Siitepölyä ja siemeniä – siemenkasvien seksielämä

Siitepölyn peittämä kimalainen sinihibiskuksen kukassa. – I, Luc Viatour [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) tai CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], lähde: Wikimedia Commons.
Uusi kasvien maailmanvalloittajaryhmä syntyi, kun sammalten, liekomaisten ja saniaisten maaelämään sopeutumien lisäksi kehittyi joukko muita ominaisuuksia. Merkittävintä niistä oli siitepölyn ja siementen kehittyminen. Niihin liittyen siemenkasveille ovat ominaista myös surkastuneet gametofyytit, erilaisitiöisyys ja siemenaiheet. Näiden innovaatioiden myötä kasvien kuivankesto ja ultraviolettivalon sieto lisääntyivät, eikä hedelmöitykseen enää tarvittu vettä, joten suvullinen lisääntyminen tuli mahdolliseksi monenlaisissa ympäristöissä.

Kertauksen vuoksi: Sammalilla elinkiertoa hallitsee sukusoluja tuottava gametofyyttivaihe. Liekomaisilla ja saniaisilla vallitseva vaihe on itiöitä tuottava sporofyytti. Gametofyyttivaiheen surkastuminen jatkui siinä kehityslinjassa, jonka tulosta siemenkasvit ovat. Saniaismaisilla gametofyytin voi nähdä paljain silmin, siemenkasveilla ei voi.

Siemenkasvien mikroskooppisen pienet gametofyytit voivat kehittyä itiöistä itiöpesäkkeen sisällä, jolloin ne ovat suojassa ympäristön aiheuttamalta stressiltä, kuten kuivumiselta ja säteilyltä. Lisäksi kehittyvät gametofyytit saavat ravintoa sporofyytiltä eikä niiden tarvitse kehittyä itseyhteyttäviksi.

Suurin osa siemenettömistä kasveista on yhtäläisitiöisiä, so. ne tuottavat vain yhdenlaisia itiöitä, joista itää kaksineuvoisia gametofyyttejä. Jossain vaiheessa siemenkasvien kantamuodot kehittyivät erilaisitiöisiksi. Eräät lehdet muuntuivat isoitiöpesäkekannattimiksi, joissa on isoitiöpesäkkeitä, jotka tuottavat isoitiöitä. Niistä kehittyy naarasgametofyyttejä, jotka sisältävät munasolun. Vastaavasti pikkuitiölehtiin kasvaa pikkuitiöpesäkkeitä, jotka tuottavat pikkuitiöitä ja niistä kehittyviä koirasgametofyyttejä siittiöineen.

Kussakin isoitiöpesäkkeesä on yksi isoitiö; pikkuitiöpesäkkeissä on paljon pikkuitiöitä. Isoitiötä ja sen pesäkettä nimitetään siemenkasveilla siemenaiheeksi ja pikkuitiöpesäkettä siitepölyhiukkaseksi.

Paljassiemenisen (vas.) ja koppisiemenisen (oik.) siemenaihe. Paljassiemenisillä on yksi integumentti, jossa on siitinaukko eli mikropyle. Isoitiöpesäkkeen emosolu eli megasporosyytti on kummallakin nukelluksen sisällä. Koppisiemenisillä siemenaihe sijaitsee kukan emilehden sisällä, ja se on erilaistunut kuvassa näkyviksi vartaloksi (style) ja sikiäimeksi (ovary). Siemenaihe on sikiäimen seinämästä kasvavan kannattimen (funiculus) päässä ja siinä on kaksi integumenttia.  – By derivative work: Qef (talk)Ovule-Gymno-Angio-fr.svg:Tameeria at en.wikipedia. Translation and vectorisation by Cehagenmerak. (Ovule-Gymno-Angio-fr.svg) [Public domain], from Wikimedia Commons.
Megasporangio eli isoitiöpesäke pysyy emokasvin sisällä. Emokasvi kehittä megasporangion ympärille solukkoa suojaksi; näin syntyvät siemenaiheen kalvot eli integumentit (paljassiemenisillä on yksi, koppisiemenisillä kaksi integumenttia). Näin on syntynyt isoitiön, sen pesäkkeen ja intgumenttien muodostama rakenne: siemenaihe. Siinä naarasgametofyytti kehittyy isoitiöstä ja tuottaa yhden tai useampia munasoluja.

Pikkuitiöpesäkeestä kehittyy siitepölyhiukkanen. Se koostuu koirasgametofyytistä ja hiukkasen seinämästä. Seinämän uloin kerros muodostuu sporofyytin solujen erittämistä molekyyleistä. Sporopolleniiniseinämä suojaa siitepölyhiukkasta sen kulkeutuessa tuulen tai jonkin eläimen mukana siemenaiheen luo. Tapahtumaa nimitetään pölyttämiseksi (pollinaatio). Kun siitepölyhiukkanen itää, se kasvattaa siiteputken, jota myöten siittiöt pääsevät siemenaiheen sisällä olevaan naarasgametofyyttiin. Siittiöt eivät tavallisesti ole siemenkasveilla siimallisia (saniaisilla ovat).

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *