Разнообразие за счёт перекрёстного опыления.                                                                         

  В таинственном греческом слове «СТРАТИФИКАЦИЯ» (что значит наСЛОЕНИЕ или ОБВОЛАКИВАНИЕ), нет никакой тайны. Так называется природный «механизм», который запускает прорастание семени ТОЛЬКО после пребывания его определённое количество времени   (для яблони - около 100 дней), под СЛОЕМ почвы, или другого субСТРАТА, в условиях пониженной температуры (в среднем плюс 3 – 0 - 1гр С), и повышенной влажности (70 процентов). НО НЕ РАНЬШЕ!  Если бы  такой механизм отсутствовал, то плод, упавший  на землю осенью (вернее семена из него), могли бы начать прорастать  уже во время кратковременного осеннего потепления, а затем, после возврата морозной погоды, в более поздний осеннее – зимний период, непременно погибли бы. СТРАТИФИКАЦИЯ может быть естественной (природной) и искусственной (происходит в холодильных установках, по воле человека). Позже об этом поговорим подробней.

    Далее про ИНГИБИТОРЫ.  Те из вас, кто недавно окончил школу, из уроков химии должен помнить, что существуют вещества, ускоряющие химические реакции – катализаторы, и вещества, замедляющие эти реакции – ИНГИБИТОРЫ. Применительно к семенам яблони, это вещества, которые находятся внутри плода, в самом яблоке и окружают, (обволакивают) семена. Назначение у них такое же, как и у механизма стратификации – НЕ ДОПУСТИТЬ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН. Семена массово начнут прорастать весной, ТОЛЬКО когда плоды, в которых они находятся в природных условиях почвы,  начнут догнивать, а талые воды и дожди смоют ИНГИБИТОР.  Когда же за проращивание семян яблони берётся человек,  то про этот механизм забывать не надо, нужно помочь природе: с помощью промывки семян в чистой воде удалить ингибитор. Кстати, для этой цели очень удобно использовать БАЧОК унитаза. Поместив в него завёрнутые в марлю семена, после каждого смывания, будет происходить их промывка, чистой, вновь наполненной бачок водой.

  Далее, по списку – МНОГООБРАЗИЕ. Это совсем просто: шансов дать потомство,  способного выжить, (у любого вида животного и растительного мира),  в неблагоприятных условиях, тем больше, чем большее количество представителей этого вида существует. Случись катаклизм планетарного масштаба, шансов выжить у вида китайской расы будет больше (не шутка), потому, что их по количеству больше. В отношении яблони действует этот же закон («механизм»). Наглядное подтверждение этому мы видим весной, когда смотрим на обильно цветущую яблоню. Дерево закладывает цветковые почки с запасом, соцветиями по 5 – 7 штук, «зная», что чем их больше - (МНОГОобразие), тем больше будет плодов, и семян в них, а значит шансов  на выживание и продолжние рода данного  вида станет больше. 

    МЕЛКОПЛОДНОСТЬ  тесно связана с МНОГООБРАЗИЕМ. Множество мелких плодов дереву «прокормить» и вырастить легче, чем множество крупных.  И к тому же, мелкие плоды, падая на землю, легче находят себе укрытие в складках поверхности почвы, их легче склевать и «посеять» птицам, что тоже повышает шансы благоприятного прорастания семян весной. Наиболее выражена мелкоплодность у яблонь, произрастающих в очень суровых климатических условиях. В первую очередь это ещё один вид яблони - Сибирская ягодная – Малус бокато (лат). Крона ее выдерживает температуру ниже минус 50 гр. С, а корни минус 20гр. С.  Из-за такой выдающейся морозостойкости, а также неприхотливости к почве, этот вид яблони широко используют в городском озеленении. В Тольятти его можно встретить во многих кварталах автозаводского района и на территории школ. Например, если перейти мост на ул. Революционной, и идти в сторону ул. Фрунзе, мимо Т.Ц. «РУСЬ», то в парках, за торговым центром можно встретить множество высаженных деревьев Сибирской ягодной яблони, или просто СИБИРКИ. Правда, из-за очень мелких плодов, размером со смородину с опадающей чашечкой, указывающей на принадлежность их именно СИБИРКЕ,  трудно принять её за яблоню, какой мы обычно представляем это плодовое дерево. Причём, при скрещивании (переопылении) её с культурными, крупноплодными сортами яблонь, она упорно передаёт эту свою мелкоплодность следующим поколениям. Пример – всем известные РАНЕТКИ (райские яблочки, райки). Эти яблони - результат скрещивания (опыления  - случайного или специального)  сибирки, с крупноплодными европейскими сортами. Или сибирки, с ещё одним видом яблони - КИТАЙКОЙ, правильное название которой - Китайская сливолистная яблоня – Малус прунифолия (лат). Такое название ей присвоили ученые, но не из за того, что она родом из Китая, а из - за того, что форма листьев её -  вытянуто-продолговатая, как у китайской сливы. Есть ещё версия о том, что китайку нашёл в северных горах Китая в 1896 году сибирский садовод М. Никифоров. Китайка там росла целыми рощами. Никифоров привёз яблоки китайки домой, вырастил из них деревья, и затем рассылал семена. Так она попала и в европейскую часть России. В последствии её обнаружили в садах Поволжья, где её назвали китайка Санинская.

