Sự tự thụ phấn

Tự thụ phấn là khi phấn hoa từ cùng một cây rơi vào đầu nhụy (đối với thực vật có hoa) hoặc vào noãn (đối với thực vật hạt trần) của chính hoa đó. Có hai loại tự thụ phấn: trong trường hợp tự phối, phấn được chuyển tới đầu nhụy của cùng một bông hoa; trong trường hợp thụ phấn khác hoa cùng gốc, phấn hoa được chuyển từ bao phấn của một bông hoa tới đầu nhụy của một bông hoa khác trên cùng một cây hoa, hoặc từ túi bào tử đực tới noãn trong cùng một cây thực vật hạt trần (lưỡng tính). Một số loài cây có các cơ chế để đảm bảo việc tự phối, ví dụ như hoa không mở ra (thụ phấn ngậm), hoặc nhị hoa di chuyển để tiếp xúc với đầu nhụy.

Các loài hoa tự thụ phấn

Cả hai loài lưỡng tính và loài có hoa phân tính cùng gốc đều có khả năng tự thụ phấn dẫn tới tự phối trừ khi có cơ chế để tránh tình huống này. Tám mươi phần trăm tất cả các loài cây có hoa là loài lưỡng tính, có nghĩa là chúng có cả hai giới tính trong cùng một hoa, trong khi đó 5% thực vật là các loài có hoa phân tính cùng gốc. 15% còn lại do đó sẽ là cây đơn tính (mỗi cây chỉ có một giới tính). Thực vật tự thụ phấn bao gồm một vài loại lan và hoa hướng dương. Bồ công anh có cả khả năng tự thụ phấn lẫn giao phấn.

Ưu điểm

Có một số lợi ích của việc tự thụ phấn cho các loài hoa. Đầu tiên, nếu một cấu trúc di truyền nhất định phù hợp với môi trường, tự thụ phấn giúp duy trì các đặc tính này ổn định trong loài. Không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như ong hoặc gió cũng giúp cho tự thụ phấn có thể xảy ra. Điều này cũng là một ưu điểm khi số lượng hoa ít hoặc phân bố rộng. Trong quá trình tự thụ phấn, hạt phấn không được chuyển từ hoa này sang hoa khác, giảm thiểu lãng phí phấn hoa. Đồng thời, nó cũng không phụ thuộc vào bất kỳ sự trung chuyển nào bên ngoài. Thực vật phát triển theo cách này không thay đổi đặc tính của mình và do đó có thể duy trì được sự thuần chủng của loài.

Nhược điểm

Nhược điểm của tự thụ phấn là sự thiếu sự thay đổi, làm cho thực vật không thể thích ứng với môi trường biến đổi hoặc chống lại sự xâm nhập của bệnh dịch tiềm ẩn. Tự thụ phấn có thể dẫn đến suy giảm do tự giao phối gây ra bởi sự bộc lộ của các đột biến có hại, hoặc dẫn đến việc suy yếu sức khỏe của loài do sự phối hợp giữa các cây có liên quan. Đây là lý do nhiều loài hoa có khả năng tự thụ phấn đã phát triển các cơ chế nội bộ để ngăn ngừa khả năng này hoặc biến nó thành lựa chọn thứ hai. Những khuyết điểm về mặt di truyền trong các loài thực vật tự thụ phấn không thể được loại bỏ bởi quá trình tái tổ hợp di truyền và các cây con chỉ có thể tránh kế thừa các đặc tính có hại thông qua sự xuất hiện của các đột biến cơ hội trong giao tử.

Các loài tự thụ phấn

Sự chuyển đổi tiến hóa từ giao phối sang tự phối là một trong những sự chuyển đổi phổ biến nhất trong thực vật. Khoảng 10-15% các loài cây có hoa chủ yếu là tự phối. Một vài ví dụ nổi bật về các loài tự thụ phấn được nghiên cứu đã được đề cập dưới đây.

Paphiopedilum parishii

Sự tự thụ phấn của loài Paphiopedilum parishii xảy ra khi bao phấn chuyển từ trạng thái rắn thành lỏng và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đầu nhụy mà không cần sự trợ giúp của bất kỳ tác nhân thụ phấn nào.

Holcoglossum amesianum

Loài lan sống trên cây Holcoglossum amesianum có một cơ chế tự thụ phấn đặc biệt, trong đó hoa lưỡng tính xoay bao phấn của nó để ngăn chặn tác động của trọng lực trong không gian 360°, để phấn hoa vào ngăn bầu nhụy của chính nó - mà không cần sự trợ giúp của bất kỳ tác nhân hay trung gian thụ phấn nào. Mô hình tự thụ phấn này có vẻ như là một phản ứng thích nghi với tình trạng hạn hán, nơi mà không có gió vào thời điểm hoa nở, và hiếm khi có côn trùng. Việc đảm bảo thành công trong sinh sản đã trở thành mục tiêu quan trọng hơn các hậu quả bất lợi của giao phối cận huyết. Sự thích ứng này có thể phổ biến trong các loài sống trong các môi trường tương tự.

• Sinh sản
• Thụ phấn
• Thực vật