6التكاثر الجنسي عند النباتات الزهرية

حل التمرين 6.1.

السبلات (الكأس)، والبتلات (التويج)، والسدى (الطقم الذكري)، والكرابل (الطقم الأنثوي). والسداة: خيط ومتك. والكربلة: ميسم وقلم ومبيض فيه بييضات. وكل هذه طور بوغي ثنائي الصيغة؛ ولا يكون طورًا مشيجيًا فرديَ الصيغة إلا حبة اللقاح (داخل المتك) والكيس الجنيني (داخل البييضة).

حل التمرين 6.2.

البوغ الصغير $n$؛ والخلية الخضرية $n$؛ والنطفة $n$؛ والبويضة $n$؛ والنواة القطبية $n$؛ واللاقحة $2n$؛ والسويداء $3n$؛ وقشرة البذرة $2n$ (وهي الغلافان الأموميان)؛ وجدار الثمرة $2n$ (وهو المبيض الأمومي).

حل التمرين 6.3.

الرياح (النجيليات، والبلوط، والبتولا، والبندق، ولسان الحمل): أزهار خضراء صغيرة، بلا بتلات ولا رائحة ولا رحيق، ومتوك متدلية على خيوط طويلة، ومياسم ريشية، وكميات هائلة من اللقاح الأملس الجاف، وإزهار قبل الأوراق. والنحل (النفل، والمريمية، وقفاز الثعلب، والخزامى، والتفاح): بتلات ملونة عليها أدلة فوق بنفسجية غالبًا، ومنصة هبوط، ورائحة، ورحيق، ولقاح لزج منحوت بكميات معتدلة، وإزهار في ضوء النهار.

حل التمرين 6.4.

تندمج خليتا النطفة اللتان لأنبوب لقاح واحد، إحداهما بالبويضة (اللاقحة، $2n$، ومنها الجنين) والأخرى بالخلية المركزية (نواة السويداء، $3n$، ومنها مخزون الغذاء). ولا يبدأ السويداء بالنمو إلا بعد الإلقاح، فلا يموّن النبات إلا بييضات تحمل جنينًا، بخلاف عاري البذور الذي يبني مخزون غذائه قبل ذلك.

حل التمرين 6.5.

$25/1.2 = 21\,\mathrm{h}$. والحرائر البارزة في الأيام 5 و6 و7 تلقى لقاحًا؛ أما حرائر الأيام 8 إلى 12 فلا: أي إن $3/8$ من الحرائر تُلقّح، ويكون الكوز خاليًا في خمسة أثمانه.

حل التمرين 6.6.

$S_1S_2\times S_1S_2$: صفر. و$S_1S_2\times S_1S_3$: $\tfrac12$ (فلا ينمو إلا لقاح $S_3$). و$S_1S_2\times S_3S_4$: الكل. وخلف التهجين الثاني: البويضات $S_1$ أو $S_2$، والنطاف $S_3$: أي $S_1S_3$ و$S_2S_3$، بالنصف لكل منهما.

حل التمرين 6.7.

يحمل النبات 2 من الأليلات $n$ ويرفض اللقاح الحامل أيًا منهما: فالكسر المتوافق $(n - 2)/n$. والأليل الجديد لا ترفضه أي مدقة، فيُنجب لقاحه بذورًا أكثر من المتوسط وينتشر حتى يصير شائعًا كالبقية؛ والميزة نفسها تحمي كل أليل نادر من الضياع. فالانتخاب إذن يراكم الأليلات، وتحمل الجمهرات الطبيعية للأنواع غير المتوافقة ذاتيًا عشراتها.

حل التمرين 6.8.

النواتان القطبيتان نسختان من بوغ كبير واحد، فتكون الخلية المركزية $YY$ أو $yy$ (بالنصف لكل منهما)؛ والنطفة $Y$ أو $y$ (بالنصف لكل منهما): فيكون السويداء $YYY$ أو $YYy$ أو $Yyy$ أو $yyy$ بنسبة $\tfrac14$ لكل منها؛ أي إن ثلاثة أرباعها صفراء. وإذا لُقّح بلقاح $yy$: فالسويداء $YYy$ أو $yyy$، بالنصف لكل منهما — أي نصف الحبات صفراء.

حل التمرين 6.9.

تُشق حبات الشعير نصفين؛ فتهضم الأنصاف الحاملة للجنين نشاءها، ولا تهضمه الأنصاف الخالية منه، إلا إذا أُضيف الجبريلين فتهضمه. (أ) فالجنين مصدر الإشارة لا مصدر الإنزيم. (ب) والجبريلين هو الإشارة، وهو كافٍ بذاته. (ج) والأميلاز تصنعه طبقة الألورون من السويداء، وهي التي تستجيب للهرمون. ونصف الحبة الخالي من الجنين يفصل الإشارة عن الاستجابة: فبدونه لا يمكن معرفة هل يهضم الجنين النشاء بنفسه.

حل التمرين 6.10.

الرياح: $10^{6}\times1\,\text{µ}\mathrm{g} = 1\,\mathrm{g}$ لكل بييضة. والحيوان: $1\,\mathrm{mg}$ من اللقاح زائد $0.5\,\mathrm{mg}$ من السكر $= 1.5\,\mathrm{mg}$ لكل بييضة — أي أرخص بنحو سبعمئة مرة. لكن الإلقاح بالرياح لا يحتاج إلى شريك: فهو يعمل في مطلع الربيع قبل أن تطير الحشرات، وفي الأماكن الباردة والعاصفة والمكشوفة، وليلًا وفي المطر، وفي غابات كثيفة من نوع واحد، ولا يستطيع سارقو الرحيق خداعه ولا يهجره ملقّح ينقرض.

حل التمرين 6.11.

البذور التي تسقط عند قدم الأم تحط في ظلها، وبين جذورها، وحيث تتركز مفترساتها البذرية وممرضاتها النوعية؛ فتموت كلها تقريبًا. أما الطائر فيحمل بذرة كيلومترات ($12\,\mathrm{km}$ في عشرين دقيقة) ويسقطها، مع سماد، في سياج أو فرجة؛ وحتى لو حطت بذرة واحدة من كل مئة في موضع جيد، فذلك أكثر من كل البذور التي تحت الشجرة، وتنتشر الجمهرة بسرعة الطيور لا بسرعة الثمرة الساقطة. فاللحم ثمن التذكرة.

حل التمرين 6.12.

الإحاطة تجعل اللقاح ينمو عبر نسيج أمومي، وهذا يتيح للمدقة أن تختبره (عدم التوافق الذاتي، ورفض الأنواع الغريبة)، وأن تدع أنابيب كثيرة تتنافس فيُنجب أسرعها البذرة، وأن تحمي البييضات من الجفاف ومن العواشب، وأن تحوّل المبيض ثمرةً تجنّد الحيوانات للانتشار؛ ثم يموّن الإلقاح المضاعف البييضات الملقحة وحدها. أما الكلفة: فعلى حبة اللقاح أن تبلغ ميسمًا لا البييضة نفسها، فيلزم قلم وأنبوب وهداية له، والثمرة استثمار ثقيل. وقد رجح الميزان لكاسيات البذور رجحانًا شديدًا حتى انتقلت من العدم إلى تسعة أعشار أنواع النباتات في مئة مليون سنة.