          На фото видно, что у Сибирки, в отличии от Китайки – чашечек на плодах нет.

Добавлю ещё, что дальнейшее скрещивание (опыление), уже ранеток, с крупноплодными культурными яблонями, позволило получить в следующих поколениях, яблони - ПОЛУКУЛЬТУРКИ, (смотри блок-схему в начале статьи) с  НЕМНОГО более крупными и вкусными плодами, чем у ранеток, и достаточно высокой зимостойкостью, позволяющей продвигать  яблоню в более северные районы  Урала и Сибири.    

      РАЗНООБРАЗИЕ ЗА СЧЁТ ПЕРЕКРЁСТНОГО ОПЫЛЕНИЯ.

 Это ещё один мудрый механизм реализованный природой  у яблони для повышения шансов на выживание.

 Яблоня, среди фруктовых деревьев, так же широко распространена, как пшеница среди злаковых. Размножаются и те и другие с помощью опыления. Пыльца (СПЕРМИИ) с мужских органов размножения цветка – ТЫЧИНОК, находящихся в близком окружении женских  органов размножения – ПЕСТИКОВ, должна попасть на них, где в последствие, после её прорастания в семязачаток, завязывается плод, в котором вызревают семена, необходимые для дальнейшего продолжения жизни растений.

Вывод: перед завязыванием семени и роста плода, у яблони происходит процесс ДВОЙНОГО оплодотворения. А зигота, это образовавшаяся первая полноценная клетка, от которой, в процессе её деления, начинается формирование СЕМЕНИ и ПЛОДА.

На следующей странице, слева, показан ПЕСТИК – женский орган размножения яблони. Таких у каждого цветка – 5штук. На них попадает пыльца от тычинок – мужских органов размножения. НО, эта пыльца должна быть НЕ от этого же цветка, а от цветков с деревьев другого сорта (с другим набором генов от 17 МУЖСКИХ ПОЛОВЫХ хромосом). Эту пыльцу заносят пчёлы, которые собирают её как корм для себя и своего потомства. Попадая на пестик, зёрна пыльцы прорастают в него, а затем в семязачаток, где происходит процесс оплодотворения (соединения с 17ю женскими ПОЛОВЫМИ хромосомами, с их набором генов). Процесс прорастания занимает приблизительно 6 часов. Процесс оплодотворения - 12 часов. Очень важно, чтобы в этот период не случилось заморозка ниже 0 градуса. Так образуются новые семена в завязи плода. Эти семена будут нести в себе признаки обоих родителей и их предков. Причём каждое семя может нести разные признаки, ведь пчела собирает пыльцу от множества цветков с разных деревьев.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Итак, если пшеница, к примеру, способна опылить сама себя в пределах одного и того же цветка, то яблоня лишена этой возможности: пыльца тычинок, в пределах одного и того же  цветка в 99,9 процентах НЕ ЗАВЯЗЫВАЕТ плодов, попав на его ПЕСТИК. Одна из причин этого – разное по времени созревание тычинок и пестиков (так специально устроила ПРИРОДА). Т.е, яблоня в этом плане САМОБЕСПЛОДНА. И чтобы плоды на яблоне завязались, пестикам нужна  пыльца с деревьев ДРУГОГО СОРТА - ОПЫЛИТЕЛЯ, отличного от опыляемого. В этом суть ПЕРЕКРЁСТНОГО опыления: Опыляемый сорт «берёт» пыльцу от сорта опылителя, а опылитель «берёт» пыльцу от опыляемого сорта. Так происходит СКРЕЩИВАНИЕ различных сортов и гибридов яблони. В результате такого скрещивания (естественного и искусственного) МОГУТ появиться новые (с другими свойствами) сеянцы, претендующие  стать в будущем и  новыми сортами. Посредниками в этом важном процессе выступают пчёлы, выполняя роль «СВАХ» между яблонями разных сортов.  Пчёлы с яблонями взаимозависимы. Пчёлам от яблонь нужна пыльца и нектар, которые они собирают с тычинок цветков яблони, т.к. пыльца  для пчёл, это их корм, который они запасают впрок, как и сладкий нектар, выделяемый цветами. Ну а опыляемым яблоням, для продолжения рода нужна пыльца с соседних деревьев – опылителей (ДРУГОГО СОРТА!). Пчёлы, собирают пыльцу, и какую то её часть, попавшую на ворсинки их тельца, переносят по цветкам соседних деревьев, попутно опыляя их. Так происходит ПЕРЕКРЁСТНОЕ опыление.

