Klonovanie v rastlinnej ríši: Apomixia – istota reprodukcie aj míľnik vzniku nového druhu

Mechanizmy, ktoré sa objavili v rastlinnej ríši počas evolúcie krytosemenných rastlín, umožňujú vývin embrya bez oplodnenia. Výsledkom je klon, ktorý kopíruje genotyp materskej rastliny.

Apomixia je nepohlavné rozmnožovanie semenami, teda také rozmnožovanie, ktorému nepredchádza splynutie pohlavných buniek. Semeno je reprodukčný útvar semenných rastlín obsahujúci zárodok (embryo) rastliny ďalšej generácie.

Záhon plný žltých kvetov púpavy
Púpavy rastúce na trávniku nie sú jedným biologickým druhom.

Neúnavné kolonizátorky

Stačí sa v meste či na dedine zastaviť na okraji cesty či chodníka. A najlepšie napríklad uprostred jari. Nádherné, žiarivé, žlté, s bzučiacimi včelami. Bez nich by jar asi ani nebola jarou. Neprekonateľné kolonizátorky každej diery v trávniku, každého miesta s nedostatočným vegetačným krytom. V prírode platí pravidlo, že pôda nemá ostať obnažená. A ony sú práve jednými z tých, ktoré pomáhajú toto pravidlo strážiť. Púpavy. Tie úplne obyčajné rastliny, ktorých je všade plno a ktoré okolo seba rozsievajú tisíce semien. Vytvoria ich vďaka zaujímavým reprodukčným mechanizmom v tejto skupine rastlín.

Všetko sa deje v kvete

Reprodukcia či rozmnožovanie semenami sa najčastejšie dáva do súvislosti s pohlavným rozmnožovaním, teda takým, pri ktorom dochádza k splývaniu špecializovaných buniek – gamét. Tie majú v porovnaní s ostatnými (diploidnými) bunkami organizmu polovičný (haploidný) počet chromozómov. Pri krytosemenných (teda kvitnúcich) rastlinách sa všetko odohráva v kvete. V semenníku piestika sa vyvíja v dôsledku redukčného delenia haploidná generácia buniek – zárodočný miešok. Jednou z týchto buniek je samičia gaméta (vajcová bunka). V peľniciach tyčiniek taktiež prebieha redukčné delenie, v dôsledku ktorého sa vyvíjajú peľové zrnká – haploidná generácia buniek, ktoré produkujú haploidné samčie gaméty (spermatické bunky). Keď sa na blizne piestika zachytí vhodné peľové zrnko (kompatibilné, v absolútnej väčšine zrnko toho istého druhu), vyklíči a umožní oplodnenie, teda splynutie vajcovej a spermatickej bunky do diploidnej zygoty. Zo zygoty vznikne embryo – zárodok ďalšej generácie, ktorý je chránený vnútri semena.

Kvapky vody na liste rastliny
V rode alchemilka sa vyskytuje množstvo apomiktických mikrodruhov.

Prvýkrát si apomixiu všimol anglický botanik John Smith, ktorý o nej referoval v roku 1839 na stretnutí botanikov Linného botanickej spoločnosti (Linnean Botanical Society), aj keď nevedel, že to, čo opisuje, sa bude v budúcnosti volať apomixia. Od moreplavcov dostal z Austrálie samičiu rastlinu druhu Alchornea ilicifolia (Euphorbiaceae – mliečnikovité, ide o dvojdomý druh, ktorého jedince vytvárajú buď len samičie – piestikové kvety, alebo samčie – tyčinkové kvety) a táto rastlina napriek tomu, že nemala žiadneho peľového partnera, vytvárala v botanickej záhrade Kew Gardens v Londýne semená bez opelenia.

Nie vždy sa to takto dá…

Aby mohli vzniknúť haploidné gaméty, je nutné, aby prebehlo redukčné delenie – meióza, ktorou sa redukuje počet chromozómov bunky na polovicu. Kľúčovým momentom v meióze umožňujúcim redukciu počtu chromozómov je párovanie homologických chromozómov (vznik bivalentov). Diploidný organizmus má v bunkovom jadre dve homologické sady chromozómov (jednu od otca a druhú od matky) a párovanie je jednoduché. Medzi krytosemennými rastlinami je však bežným javom polyploidia, keď má jedinec viac sád chromozómov ako dve. A vtedy sa objavuje problém s párovaním chromozómov a vznikom redukovaných gamét.

Celý článok nájdete v časopise Quark 6/2026.

Vďaka predplatnému si ho však môžete dočítať už teraz a získať aj prístup k exkluzívnemu obsahu!

Máte predplatné?

Autori článku a foto:
RNDr. Lenka Mártonfiová, PhD.

Botanická záhrada UPJŠ v Košiciach
prof. RNDr. Pavol Mártonfi, PhD.
Ústav biologických a ekologických vied
Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach
Botanická záhrada UPJŠ v Košiciach