Pyl

Pylová zrna s různými povrchy od různých rostlin: Lilium auratum s pylními zrny monocolpate; ostatní mají pylová zrna trikolpátu: slunečnice ( Helianthus annuus ), svlačec ( Ipomoea purpurea ), Sildalcea malviflora , pupalkový ( Oenothera fruticosa ) a skočcový ( Ricinus communis ).
Světelný mikroskopický obraz barevných pylových zrn rostliny z rodu zlatého klasu.

Pyl ( latin pyl , velmi jemná mouka, mouka prach " ), nebo pyl je nejvíce mouka podobné hmoty, v tyčinek z semenných rostlin je tvořena. Skládá se z pylových zrn. V důsledku redukčního dělení ( meiózy ) jsou tyto haploidní , tj. H. jejich buňky mají pouze jednu sadu chromozomů . Jsou tedy odpovídají gametophytes na mechů a kapradin (viz článek Diplohaplont ).

Pylová zrna jsou obklopena odolnou stěnou, sporodermem, který se mimo jiné skládá ze sporopolleninu , a slouží k tomu, aby chráněným způsobem přivedl samčí gamety (zárodečné buňky) k orgánům přijímajícím samice a umožnil tak opylování a následné oplodnění .

konstrukce

Pylová zrna
Pylové zrno z ibišku . Bílý pruh je dlouhý 170 µm.

Pylová zrna jsou velmi různorodá, pokud jde o velikost, tvar a povrchovou strukturu a často je lze na základě těchto charakteristik přiřadit příslušnému druhu nebo alespoň rodu. Většina pylových zrn má velikost mezi 10 a 100 mikrometry, největší je Cucurbita o průměru 170 až 180 mikrometrů.

Intine a Exine

Pylová zrna mají odolnou stěnu, která se zde nazývá sporoderm . Sporoderm se skládá ze dvou vrstvových komplexů: vnitřního vnitřního a vnějšího vnějšího.

Intine je obvykle jemné a nijak zvlášť odolný. Často se skládá ze dvou až tří vrstev, přičemž vnější vrstva má vysoký obsah pektinu , což usnadňuje její odstranění z exinu. Vnitřní vrstvy sestávají hlavně z celulózových vláken. Když klíčí pylové zrno, vegetativní buňka obklopená vnitřkem roste do pylové trubice.

Hlavní složkou exinu je rezistentní sporopollenin , který hromadí exin v granulích o velikosti přibližně šesti nanometrů. Skládá se ze dvou vrstev: vnitřního endexinu a vnějšího ektexinu .

  • V gymnospermech (Nacktsamern) má endexin lamelární strukturu. Ektexin se zase skládá z vnitřní vrstvy chodidla a vnější kompaktní vrstvy, která obklopuje zrnitou nebo alveolární střední vrstvu.
  • V angiospermech (bedecktsamern) je endexin zrnitý. Endexiny a hustá vrstva chodidla ektexinů jsou kombinovány za vzniku nexinů. Zbytek ektexinů tvoří sexiny , které jsou obvykle velmi silně strukturované. Pokud se sexine skládá z prutů, holí, šišek, bradavic a podobných struktur, ale bez vnější vrstvy, hovoří se o integrovaných pylových zrnech. V případě pylových zrn tektátu jsou sloupce (Columellae, Bacula) na vnější straně spojeny a tvoří vrstvu, tektum . Na druhé straně může být tektum velmi rozmanité: prolamované, vícevrstvé, naopak vytvarované.
V dutinách tektu jsou uloženy nebo uloženy různé látky:
  • Pylový tmel (nebo pylové lepidlo) je olejovitá látka složená z lipidů a karotenoidů a způsobuje, že pylová zrna ulpívají na opylovačích. Pylový tmel produkují pouze krytosemenné rostliny, ale může také chybět.
  • Inkompatibilní proteiny : Používají se k prevenci samooplodnění.

Struktura exinu je dána pylovým zrnem. Materiál, sporopollenin, je však tvořen tapetem prašníkové stěny a ukládán na pylové zrno.

Otvory

Na pylových zrnkách je jeden nebo obvykle několik otvorů pro zárodky (otvory). Exine v těchto bodech chybí. Pyl trubice může růst přes jeden z otvorů, když pyl klíčí. Pylové zrno má proximální pól, což je pól směřující do středu pylové tetrady, a distální pól. Rovníková rovina je kolmá na póly.