     Наука биология описывает рост и размножение яблони двумя процессами: Митозом и Мейозом.

Биология этих процессов довольно сложна и проходит в несколько фаз. Для практического использования при РАЗМНОЖЕНИИ СОРТОВОЙ ЯБЛОНИ ЧЕЛОВЕКОМ, знания в подробностях о фазах Митоза и Мейоза не обязательны, поэтому кратко изложим итоговую суть этих процессов.

МИТОЗ  (розовый сектор картинки) – процесс КОЛИЧЕСТВЕННОГО увеличения СОМАТИЧЕСКИХ клеток (клеток тела растения), начиная от САМОЙ - САМОЙ первой клетки – ЗИГОТЫ, возникшей в пестике после оплодотворения. При этом соматические клетки, содержат в своих ЯДРАХ 17 пар мужских и  женских хромосом (всего 34 или 2n). Делясь в клетке, они удваиваются в количестве,  затем образовывают новую клетку, точно копируя при этом, (клонируя) в ней свои генетические признаки, хранящиеся в генах данных хромосом. Поэтому митоз широко используется при вегетативном (клоновом) размножении необходимого сорта. Допустим, вы держите в руках СОРТОВОЙ черенок – ПРИВОЙ, для будущей прививки. Он уже состоит из многих миллиардов клеток. Их и называют СОМАТИЧЕСКИЕСКИЕ. Так их назвали, чтобы отличать их от другого вида клеток растения – ПОЛОВЫХ, которые возникают у яблони позже, в период завязывания цветковых почек и цветения, и о которых скажу чуть ниже. Так вот, если наш черенок (или почку, или корень), обеспечить влагой, теплом,  и другими необходимыми условиями, он начнёт расти (по – научному - ВЕГЕТИРОВАТЬ). Эту влагу, а вместе с ней и всё другое,  необходимое, наши привои получает от подвоев, предварительно выращенных  человеком несколькими способами. (А можно не выращивать, а принести дикаря из леса).  В ЯДРАХ миллиардов клеток привоя, точнее в их хромосомах, хранится информация (программа) о том, каким растением, какого сорта и т.д., должен становиться наш привой в процессе роста. В КАЖДОМ ЯДРЕ, КАЖДОЙ КЛЕТКИ, составляющей наш привой – тело черенка, эта информация ОДИНАКОВАЯ. А представляет она из себя НАБОР органических, белковых молекул ДНК, образующих ХРОМОСОМЫ.  ДНК - это такая кислота,  расшифрованное название  которой, даже выговорить сложно. Поэтому – обойдёмся. У яблони таких НАБОРОВ ДНК - ХРОМОСОМ - 34 пары. (17 женских и 17 мужских). А вид, (грубо), они имеют, (при очень сильном увеличении ядра клетки) как пары длинных, скрученных  в спираль, приставных лестниц микроскопического размера - (НАНО размера, т.е. миллиардную часть метра). И разные участки из нескольких перекладин  у этих лестниц - это ГЕНЫ. Этих ГЕНов в наборе из 34х пар хромосом ДНК яблони – десятки или сотни тысяч. И каждый из них отвечает за то, как расти и развиваться растению, и каким сортом (или дичком), в процессе его роста и развития становиться. А рост растения,  как уже говорилось, происходит за счёт деления каждой клетки, начиная с её ядра, с последующим удвоением (их становится 2) всей клетки, и всех других клеток нашего черенка – привоя.

