleistogamy: is self-pollination that occurs before the flower opens. The pollen is released from the anther within the flower or the pollen on the anther grows a tube down the style to the ovules. It is a type of sexual breeding, in contrast to asexual systems such as apomixis. بعض cleistogamous flowers never open, in contrast to chasmogamous flowers that open and are then pollinated. Cleistogamous flowers are by necessity found on self-compatible or self-fertile plants. [39] Although certain orchids and grasses are entirely cleistogamous, other plants resort to this strategy under adverse conditions. Often there may be a mixture of both cleistogamous and chasmogamous flowers, sometimes on different parts of the plant and sometimes in mixed inflorescences. The ground bean produces cleistogamous flowers below ground, and mixed cleistogamous and chasmogamous flowers above. [40]

Geranium incanum, like most geraniums and pelargoniums, sheds its anthers, sometimes its stamens as well, as a barrier to self-pollination. This young flower is about to open its anthers, but has not yet fully developed its pistil.

هؤلاء Geranium incanum flowers have opened their anthers, but not yet their stigmas. Note the change of colour that signals to pollinators that it is ready for visits.

هذه Geranium incanum flower has shed its stamens, and deployed the tips of its pistil without accepting pollen from its own anthers. (It might of course still receive pollen from younger flowers on the same plant.)

An estimated 48.7% of plant species are either dioecious or self-incompatible obligate out-crossers. [41] It is also estimated that about 42% of flowering plants have a mixed mating system in nature. [42] In the most common kind of mixed mating system, individual plants produce a single type of flower and fruits may contain self-pollinated, out-crossed or a mixture of progeny types.

Pollination also requires consideration of pollenizers, the plants that serve as the pollen source for other plants. Some plants are self-compatible (self-fertile) and can pollinate and fertilize themselves. Other plants have chemical or physical barriers to self-pollination.

In agriculture and horticulture pollination management, a good pollenizer is a plant that provides compatible, viable and plentiful pollen and blooms at the same time as the plant that is to be pollinated or has pollen that can be stored and used when needed to pollinate the desired flowers. Hybridization is effective pollination between flowers of different species, or between different breeding lines or populations. see also Heterosis.

Peaches are considered self-fertile because a commercial crop can be produced without cross-pollination, though cross-pollination usually gives a better crop. Apples are considered self-incompatible, because a commercial crop must be cross-pollinated. Many commercial fruit tree varieties are grafted clones, genetically identical. An orchard block of apples of one variety is genetically a single plant. Many growers now consider this a mistake. One means of correcting this mistake is to graft a limb of an appropriate pollenizer (generally a variety of crabapple) every six trees or so. [ بحاجة لمصدر ]

The first fossil record for abiotic pollination is from fern-like plants in the late Carboniferous period. Gymnosperms show evidence for biotic pollination as early as the Triassic period. Many fossilized pollen grains show characteristics similar to the biotically dispersed pollen today. Furthermore, the gut contents, wing structures, and mouthpart morphology of fossilized beetles and flies suggest that they acted as early pollinators. The association between beetles and angiosperms during the early Cretaceous period led to parallel radiations of angiosperms and insects into the late Cretaceous. The evolution of nectaries in late Cretaceous flowers signals the beginning of the mutualism between hymenopterans and angiosperms.

Bees provide a good example of the mutualism that exists between hymenopterans and angiosperms. Flowers provide bees with nectar (an energy source) and pollen (a source of protein). When bees go from flower to flower collecting pollen they are also depositing pollen grains onto the flowers, thus pollinating them. While pollen and nectar, in most cases, are the most notable reward attained from flowers, bees also visit flowers for other resources such as oil, fragrance, resin and even waxes. [43] It has been estimated that bees originated with the origin or diversification of angiosperms. [44] In addition, cases of coevolution between bee species and flowering plants have been illustrated by specialized adaptations. For example, long legs are selected for in Rediviva neliana, a bee that collects oil from Diascia capsularis, which have long spur lengths that are selected for in order to deposit pollen on the oil-collecting bee, which in turn selects for even longer legs in R. neliana and again longer spur length in D. capsularis is selected for, thus, continually driving each other's evolution. [45]

The most essential staple food crops on the planet, like wheat, maize, rice, soybeans and sorghum [47] [48] are wind pollinated or self pollinating. When considering the top 15 crops contributing to the human diet globally in 2013, slightly over 10% of the total human diet of plant crops (211 out of 1916 kcal/person/day) is dependent upon insect pollination. [47]

