Да забиете зъбите си в сочна, узряла диня е едно от най-големите летни удоволствия, особено когато не се налага да плюете семките. Наистина, хората са адаптирали много плодове да бъдат без семки в преследване на по-приятно хранене.
Но без семена, как се размножават такива растения?
Оплождането при овощните растения обикновено е процес от две части: прашец от мъжко растение опложда яйцеклетката на женско растение; тази яйцеклетка след това се превръща в семе, докато яйчникът става плод. Въпреки това, някои растения имат мъжки и женски репродуктивни структури, което позволява самооплождане. Без оплождане не растат семена или плодове.
В редки случаи обаче е възможно плодът да се развие без оплождане и това се случва чрез шепа различни методи, общо известни като партенокарпия, след гръцките думи за „девствен плод“. Чарлз Гасерпочетен професор в Калифорнийския университет, Дейвис, който е прекарал кариерата си в изучаване на молекулярната еволюция на растителните яйцеклетки, каза пред Live Science, че докато партенокарпията оттогава се използва широко в съвременното земеделие, тя е започнала като естествен феномен.
Портокалът на пъпа, например, се е появил, след като случайна генетична мутация е произвела един клон с плод без семена преди много време. (Мнозина посочват дърво в бразилски манастир през 1800 г.) Хората са присадили резници от клона върху други дървета и днес всички портокали в света са клонинги на този оригинал. Тъй като тези клонинги не са добри в самоопрашването, овощна градина от идентични растения произвежда повечето от плодовете си чрез партенокарпия. Подобно откритие доведе до грозде без семкиза които се смята, че са се появили за първи път в древен Рим преди проправяйки си път към Америка през Иран и Турция през 1870 г.
Свързани: Защо бананите са горски плодове, а ягодите не са?
За дините и бананите това е още по-сложен процес. Растенията често имат повече от две копия на всяка хромозома – състояние, известно като полиплоидия – и плодовете без семена растат, когато кръстосването дава потомство с несъвместими хромозоми. Търговските производители, например, създават дини без семена чрез кръстосване на диня с четири копия на хромозоми с диня, която има две копия на хромозоми. Полученото потомство, което завършва с нечетен брой хромозоми, е без семена, докато потомството с четен брой се използва за получаване на повече семена. По същия начин всички търговски банани днес имат три копия на хромозомите, така че могат да се размножават само безполово.
В някои случаи ботаниците са се научили как да предизвикат полиплоидия или партенокарпия чрез прилагане на хормони. ананаси са диплоидни, но те могат да произвеждат плодове без оплождане, когато се третират с хормона гиберелинова киселина.
Гасер каза, че учените имат няколко хипотези защо растенията може да са развили тези способности. Първо, растенията могат да се хибридизират по-лесно от нещо като гръбначно животно, а хибридизацията отключва нов еволюционен потенциал. Дори ако някои комбинации не се получават, изследователите са документирали примери за „хибридна сила„, в който хибридът е по-подходящ от всеки от своите родители. Полиплоидията също така води до по-големи семена, които да държат всички тези допълнителни хромозоми, които може да са по-склонни да преминат през киселата среда на стомаха на животното.
И накрая, тъй като целта на плодовете е да привличат животни близо, за да разпръснат семената им, партенокарпията може в крайна сметка да позволи на дърветата да произвеждат повече плодове при по-ниски енергийни разходи, ако не трябва да правят и семена. „Човек може да си представи възникването на партенокарпия, защото продължава да привлича векторите, които движат семената наоколо, дори ако всички плодове нямат семена“, каза Гасер.
Независимо от това защо съществуват плодовете без семки, те представляват интересен мисловен експеримент, според Стейси Смит, еволюционен биолог на растенията в Университета на Колорадо Боулдър. От една страна, много от тях са еволюционни задънени улици, неспособни да продължат сами без човешка намеса. Но те също са изключително успешни поради същата причина. Има много малко, ако има такива, диви портокали, но се смята, че Калифорния ще даде 76 милиона кашона от тях само тази година.
„Личното ми мнение е, че всички опитомени растения са спечелили в известен смисъл, защото не е нужно да правят повече от себе си. Ние го правим вместо тях“, каза Смит пред Live Science. „Само защото не се размножават сексуално и не правят семена, на кого му пука? Никога няма да спрем да ядем дини, а възможността да правим такива без семки просто означава, че ядем повече дини.“