חשובללמודעלרבייהשלצמחים!

כולםיודעיםשפרחיצמחיםבדרךכללגדליםמזרעים,אולםהאםאיפעםתהיתםמהיכןהזרעיםמגיעים吗?זריםנצריםראבקה(ביצית()。זהנראהפשוטלמדי,אולםלמעשהישנןדרכיםשונותשבהןצמחיםיכוליםלהתרבות!במאמרהזהנלמדעלחלקמהשיטותשלרבייהצמחית,כמוגםעלחלקמהיתרונותוהחסרונותשלשיטותהרבייההשונותהאלה。

ישנןסיבותרבותלכךשחשובלמדעניםלחקוררבייהשלצמחים。לדוגמה,צמחיםחשוביםמאודלמזוןשאתם,משפחותיכם,החבריםשלכםוהמוריםשלכםאוכלים,ואפילולמהשחיותהמחמדשלכםאוכלות。אנויכוליםלאכולצמחיםבאופןישיר,כמולמשלפירותאוירקות。אנוזקוקיםלצמחיםגםעבורשארהמזוןשלנו,כמולמשלעשבשפרותאוכלותכדילספקלנוחלב,גבינהויוגורט。באמצעותלמידהעלצמחיםשאנוצריכיםעבורמזון,מדעניםיכוליםלהביןכיצדאנויכוליםלגדליותרצמחיםכאלה,כיצדלגדלםיותרביעילותוכיצדלהשתמשבפחותמשאביםיקריערךכמולמשלאדמהומיםבגידולשלהמזונותהאלה。חוץממזון,האםאתםיכוליםלחשובעלדרכיםנוספותשבהןאנומשתמשיםבצמחים吗?

צמחיםשמקיימיםהַאֲבָקָהעצמיתוהכלאההדדית:כיצדשניסוגיהצמחיםהאלהשונים吗?

צ(שנקראיםבאנגליתselfersמלשון自我עצמי),יוצריםאבקהשיכולהלהפרותאתהביציותשלעצמם(איור1)．，הרמפרוֹדיטי．לעיתיםישנםפרחיםנקבייםוזכרייםמופרדים,אולםהםעדייןנמצאיםעלאותוהצמח。亲属关系:亲属关系:亲属关系:亲属关系:亲属关系:亲属关系:亲属关系:亲属关系מוֹנוֹסיים(”)。צמחיםמונוסייםהםדוגמאותלצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמית,מאחרשהםלאזקוקיםלשניצמחיםשוניםכדילהתרבות。כמהמהצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמיתומופיעיםבאיור2אתםמכירים吗?

צ(ידועיםבאנגליתכ-outcrossers),זקוקיםלשניצמחיםשוניםכדילהתרבות。לעיתים,פרחיכוללהכילגםאבקהוגםביציות,אולםהםלאיכוליםלהפרותזואתזו;זנקר(自兼容)。כדישצמחיםשמקיימיםהכלאההדדיתיתרבו,האבקהוהביציותצריכותלהיותמצמחיםשונים。במקריםאחרים,שניהמיניםמופרדיםלחלוטין,כאשרחלקמהצמחיםמייצריםפרחיםזכרייםבלבד,ואחריםמייצריםפרחיםנקבייםבלבד。זהדומהלאופןשבורבייהפועלתאצלמרביתהחיות。___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___דו——ביתיים（איור1 b)．האבקהמהצמחיםהזכרייםצריכה”לטייל”אלהביציותשלהצמחיםהנקבייםכדילייצרזרעים。בסביבות5%בלבדממיניהצמחיםהידועיםהםדו——ביתיים,אולםזהלאאומרשהםלאשכיחים!［1］．כמהמהצמחיםשמופיעיםבאיור2?

יצד?

ישנןעדייןתעלומותרבותבנוגעלאופןולסיבהלכךשחלקמסוגיהצמחיםשמקיימיםהכלאההדדיתהםדו——ביתיים。מדעניםהחליטולהסתכלבדנ”אשלסוגיצמחיםדו——ביתייםשוניםרבים,כדילנסותלהביןמהגורםלהםלהיותזכרייםאונקביים。ישהרבהדבריםשאפשרללמודמהדנ”אשלאכלכךפשוטללמודמהסתכלותעלצמחאומגידולו。רצףהדנ”אדומהלאותיותעלמקלדת:האותיותעצמןלאאומרותכלום,אולםכשאתםמחבריםאותןיחדאתםיכוליםליצורמילים。ה”מילים”האלהבדנ”אנקראותגֶּנִים,והןמספקותלצמחיםמידעכמולמשלמהתהיהצורתהעליםשלהם,האםהםיגדלוקוציםאולא,אוהאםהםיהיוזכרייםאונקביים。