Pollination management is a branch of agriculture that seeks to protect and enhance present pollinators and often involves the culture and addition of pollinators in monoculture situations, such as commercial fruit orchards. The largest managed pollination event in the world is in Californian almond orchards, where nearly half (about one million hives) of the US honey bees are trucked to the almond orchards each spring. New York's apple crop requires about 30,000 hives Maine's blueberry crop uses about 50,000 hives each year. The US solution to the pollinator shortage, so far, has been for commercial beekeepers to become pollination contractors and to migrate. Just as the combine harvesters follow the wheat harvest from Texas to Manitoba, beekeepers follow the bloom from south to north, to provide pollination for many different crops. [ بحاجة لمصدر ]

In America, bees are brought to commercial plantings of cucumbers, squash, melons, strawberries, and many other crops. Honey bees are not the only managed pollinators: a few other species of bees are also raised as pollinators. The alfalfa leafcutter bee is an important pollinator for alfalfa seed in western United States and Canada. Bumblebees are increasingly raised and used extensively for greenhouse tomatoes and other crops.

The ecological and financial importance of natural pollination by insects to agricultural crops, improving their quality and quantity, becomes more and more appreciated and has given rise to new financial opportunities. The vicinity of a forest or wild grasslands with native pollinators near agricultural crops, such as apples, almonds or coffee can improve their yield by about 20%. The benefits of native pollinators may result in forest owners demanding payment for their contribution in the improved crop results – a simple example of the economic value of ecological services. Farmers can also raise native crops in order to promote native bee pollinator species as shown with L. vierecki in Delaware [49] and L. leucozonium in southwest Virginia. [50]

The American Institute of Biological Sciences reports that native insect pollination saves the United States agricultural economy nearly an estimated $3.1 billion annually through natural crop production [51] pollination produces some $40 billion worth of products annually in the United States alone. [52]

Pollination of food crops has become an environmental issue, due to two trends. The trend to monoculture means that greater concentrations of pollinators are needed at bloom time than ever before, yet the area is forage poor or even deadly to bees for the rest of the season. The other trend is the decline of pollinator populations, due to pesticide misuse and overuse, new diseases and parasites of bees, clearcut logging, decline of beekeeping, suburban development, removal of hedges and other habitat from farms, and public concern about bees. Widespread aerial spraying for mosquitoes due to West Nile fears is causing an acceleration of the loss of pollinators.

In some situations, farmers or horticulturists may aim to restrict natural pollination to only permit breeding with the preferred individuals plants. This may be achieved through the use of pollination bags.

Improving pollination in areas with suboptimal bee densities Edit

In some instances growers’ demand for beehives far exceeds the available supply. The number of managed beehives in the US has steadily declined from close to 6 million after WWII, to less than 2.5 million today. In contrast, the area dedicated to growing bee-pollinated crops has grown over 300% in the same time period. Additionally, in the past five years there has been a decline in winter managed beehives, which has reached an unprecedented rate of colony losses at near 30%. [53] [54] [55] [56] At present, there is an enormous demand for beehive rentals that cannot always be met. There is a clear need across the agricultural industry for a management tool to draw pollinators into cultivations and encourage them to preferentially visit and pollinate the flowering crop. By attracting pollinators like honey bees and increasing their foraging behavior, particularly in the center of large plots, we can increase grower returns and optimize yield from their plantings. ISCA Technologies, [57] from Riverside California, created a semiochemical formulation called SPLAT Bloom, that modifies the behavior of honey bees, inciting them to visit flowers in every portion of the field.

Loss of pollinators, also known as Pollinator decline (of which colony collapse disorder is perhaps the most well known) has been noticed in recent years. These loss of pollinators have caused a disturbance in early plant regeneration processes such as seed dispersal and pollination. Early processes of plant regeneration greatly depend on plant-animal interactions and because these interactions are interrupted, biodiversity and ecosystem functioning are threatened. [58] Pollination by animals aids in the genetic variability and diversity within plants because it allows for out-crossing instead for self-crossing. Without this genetic diversity there would be a lack of traits for natural selection to act on for the survival of the plant species. Seed dispersal is also important for plant fitness because it allows plants the ability to expand their populations. More than that, it permits plants to escape environments that have changed and have become difficult to reside in. All of these factors show the importance of pollinators for plants, which are a significant part of the foundation for a stable ecosystem. If only a few species of plants depended on Loss of pollinators is especially devastating because there are so many plant species rely on them. More than 87.5% of angiosperms, over 75% of tropical tree species, and 30-40% of tree species in temperate regions depend on pollination and seed dispersal. [58]