                                                                                                                                                                                                                              МЕЙОЗ (зелёный сектор картинки) – процесс КАЧЕСТВЕННОГО и КОЛИЧЕСТВЕННОГО  образования ПОЛОВЫХ (ПК) клеток, при котором СОМАТИЧЕСКИЕ клетки (СК), содержащие в своих ядрах 17 ПАР мужских и   женских хромосом (всего 34 хромосомы, или - 2n (двойной набор)), ДИФФЕРЕНЦИРУЮТСЯ (ПРЕОБРАЗУЮТСЯ) ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ЦВЕТКА из цветковой почки, ОТДЕЛЬНО в 17 женских (n)  хромосом ДНК - ( хранятся в пестиках) и 17 мужских (n) хромосом ДНК - ( хранятся в тычинках). Хотя хромосом у каждой ПК при мейозе становится меньше, чем при митозе, но количество этих клеток становится в 2 раза больше (4).  Итак,  эти новые клетки теперь называются ПОЛОВЫМИ (ПК) или генеративными. Перед оплодотворением, при ПЕРЕКРЁСТНОМ, ЕСТЕСТВЕННОМ, ИЛИ ИСКУССТВЕННОМ опылении мужские ПК пыльцы с тычинок переносятся пчёлами на пестики цветков деревьев ДРУГОГО СОРТА (С ДРУГИМ НАБОРОМ ГЕНОВ В ИХ ХРОМОСОМАХ!).  Женские ПК в пестиках, соответственно принимают пыльцу с тычинок деревьев ДРУГОГО СОРТА (С ДРУГИМ НАБОРОМ ГЕНОВ В ИХ ХРОМОСОМАХ!).

                                                                                                                                                                                                  При оплодотворении, в пестиках цветков опыляемых и опыляющих деревьев РАЗЛИЧНЫХ сортов, мужские и женские ПК сливаются, снова образуя соматические клетки (СК) в зародышах семян.  Но эти зародыши (и новые растения, которые вырастут из них), будут обладать уже НОВЫМИ (другими) и непредсказуемыми (до времени, пока дерево не вырастет, а позже не принесёт плоды) признаками, зависящими от получившегося НОВОГО набора генов в хромосомах этих семян.  Причём, с различными наборами генов у КАЖДОГО ИЗ 10 семени, в пределах одного плода, так как эти наборы генов получены от цветов с  РАЗНЫХ РАСТЕНИЙ. Мейоз лежит в основе выведения (селекции) новых сортов растений.

Пчела (вверху) и её глаз с пыльцой внизу. 

Примеры пар широко распространённых опыляемых сортов яблони и сортов – опылителей.

Из вышепоказанной схемы можно сделать вывод, что для опыления конкретных сортов яблони, должны привлекаться яблони ДРУГИХ сортов, НО С ОДИНАКОВЫМИ с опыляемыми сортами сроками цветения. Теперь вы знаете, что когда говорят о СКРЕЩИВАНИИ растений, речь идёт именно о ПЕРЕКРЁСТНОМ опылении.

К чему природа задействовала такой сложный механизм? Да все для того, чтобы ещё больше повысить шансы для выживания будущего потомства, а значит и всего рода Малус. При такой схеме оплодотворения (которое начинается с опыления), в завязывании плода, примет участие пыльца с тычинок (мужской орган размножения), цветков, различных, близко расположенных деревьев, которые НЕ ДОЛЖНЫ принадлежать к тому же сорту, что и опыляемое дерево. Т.е, образно говоря, «ОТЦЫ»  у БУДУЩИХ СЕМЯН в плоде,  при таком опылении будут РАЗНЫМИ, и соответственно, РАЗНООБРАЗНЫМИ (по-научному - разнокачественными или пёстрыми), признаками будут обладать и деревья (потомство), выросшие из таких семян. (По - научному это называется РАСЩЕПЛЕНИЕ РОДИТЕЛЬСКИХ ПРИЗНАКОВ). НАБОР материнских признаков, хранившихся до оплодотворения в генах яйцеклетки, «РАСЩЕПЛЯЕТСЯ» МНОЖЕСТВОМ НАБОРОВ отцовских признаков, хранившихся в генах пыльцы от МНОЖЕСТВА  цветков, с МНОЖЕСТВА недалеко стоящих деревьев РАЗНЫХ СОРТОВ, отличных от сорта дерева – матери.