מדעניםהשווביןגֶּנִיםשלכמהצמחיםדו——ביתייםבמטרהלהביןאלהגניםחשוביםבקביעתהזכריוּתאוהנקביוּתשלהצמח。הםגילושישנןכמהדרכיםשבהןצמחיכוללקבועאתהמיןשלו。לדוגמה,יכוליםלהיותגניםבדנ”אשגורמיםלצמחלהיותזכריאוגניםשמונעיםממנולהיותנקבי[1］．

התבוננותעלדנ”אשלצמחיםהיאלאהדרךהיחידהשבהמדעניםיכוליםללמודעלההבדליםשביןצמחיםזכרייםונקביים。לדוגמה,הםיכוליםלחקוראתהבדליהצורהביןפרחיםזכרייםונקביים。םגםיליםל!

ירנ

。משמעותהדברהיאשצמחיםצריכיםלהשתמשבאסטרטגיותאחרותכדילהזיזאבקהלביציותלצורךייצורזרעים。עבורצמחיםהמקיימיםהכלאההדדית,הצמחיםהזכרייםלאצריכיםלהשקיעאתהאנרגיהשלהםביצירתזרעים,אזהםיכוליםלהשקיעיותראנרגיהביצירהשלאבקהאיכותיתובהפצתה。באופןדומה,מאחרשצמחיםנקבייםלאצריכיםלייצראבקה,הםיכוליםלהשקיעיותראנרגיהביצירתביציותאיכותיות。משמעותהדברהיאשהםיכוליםלהעביריותרמשאביםלצאצאיםשלהםכדילשפראתסיכוייהםלשרוד。יתרהמזו,מאחרשצמחיםדו——ביתייםזקוקיםלשניסוגיצמחיםשוניםכדילהתרבות,הצאצאיםיכילומגווןרחביותרשלגניםשהםמקבליםמהוריהם。זהחשובבמיוחדאםהסביבהמשתנה,מאחרשצאצאיםעםמגווןגדוליותרשלגניםיהיובעליסיכוייםגבוהיםיותרלהכילגניםשמסייעיםלהםלהסתגללסביבהחדשה。מצדשניצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמית,שהצאצאיםשלהםקיבלוגניםרקמהורהאחד,יכילומגווןקטןיותרשלגניםועשוייםלחוותקשיםבהסתגלותלשינוייםבסביבה。זהויתרוןדימשמעותיעבורצמחיםשמקיימיםהכלאההדדית!למדתםקודםשרק5%ממיניהצמחיםמתרביםבאופןהזה——זהלאהרבה。 האם אתם יכולים לחשוב על סיבות לכך שהכלאה הדדית עשויה שלא להיות האסטרטגיה הטובה ביותר עבור התרבוּת של צמח?

למדעניםישכמהרעיונותמדועצמחיםשמקיימיםהכלאההדדיתאינםשכיחיםכמוצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמית。ראשית,מאחרשצמחיםזכרייםונקבייםשמקיימיםהכלאההדדיתזקוקיםלסביבהולמשאביםדומיםכדילשרוד,הםצריכיםלהתחרותזהבזהאםהםקרוביםאחדלשני。31%מהצמחיםהדו——ביתייםנמנעיםמענייןהתחרותבאמצעותהסתמכותעלהרוחשתישאאתהאבקהלצמחיםהנקביים。זההרבהיותרמאשר6%שלצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמיתשמשתמשיםבהאבקהבאמצעותהרוח(איור3) [1］．בעודשהצמחיםכברלאמתחריםעלמשאביםכשהםמשתמשיםברוחעבורהאבקה,הזכריםצריכיםליצורהרבהיותראבקהכדילהגדילאתהסיכוייםשהאבקהשלהםתגיעלביציותהנקבותהמרוחקות。(איור3 b)．להיותצמחשמקייםהאבקהעצמיתזהכמולזרוקכדורסלממשמתחתלחישוקהסל。להיותצמחדו——ביתיזהכמולזרוקכדורסללסלשנמצאבמרחקשלחצימגרש:אתםצריכיםהרבהיותרכדוריםכדילהגדילאתהסיכוייםשלכםלקלועלסל。

הסיבההשנייהלכךשצמחיםשמקיימיםהכלאההדדיתעשוייםשלאלהיותשכיחיםכמוצמחיםשמקיימיםהאבקהעצמיתהיאשגםהזכריםוגםהנקבותלאמסוגליםלייצרצאצאיםללאהמיןהשני。אםכלהזכריםאוכלהנקבותימותו,אזמינֵיהצמחיכחדו。צמחיםבעליהאבקהעצמיתלאצריכיםלדאוגלגביהענייןהזהמאחרשהםלאתלוייםבצמחיםאחריםעבורייצורשלזרעים。

▪▪?

