POL·LINITZACIÓ: PROCÉS, TIPUS I IMPORTÀNCIA PER AL MEDI AMBIENT - BIOLOGIA - 2025

La pol·linització és el procés de transferència de pol·len des de la part "masculina" fins a la part femenina de les flors. Té com a finalitat la fertilització de l'òvul (contingut en el gametòfit femení) pels grans de pol·len, que representen a l'gametòfit masculí.

Ja que la pol·linització implica l'acostament o contacte entre les cèl·lules sexuals de plantes de la mateixa espècie (encara que també pot ser de la mateixa planta, autopol·linització), la reproducció sexual de les plantes depèn considerablement de l'esmentat procés.

Abella pol linitzen una flor (Font: Myriams Zilles de pixabay.com)

En les plantes amb llavors la pol·linització és només el pas previ a la fecundació, que és el procés on passa la barreja de el material genètic de dos individus per produir la llavor que donarà lloc a una planta nova, probablement amb característiques compartides entre tots dos parentals.

L'òrgan reproductiu de les angiospermes (plantes amb flor) que s'encarrega de la producció i el resguard de les cèl·lules sexuals (dels gametòfits femení i masculí) és la flor, i és allà on passa la pol·linització.

Hi ha diversos tipus de pol·linització i alguns d'aquests es diferencien pel que fa a l'ens pol·linitzador, que pot es biòtic (un animal) o abiòtic (el vent, l'aigua), de el qual són completament dependents les diferents espècies vegetals.

De les característiques de la flor depèn enormement la pol·linització biòtica, ja que usualment els animals són atrets per algun atribut especial, bé sigui per alimentar-se, refugiar-se, reproduir-se, etc.

procés

La pol·linització és la transferència dels grans de pol·len des de la part masculina d'una flor fins a la part femenina d'una altra (o de la mateixa, quan es tracta d'autopol·linització) i depèn d'agents externs coneguts com a pol·linitzadors.

Pol·linització (Font: Mabel Amber, a pixabay.com)

Aquest és un dels processos fonamentals per a la producció dels fruits i les llavors en els vegetals, és a dir, és part imprescindible de la reproducció sexual de les plantes.

No obstant això, per comprendre en cert detall de què es tracta aquest procés, és menester tenir una noció bàsica de l'aspecte d'una flor.

- Anatomia d'una flor

Una flor típica d'angiosperma és una estructura força complexa, sobretot si es considera que gran nombre d'espècies té flors on hi a el mateix temps els gametòfits femení i masculí.

Les flors, en general, es produeixen en els meristemes apicals de la tija (part aèria de les plantes) i, depenent de l'espècie, aquestes poden ser masculines, femenines o bisexuals.

Esquema de l'anatomia d'una flor angiosperma madura (Font: LadyofHats via Wikimedia Commons) La porció de la tija que uneix la flor amb la resta de la planta es coneix com peduncle, en la porció superior es troba el receptacle, estructura responsable de la sustentació de les parts de la flor (sèpals, pètals, estams i carpels).

Els sèpals i els pètals exerceixen funcions en la protecció dels capolls i en l'atracció visual d'alguns pol·linitzadors, respectivament; mentre que els estams i carpels són els gametòfits on es produeixen les cèl·lules sexuals.

gametòfit masculí

Els estams són filaments llargs que acaben en anteres, que són els "sacs" on es produeixen els grans de pol·len. El conjunt d'estams d'una flor es coneix com androceu, que vol dir "la casa de l'home" i, en general, supera en altura als sèpals i pètals.

gametòfit femení

Els carpels contenen als òvuls. Aquests formen el que es coneix com "pistil" i consisteixen en un estigma, un estil i un ovari. Aquesta part de la flor s'anomena gineceu, que significa "la casa de la dona".

Els pistils tenen una forma similar a la d'un "pin" de bowling. La part superior correspon a l'estigma i és una estructura aplanada la superfície enganxosa permet l'adhesió dels grans de pol·len.

L'estil és la porció mitjana de l'pistil i és la que connecta l'estigma amb l'ovari; aquest pot ser llarg o curt. Finalment, l'ovari és el lloc on es troben un o més òvuls i és la part més dilatada de l'pistil. L'ovari pot convertir-se en part o la totalitat de l'fruit.

- Com ocorre la pol·linització?

Quan un gra de pol·len arriba l'estigma, aquest "germina", produint una estructura llarga coneguda com a tub pol·línic. El tub pol·línic creix en sentit descendent a través d'l'estil, és a dir, creix en direcció cap a l'ovari.

Molts mecanismes de reconeixement i senyalització estan implicats en la direccionalitat de el creixement de l'tub pol·línic cap al ovari i, a l'igual que en el cas de molts animals, no tots els tubs pol·línics que germinen i creixen per l'estil arriben al ovari i aconsegueixen avançar cap a la fecundació.

Quan el tub pol·línic penetra el gametòfit femení (l'ovari) la cèl·lula espermàtica continguda en el gra de pol·len fertilitza la ovocélula. Poc després, gràcies a el procés de fecundació i un cop s'han fusionat els nuclis de les dues cèl·lules, es produeix el zigot.

Aquest zigot, a mesura que es desenvolupa en l'embrió, és el que posteriorment conformarà la llavor, que és l'òrgan de dispersió més important de les plantes amb reproducció sexual.