  • Pyl bez otvoru se nazývá inaperturat, ti s aperturátem.
  • Podélné zárodečné záhyby se nazývají sulcus, pokud leží na distálním pólu. Pyl je pak sulcat. To platí pro většinu nahých lidí.
  • Rovníkové zárodky záhybu nebo záhyby rozložené po celém povrchu se nazývají colpus, pyl colpat.
  • Ulcus je zaoblený zárodek na distálním pólu (přídavné jméno: ulcerat).
  • Porus je zárodek pórů na rovníkovém pólu nebo na celém povrchu (přídavné jméno: porat).
  • Kompozitní otvory pro bakterie se nazývají colporat.

Podle počtu zárodečných otvorů se rozlišuje mezi mono- (jeden), tri- (tři), stephano- (více než tři v rovníkové rovině) a panto-aperturát (více než tři rozložené po celém povrchu) pyl. Struktury umístěné v rovníkové rovině jsou označeny slabikou zono-.

V jednoděložných rostlinách a bazálních dvouděložných rostlinách ( Magnoliidae ) převládá pyl mono-aperturátu. U Rosopsidy převládá pyl trikolpátu a jeho modifikace.

Otvor může být zakryt operculum, strukturou zcela oddělenou od zbytku pohlaví.

Elektrostatický náboj

Pyl často nese statické elektrické náboje . Vzhledem k tomu, že mnoho kvetoucích rostlin je schopných aktivní elektrické orientace , může rostlina zaznamenat příchod pylu (také přilnoucího k hmyzu) v květu a například dále otevírat květiny. Elektrické pole, které vytváří, může během několika sekund změnit rostlinu tak, aby reagovala na přicházející pyl nebo hmyz. Ale i při opylování větrem je rozdíl v poplatku za pyl selektivní výhodou. Tento jev se používá pro průmyslové elektrostatické odprašování .

Jednotky šíření

Ve většině případů jsou pylová zrna rozložena jednotlivě, tj. Jako monády . Kromě toho mohou být také uvolňovány do vzduchu ve skupinách po dvou nebo čtyřech zrnech - jedno pak hovoří o dyadech nebo tetrádách. Tetrady se tvoří, když se dceřiné buňky pylové mateřské buňky slepí. To je například případ Ericaceae . V Cyperaceae jsou tři ze čtyř dceřiných buněk redukovány, takže vznikají pseudomonády.

Pylová zrna mohou být držena pohromadě ve větších skupinách pomocí pylového tmelu; Další možností jsou viskinová vlákna, lepkavá vlákna ze sporopolleninu, celulózy a / nebo proteinů. Pokud pylová zrna několika mateřských buněk pylu zůstanou navzájem spojena, vzniknou polyady 8, 16 nebo 32 pylových zrn, například v Mimosoideae . Větší skupiny jsou také označovány jako massulae (singulární: massula; zdrobnělina latinské massa (těstové) hmoty). Příkladem jsou akácie a mnoho orchidejí .

Pokud celý obsah jednoho nebo více pylových vaků zůstane spojen, říká se jim pollinium . Polinium je často obklopeno společným sporopolleninovým obalem a vyskytuje se u některých zástupců Apocynaceae a orchidejí. Pollinarium je pollinium s přívěsku orgánů, které slouží k rozšíření; v případě orchidejí se jedná o stopku a lepicí kotouč. Ve Štrasburku je definice odlišná jako Pollinium: z jednoho pylového vaku, Pollinarium: z několika pylových vaků.

Mezi velikostí pylových paketů a opylovači existuje vztah. Čím konkrétněji je opylovač přizpůsoben typu rostliny, například orchidejím, tím větší jsou pylové balíčky, které jsou mu dány. V případě nespecifických opylovačů (např. Mnoho brouků) jsou jednotlivé pylové balíčky malé, protože pravděpodobnost, že opylovač navštíví květ stejného druhu, je nižší.

Vývoj pylového zrna

Včela medonosná přepravu pyl

Pylová zrna jsou vytvořeny v pylu sklípků prašníků a tyčinka . Po meióze vycházejí z každé mateřské buňky pylu (nazývané také mikrosporní mateřská buňka ) čtyři haploidní pylová zrna. V každém pylovém zrnu probíhá během zrání alespoň jedno další dělení buněk, přičemž v krytosemenných rostlinách vzniká jedna nebo dvě malé generativní buňky a větší obklopující tuto vegetativní buňku. Počet buněk v na nahých samers je vyšší, a to až do výše 50. pylová zrna jsou napájeny tapeta, nejvnitřnější vrstvu prašníků stěny. Rezervní látky ( bílkoviny , uhlohydráty a lipidy ) se ukládají ve vegetativní buňce a vlhkost se z pylového zrna odvádí při jeho zrání.