חקלאיםחשוביםמאודעבורנומאחרשהםמגדליםאתהמזוןשאנואוכלים。מדעניםיכוליםלחלוקעםחקלאיםאתמהשהםלומדיםעלצמחים,כךשהםיוכלולגדליותרמזוןובאופןיותריעיל。בואונאמרשאתםחקלאיםושאתםרוציםלגדלגפניקיווי,שאתםיודעיםשהואדו——ביתי。כחקלאים,אתםצריכיםלגדלעציקיוויזכריים,שלאמייצריםפירותקיוויאולםנדרשיםכדילייצראבקהלעציהקיוויהנקביים。אתםיכוליםלשאולמדעניםמהיכמותגפניהקיוויהזכרייםהקטנהביותרשצריךבמטרהלהאביקאתגפניהנקבה,כךשלאתצטרכולבזבזמשאביםכמומיםואדמהכדילגדלגפניםזכרייםמיותרים。יתרהמזו,כחקלאיקיוויאתםיודעיםשאתםצריכיםלגדלאתהגפניםשלכםבמשךכמהשניםלפנישהםמתחיליםלהניבפירות。כאשרגפןקיוויהואצעיר,קשהלומראםהואזכריאונקבי。אתםיכוליםלבקשממדעניםלהסתכלעלהדנ”אשלגפןהקיוויהצעירשלכםבמטרהלהביןאלהגפניםזכרייםואלהנקביים。אתםיכוליםלהשתמשבמידעהזהכדילוודאשהצמחיםהזכרייםמפוזריםטובבחווהשלכם,ושאיןיותרמדיגפניםזכרייםבסךהכול。

מסקנות

כעת,משלמדתםעלהאופןשבורבייהצמחיתפועלת,אתםיכוליםלהסתכלאחרתעלצמחים。בפעםהבאהשתראופרח,אוליתרצולהסתכלעליומקרוביותר。האםאתםיכוליםלהגידאםישלוחלקיםזכריים,אונקביים,אושניהם吗?בפעםהבאהשתראוצמחשהזכרנובמאמרהזה,אוליתספרועלכךלחבריםאולמשפחהשלכם。“היי,האםאתםיודעיםשהקיוויבצלחתשליהואצמחדו——ביתי? !”

מילוןמונחים

אבקה(花粉)：↑גרגריםמיקרוסקופייםשגדליםעלהחלקהזכרישלפרחיםבסופושלהמאבּק(ראואיור1),שיכוליםלהפרותאתהחלקהנקבישלפרחים(ראו”ביצית”)。

ביצית(胚珠)：↑החלקהנקבישלפרחשיכוללהיותמופרה(ראו”אבקה”)。

צ(Selfer)：↑צמחשמפרהאתהביציותשלעצמובאמצעותהאבקניםשלו,כךשהואיכולליצורזרעיםבעצמו。צמחיםכאלהכולליםגםצמחיםמונוסייםוגםצמחיםהרמפרודיטים。

הרמפרוֹדיטי(雌雄同体的)：↑צמחשישלואיברירבייהזכרייםונקביםש(לעיתיםקרובות)נמצאיםבאותוהפרח。

מוֹנוֹסי(雌雄同株的)：↑צמחשישלואיברירבייהזכרייםונקבייםשנמצאיםבפרחיםשונים。

צמחהמקייםהכלאההדדית(Outcrosser)：↑צמחשביציותשלומופרותעלידיאבקניםשלצמחשונהמאותוהמין。לעיתיםלצמחיםכאלהישאיברירבייהזכרייםונקבייםבאותוהצמח,אולםהםעדייןזקוקיםלהפריהמצמחאחר。

דו——ביתי(雌雄异体的)：↑צ。

ינטרסים

המחבריםמצהיריםכיהמחקרנערךבהעדרכלקשרמסחריאופיננסישיכוללהתפרשכניגודאינטרסיםפוטנציאלי。

---

מאמרהמקור

↑2018年，赤城，A，陶，R，科迈，l。发明性别的一百种方法:植物雌雄异株的理论和观察路径。为基础。植物生物学．69:553 - 75。Doi: 10.1146/annurev-arplant-042 817-040615

---

מקורות

[1]↑2018年，赤城，A，陶，R，科迈，l。发明性别的一百种方法:植物雌雄异株的理论和观察路径。为基础。植物生物学。69: 553 - 75。doi: 10.1146 / annurev - arplant - 042817 - 040615