Подвійне запліднення

Запліднення — процес злиття двостатевих клітин, різних за своїми фізіологічними функціями, але подібних за природою. Тобто у цьому процесі беруть участь дві статі. У покритонасінних рослин чоловічі статеві клітини без джгутиків називають сперміями, жіночі — яйцеклітинами.

Подвійне запліднення — запліднення, при якому у покритонасінних запліднюється не лише яйцеклітина, а й центральна клітина з утворенням зиготи та ендосперму.

Історія відкриття

Працюючи в Києві, С. Г. Навашин досліджував запліднення однодольних і дводольних рослин і встановив подвійне запліднення у покритонасінних рослин (1898). Це відкриття стало сенсацією в ботанічній науці, а його лабораторію почали відвідувати вчені з різних країн світу.

У 1998 р. вчені-ботаніки всього світу відзначали сторіччя відкриття подвійного запліднення у покритонасінних рослин. Особливо урочисто святкування відбулось у Київському університеті, де С.Г. Навашин здійснив відкриття, що уславило українську науку.

Про відкриття подвійного запліднення вчений повідомив 5 вересня 1898 р. на X з’їзді російських природодослідників та лікарів у Києві в доповіді „Нові спостереження запліднення у Lilium Martagon i Fritillaria Tenella”. Більш детально результати цих досліджень учений виклав у статті „Результати перегляду процесів запліднення у Lilium Martagon i Fritillaria Tenella”. Щоразу, коли пилкова трубка стикається з зародковим мішком, обидва чоловічі статеві ядра також спостерігаються в його вмісті..., — писав він. — Потім вони віддаляються одне від одного, причому одне проникає в яйцеклітину, а інше тісно прилягає до сестринського ядра яйцеклітини”. Унаслідок такого подвійного запліднення утворюється зародок рослини та ендосперм (запас поживних речовин для зародка). У праці „Дослідження структурного зображення властивостей статевих ядер” С.Г. Навашин вказував, що до відкриття подвійного запліднення участь другого спермію в процесі запліднення видавалася аномалією, однак виявилося, що саме за його участю утворюється ендосперм. „Функція спермію при утворенні ендосперму не відмінна від його функції при утворенні зародка, як з генетичної, так і з морфологічної думки”, — зазначав учений.

Підготовчий період

Перед заплідненням відбувається відповідний підготовчий період. Розпочинається він після того, як сформувався пилок і зародковий мішок. Мітотичний поділ ядра пилку з наступною диференціацією вмісту на дві клітини і є початком проростання мікроспори. З утворених клітин маленька є репродуктивною, велика — вегетативною (сифоногенною). Пилок, потрапивши на приймочку матки, набрякає. При цьому вегетативна клітина починає рухатися до зав'язі, утворюючи вегетативну трубку (пилкову трубку). Розвиток пилкової трубки називають чоловічою гаметофазою.

Запліднення

Перш ніж зустрітися із зародком мішком, на шляху пилкової трубки стають клітини нуцелуса. Щоб їх пройти, пилкова трубка виділяє ензими. Зустрівшись з яйцеклітиною, кінець пилкової трубки розривається і вміст (цитоплазма і 2 спермії) виливаються у цитоплазму. Сама вегетативна клітина дегенерує.

Після цього відбуваються наступні процеси:

• синергіди починають руйнуватися;
• один зі сперміїв зливається з яйцеклітиною (утворюється зигота 2n);
• другий спермій зливається із вторинним ядром (центральна клітина) (утворюється ендосперм 3n)