Tvorba stěny pylového zrna začíná v jednobuněčném stádiu tvorbou primexinu pylovou buňkou . Primexin sestává hlavně z celulózy a slouží jako matrice, ve které je uložen sporopollenin tvořený okolním tapetem. Po vytvoření primexinu se pylová buňka obklopí intinem, ze kterého se během klíčení pylu později vynoří stěna pylové trubice.

Šíření pylu

Čmelák ( Bombus terrestris ) na kulovitém bodláku během opylování.

Pyl se šíří větrem ( anemogamie ), vodou (hydrogamie) nebo zvířaty ( zoogamie ) (např. Hmyz , ptáci ; viz také ptačí květ ). Počet pylu existuje odhadem 300 milionů let a je nezbytný pro opylování více než poloviny rostlin. Pyl lze přenášet z jedné květiny na druhou ( opylení ).

Pylová věda

Vzhledem k tomu, že pyl je široce distribuován větrem, mimo jiné a je často zadržován v jezerních sedimentech nebo rašelinách , má velký zájem o geologii a výzkum klimatu . Na základě nalezeného pylu lze vyvodit například závěry o historii lesa ve střední Evropě, a tedy i o klimatu geologického období. Věda zabývající se tímto tématem se nazývá palynologie . Původ medu lze určit na základě pylu, který obsahuje. Toto pole činnosti je známé jako melissa palynology . Analýzy pylu se také používají k řešení trestných činů ( forenzní palynologie ). Poprvé v roce 1959 byla vražda v Rakousku vyřešena pomocí pylové analýzy.

Důležitost pro člověka

Shromážděné shluky pylu
Pyl, např. B. Phacelia (fialová)

sklizeň

Bývalá včela po návratu do úlu s plnými „ pylovými kalhotami “
Pyl z různých rostlin se používá jako potrava pro včelí plod

Ve včelařství lze ke vstupu (vstupnímu otvoru) úlu připevnit speciální zařízení, tzv. Pyl . Jedná se v podstatě o mřížku, skrz kterou se vracející se létající včely musí protlačit, čímž ztratí své „ pylové kalhoty “. Pylové shluky padají do sběrné nádoby, která se obvykle vyprazdňuje dvakrát denně. Takto získaný pyl musí být okamžitě vyčištěn (vytříděny cizí tělesa) a vysušen. Stejně jako včelí chléb , který také sestává převážně z pylu, je pyl jedlý.

Lapač pylu by měl být pravidelně odstraňován, aby byl zaručen přísun bílkovin potřebných pro odchov včel.

Alergie

Pyl přenášený větrem je pro mnoho lidí s alergiemi problematický. Po kontaktu s vodnou fází uvolňují pylová zrna řadu bílkovin, lipidů a cukrů. Na některé proteiny a lipidy vzniká specifická imunitní reakce, která při druhém a každém dalším kontaktu vyvolá alergickou reakci . To může doprovázet zarudlé a slzící oči, kýchání a rýma ( alergická rýma ). Na venkově jsou koncentrace pylu vysoké ráno, ve městě večer. Iatropalynologie zabývá objasnění těchto účinků.

Pyl kalendář

Podle fenologického kalendáře se vzhledem ke klimatu ve střední Evropě obvykle nacházejí následující druhy pylu v závislosti na regionálně převládajícím počasí :

Viz také

literatura

bobtnat

Další čtení

  • H. Halbritter, S. Ulrich, F. Grimsson, M. Weber, R. Zetter, M. Hesse, R. Buchner, M. Svojtka: Ilustrated Pollen Terminology . 2. vydání, SpringerOpen, Vídeň 2018, Open Access (stažení PDF)
  • W. Punt, PP Hoen, S. Blackmore, S. Nilsson, A. Le Thomas: Glosář pylové a sporové terminologie. In: Review of Palaeobotany and Palynology. Svazek 143, 2007, s. 1–81, doi: 10,1016 / j.revpalbo.2006.06.008 , online (PDF; 1,56 MB).
  • Karl Gransier: Využití lapačů pylu ke zkoumání pylového včelstva (Apis mellifera carnica, Pollmann) se zvláštním zřetelem na účinky na chování a výkonnost včelstva. Dizertační práce, Bonn 1984.
  • Enoch pikeperch : design pylu a určení původu květového medu. s 778 ilustracemi na 80 deskách, Verlag der Reichsfachgruppe Beekeeper, Berlin 1935 DNB-Link
  • Antonia Zurbuchen, Andreas Müller: Ochrana divokých včel - od vědy k praxi. Curych, Bristolská nadace; Bern, Stuttgart, Vídeň, Haupt-Verlag, 2012, ISBN 978-3-258-07722-2 .