Factors that contribute to pollinator decline include habitat destruction, pesticide, parasitism/diseases, and climate change. [59] The more destructive forms of human disturbances are land use changes such as fragmentation, selective logging, and the conversion to secondary forest habitat. [58] Defaunation of frugivores is also an important driver. [60] These alterations are especially harmful due to the sensitivity of the pollination process of plants. [58] Research on tropical palms found that defaunation has caused a decline in seed dispersal, which causes a decrease in genetic variability in this species. [60] Habitat destruction such as fragmentation and selective logging remove areas that are most optimal for the different types of pollinators, which removes pollinators food resources, nesting sites, and leads to isolation of populations. [61] The effect of pesticides on pollinators has been debated because it is difficult to determine that a single pesticide is the cause as opposed to a mixture or other threats. [61] Whether exposure alone causes damage, or if the duration and potency are also factors is unknown. [61] However, insecticides have negative effects, as in the case of neonicotinoids that harm bee colonies. Many researchers believe it is the synergistic effects of these factors which are ultimately detrimental to pollinator populations. [59]

In the agriculture industry, climate change is causing a "pollinator crisis". This crisis is affecting the production of crops, and the relating costs, due to a decrease in pollination processes. [62] This disturbance can be phenological or spatial. In the first case, species that normally occur in similar seasons or time cycles, now have different responses to environmental changes and therefore no longer interact. For example, a tree may flower sooner than usual, while the pollinator may reproduce later in the year and therefore the two species no longer coincide in time. Spatial disturbances occur when two species that would normally share the same distribution now respond differently to climate change and are shifting to different regions. [63] [64]

Examples of affected pollinators Edit

The most known and understood pollinator, bees, have been used as the prime example of the decline in pollinators. Bees are essential in the pollination of agricultural crops and wild plants and are one of the main insects that perform this task. [65] Out of the bees species, the honey bee or أبيس ميليفيرا has been studied the most and in the United States, there has been a loss of 59% of colonies from 1947 to 2005. [65] The decrease in populations of the honey bee have been attributed to pesticides, genetically modified crops, fragmentation, parasites and diseases that have been introduced. [66] There has been a focus on neonicotinoids effects on honey bee populations. Neonicotinoids insecticides have been used due to its low mammalian toxicity, target specificity, low application rates, and broad spectrum activity. However, the insecticides are able to make its way throughout the plant, which includes the pollen and nectar. Due to this, it has been shown to effect on the nervous system and colony relations in the honey bee populations. [66]

Butterflies too have suffered due to these modifications. Butterflies are helpful ecological indicators since they are sensitive to changes within the environment like the season, altitude, and above all, human impact on the environment. Butterfly populations were higher within the natural forest and were lower in open land. The reason for the difference in density is the fact that in open land the butterflies would be exposed to desiccation and predation. These open regions are caused by habitat destruction like logging for timber, livestock grazing, and firewood collection. Due to this destruction, butterfly species' diversity can decrease and it is known that there is a correlation in butterfly diversity and plant diversity. [67]

Food security and pollinator decline Edit

Besides the imbalance of the ecosystem caused by the decline in pollinators, it may jeopardise food security. Pollination is necessary for plants to continue their populations and 3/4 of the plant species that contribute to the world's food supply are plants that require pollinators. [68] Insect pollinators, like bees, are large contributors to crop production, over 200 billion dollars worth of crop species are pollinated by these insects. [61] Pollinators are also essential because they improve crop quality and increase genetic diversity, which is necessary in producing fruit with nutritional value and various flavors. [69] Crops that do not depend on animals for pollination but on the wind or self-pollination, like corn and potatoes, have doubled in production and make up a large part of the human diet but do not provide the micronutrients that are needed. [70] The essential nutrients that are necessary in the human diet are present in plants that rely on animal pollinators. [70] There have been issues in vitamin and mineral deficiencies and it is believed that if pollinator populations continue to decrease these deficiencies will become even more prominent. [69]

Wild pollinators often visit a large number of plant species and plants are visited by a large number of pollinator species. All these relations together form a network of interactions between plants and pollinators. Surprising similarities were found in the structure of networks consisting out of the interactions between plants and pollinators. This structure was found to be similar in very different ecosystems on different continents, consisting of entirely different species. [71]

The structure of plant-pollinator networks may have large consequences for the way in which pollinator communities respond to increasingly harsh conditions. Mathematical models, examining the consequences of this network structure for the stability of pollinator communities suggest that the specific way in which plant-pollinator networks are organized minimizes competition between pollinators [72] and may even lead to strong indirect facilitation between pollinators when conditions are harsh. [73] This means that pollinator species together can survive under harsh conditions. But it also means that pollinator species collapse simultaneously when conditions pass a critical point. This simultaneous collapse occurs, because pollinator species depend on each other when surviving under difficult conditions. [73]

Such a community-wide collapse, involving many pollinator species, can occur suddenly when increasingly harsh conditions pass a critical point and recovery from such a collapse might not be easy. The improvement in conditions needed for pollinators to recover, could be substantially larger than the improvement needed to return to conditions at which the pollinator community collapsed. [73]

While there are 200,000 - 350,000 different species of animals that help pollination, bees are responsible for majority of the pollination for consumed crops, providing between $235 and $577 US billion of benefits to global food production. [74] Since the early 1900s, beekeepers in the United States started renting out their colonies to farmers to increase the farmer's crop yields, earning additional revenue from providing privatized pollination. As of 2016, 41% of an average US beekeeper's revenue comes from providing such pollination service to farmers, making it the biggest proportion of their income, with the rest coming from sales of honey, beeswax, government subsidy, etc. [75] This is an example of how a positive externality, pollination of crops from beekeeping and honey-making, was successfully accounted for and incorporated into the overall market for agriculture. On top of assisting food production, pollination service provide beneficial spillovers as bees germinate not only the crops, but also other plants around the area that they are set loose to pollinate, increasing biodiversity for the local ecosystem. [76] There is even further spillover as biodiversity increases ecosystem resistance for wildlife and crops. [77] Due to their role of pollination in crop production, commercial honeybees are considered to be livestock by the US Department of Agriculture. The impact of pollination varies by crop. For example, almond production in the United States, an $11 billion industry based almost exclusively in the state of California, is heavily dependent on bees for pollination of almond trees. Almond industry uses up to 82% of the services in the pollination market. Each February, around 60% of the all bee colonies in the US are moved to California's Central Valley. [78]

Over the past decade, beekeepers across the US have reported that the mortality rate of their bee colonies has stayed constant at about 30% every year, making the deaths an expected cost of business for the beekeepers. While the exact cause of this phenomenon is unknown, according to the US Department of Agriculture Colony Collapse Disorder Progress Report it can be traced to factors such as pollution, pesticides, and pathogens from evidences found in areas of the colonies affected and the colonies themselves. [79] Pollution and pesticides are detrimental to the health of the bees and their colonies as the bees' ability to pollinate and return to their colonies are great greatly compromised. [80] Moreover, California's Central Valley is determined by the World Health Organization as the location of country's worst air pollution. [81] Almond pollinating bees, approximately 60% of the bees in the US as mentioned above, will be mixed with bees from thousands of other hives provided by different beekeepers, making them exponentially susceptible to diseases and mites that any of them could be carrying. [78] The deaths do not stop at commercial honeybees as there is evidence of significant pathogen spillover to other pollinators including wild bumble bees, infecting up to 35-100% of wild bees within 2 km radius of commercial pollination. [82] The negative externality of private pollination services is the decline of biodiversity through the deaths of commercial and wild bees.

Despite losing about a third of their workforce every year, beekeepers continue to rent out their bees to almond farms due to the high pay from the almond industry. In 2016, a colony rented out for almond pollination gave beekeepers an income of $165 per colony rented, around three times from average of other crops that use the pollination rental service. [83] However, a recent study published in Oxford Academic's Journal of Economic Entomology found that once the costs for maintaining bees specifically for almond pollination, including overwintering, summer management, and the replacement dying bees are considered, almond pollination is barely or not profitable for average beekeepers. [84]


شاهد الفيديو: زهور يمكن اكلها - five flowers you can eat (ديسمبر 2022).