A més de la cèl·lula espermàtica que assoleix la fertilització de l'ovocélula, una altra cèl·lula espermàtica continguda en el mateix gra de pol·len es fusiona amb dos o més nuclis derivats de l'gametòfit femení; a aquest procés se li coneix com a doble fecundació.

L'esmentada fusió forma un "nucli endospérmico poliploide", que serà el responsable de produir el endosperma (el material alimentari) de què es nodrirà l'embrió dins de la llavor durant el seu desenvolupament i durant la germinació.

tipus

La pol·linització pot classificar-se com "autopol·linització" i "pol·linització creuada" depenent de la procedència dels grans de pol·len, o com "biòtica" i "abiòtica" de qui transporta els grans de pol·len (l'agent pol·linitzador).

- Autopolinització

Existeixen espècies de plantes que tenen flors femenines i masculines en el mateix tija, però també hi ha les que posseeixen flors bisexuals, és a dir, que presenten, a el mateix temps i en la mateixa flor, tant els gametòfits masculins com els femenins (androceo i gineceo).

Alguns autors consideren que la pol·linització que ocorre entre flors unisexuals de la mateixa planta és una "pol·linització interfloral", mentre que la que es dóna entre les estructures reproductives de la mateixa flor és una "pol·linització intrafloral".

Encara que permet la multiplicació dels individus que es reprodueixen, la autopol·linització implica que les cèl·lules sexuals que es fusionen siguin genèticament idèntiques, de manera que les plantes que sorgiran de les llavors resultants seran una mena de "clons" de les plantes parentals.

- Pol·linització creuada

Cas contrari a el procés d'auto pol·linització, la pol·linització creuada implica l'intercanvi de pol·len entre les flors (unisexuals o bisexuals) de plantes diferents. En altres paraules, aquest procés implica la transferència d'un gra de pol·len des de l'antera d'una flor fins a l'estigma d'una altra, en una planta diferent.

Ja que el material genètic que s'intercanvia durant la pol·linització creuada deriva d'parentals genèticament diferents, les llavors que es produiran una vegada que es completi el procés de fecundació, donaran lloc a plantes diferents, genètica i fenotípicament parlant.

- Pol·linització biòtica i abiòtica

Depenent de el vector que hi ha la transferència d'un gra de pol·len des de les anteres d'una flor fins a l'estigma d'una altra (o de la mateixa), la pol·linització pot classificar-se com biòtica i abiòtica

pol·linització biòtica

Aquest tipus de pol·linització és potser el més representatiu i important de tots. Té a veure amb la participació d'un animal, generalment un insecte, en la transferència dels grans de pol·len d'un lloc a un altre.

Encara que més de l'50% de la pol·linització és duta a terme per molts insectes i artròpodes de diverses espècies, animals vertebrats com les aus i els ratpenats, juguen un important paper el aquest procés.

La pol·linització biòtica pot afavorir tant la pol·linització creuada com la autopol·linització i les plantes poden ser específiques o generalistes pel que fa a el tipus d'animal que les pol·linitza.

No obstant això, els pol·linitzadors no participen de la reproducció sexual de les plantes "ad honorem", ja que aquests són atrets a les estructures florals bé sigui per les característiques visibles de les mateixes o pels elements de recompensa que reben (aliment, refugi, etc..).

La relació planta-pol·linitzador significa una important interacció que modela l'evolució de l'estructura floral a el mateix temps que la dels animals que les pol·linitzen. Per tal raó, no és estrany aconseguir flors específicament adaptades a les estructures dels seus visitants.

pol·linització abiòtica

La pol·linització abiòtica és la que té lloc gràcies a la participació d'ens "no vius" com, per exemple, el vent i l'aigua. A la primera se li coneix com pol·linització anemòfila ia la segona com hidròfila.

Fotografia d'una planta i el seu pol·len (Font: pixabay.com)

Les plantes que són pol·linitzades per aigua es restringeixen (com és lògic) a ambients aquàtics i moltes vegades presenten flors amb estructures molt particulars, per tal d'assegurar tant l'alliberament com la recepció de les cèl·lules sexuals.

Importància per al medi ambient

La pol·linització és un procés crucial per al cicle de vida de moltes angiospermes. Ja que sense pol·linització no passa la fecundació i sense aquesta última no es produeixen les llavors, la pol·linització no només és vital per a les plantes, sinó també per a molts dels animals que s'alimenten d'aquestes.

El procés en si és molt important per al manteniment de la variabilitat genètica de les espècies vegetals, el que és imprescindible per al sorgiment de mecanismes adaptatius enfront de diversos factors ambientals com el canvi climàtic, la presència de patògens, etc.

És un procés indispensable, a més, per a la producció agrícola mundial, això des del punt de vista antropocèntric.

referències

1. Faegri, K., & van der Pijl, L. (1979). The Principles of pollination Ecology (3rd ed.). Pergamon Press.
2. Heinrich, B., & Raven, PH (1972). Energetics and pollination Ecology. Science, 176 (4035), 597-602.
3. Nabors, M. (2004). Introduction to Botany (1st ed.). Pearson Education.
4. Picó, F., Rodrigo, A., & Retana, J. (2008). Plant Demography. Population Dynamics, 2811-2817.
5. Solomon, I., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biology (5th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.