webové odkazy

Wikislovník: Pyl  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady
Commons : Pollen  - sbírka obrázků, videí a zvukových souborů

Individuální důkazy

  1. ↑ Duden | Pyl | Pravopis, význam, definice, původ. Citováno 26. srpna 2017 .
  2. ^ Peter Schütt , Hans Joachim Schuck, Berndstrong (eds.): Lexikon druhů stromů a keřů. Standardní práce lesní botaniky. Morfologie, patologie, ekologie a systematika důležitých druhů stromů a keřů . Nikol, Hamburg 2002, ISBN 3-933203-53-8 , str. 390 (dotisk 1992).
  3. ↑ a b Terminologie pylu a spor .
  4. ↑ a b Zákon Y. Dai, SE: Modelování přechodného elektrického pole produkovaného oblakem nabitého pylu vstupujícího do květu. In: Industry Applications Conference, 1995. Třicáté výroční zasedání IAS, IAS '95., Conference Conference of the 1995 IEEE.
  5. ^ Yiftach Vaknin, S. Gan-Mor, A. Bechar, B. Ronen, D. Eisikowitch: Role elektrostatických sil při opylování. In: Systematika a evoluce rostlin. 222, sv. 1-4, 2000, str. 133-142.
  6. ↑ Yiftach Vaknin, Samuel Gan-mor, Avital Bechar, Beni Ronen, Dan Eisikowitch: Jsou květiny morfologicky přizpůsobeny tak, aby využívaly elektrostatické síly při opylování? In: New Phytologist 152, No. 2, 2001, pp. 301-306, doi: 10,1046 / j.0028-646X.2001.00263.x .
  7. ↑ Dominic Clarke: Detekce a učení květinových elektrických polí čmeláky. In: Věda . Předběžná online publikace z 21. února 2013, doi: 10.1126 / science.1230883 .
  8. ↑ George E. Bowker, Hugh C. Crenshaw: Elektrostatické síly při opylování větrem - Část 1: Měření elektrostatického náboje na pylu. In: Atmosférické prostředí 41, č. 8, 2007, str. 1587–1595, doi: 10,1016 / j.atmosenv.2006.10.047 .
  9. ^ S. Edward Law: Aplikace zemědělského elektrostatického postřiku: přehled významného výzkumu a vývoje v průběhu 20. století. In: Journal of Electrostatics. 51, 2001, str. 25-42, doi: 10,1016 / S0304-3886 (01) 00040-7 .
  10. ^ Wagenitz: Slovník botaniky. 2003, s. 192.
  11. ^ Wagenitz: Slovník botaniky. 2003, s. 256 f.
  12. ^ Peter Leins, Claudia Erbar: Kvet a ovoce. Aspekty morfologie, evoluční historie, fylogeneze, funkce a ekologie . Schweizerbart, Stuttgart 2000, ISBN 3-510-65194-4 , str. 63 189 .
  13. ↑ Strasburger. 2002, s. 761.
  14. ^ Peter Leins, Claudia Erbar: Kvet a ovoce. Aspekty morfologie, evoluční historie, fylogeneze, funkce a ekologie . Schweizerbart, Stuttgart 2000, ISBN 3-510-65194-4 , str. 63,154 .
  15. ^ BM Johri (ed.): Embryologie krytosemenných rostlin. Springer, Berlín / Heidelberg / New York / Tokio 1984, s. 197.
  16. ^ BM Johri (ed.): Embryologie krytosemenných rostlin. Springer, Berlín / Heidelberg / New York / Tokio 1984, s. 230.
  17. ^ BM Johri (ed.): Embryologie krytosemenných rostlin. Springer, Berlín / Heidelberg / New York / Tokio 1984, s. 232 f.
  18. ^ BM Johri (ed.): Embryologie krytosemenných rostlin. Springer, Berlín / Heidelberg / New York / Tokio 1984, s. 242.
  19. ↑ Jezte pyl
  20. ↑ Časný pyl fialové olše