86. Pylová zrna III. - krytosemenné hmyzosprašné rostliny

Parametry úlohy

	Obtížnost:	lehké
	Časová náročnost:	30 minut
	Materiálová náročnost:	nenáročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí a kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rozmnožování rostlin, rostlinné orgány generativní Krytosemenné rostliny dvouděložné
	Roční období:	duben, květen, červen

Teoretický úvod

Pylová zrna (mikrospory) představují samčí výtrusy kvetoucích rostlin. Redukčním dělením (meiózou) mateřských buněk mikrospor, které jsou uloženy ve vnitřních pletivech prašníku, vznikají čtveřice (tetrády) pylových zrn. Ve většině případů se po krátké době tyto čtveřice rozpadnou na jednotlivá pylová zrna. U některých rostlin však zůstávají čtveřice zachovány (např. u vřesu, sítiny); u jiných druhů jsou slepena po dvou nebo ve větším počtu. U vstavačovitých rostlin zůstávají pohromadě všechna pylová zrna prašného váčku a vytvářejí tzv. brylky; ty vybíhají v lepkavou stopečku, kterou se celý útvar zachycuje na tělo opylovačů.

Obal pylového zrna je dvouvrstevný. Tenká a hladká vnitřní vrstva – intina je tvořena pektinovými látkami. K ní přiléhá vnější silná vrstva – exina. Ta obsahuje kromě pektinu a celulózy také kutin a sporopolenin, látku vysoce odolnou k rozkladu. Díky odolnosti exiny pyl snadno fosilizuje. Studiem pylů a spor fosilních rostlin (pylovou analýzou) se zabývá vědní obor palynologie. Výsledky slouží k získaní představy o květeně minulých geologických období a také k poznání klimatických změn. Stěny některých pylových zrn obsahují alergeny.

U hmyzosprašných rostlin jsou na povrchu exiny různé hrbolky, háčky, paličky a kapičky vyloučené olejovité lepkavé hmoty. Pomocí ní drží pylová zrna pohromadě a nalepují se těla opylovačů. Vnější struktura pylového zrna i lepkavá hmota také napomáhají zachycení pylového zrna na blizně rostliny. V exině jsou ztenčeniny (klíční póry), kterými proniká pylová láčka během klíčení, jejich rozmístění také spoluvytváří vzhled povrchu pylového zrna (je také významným systematickým znakem dané rostliny).

Druhově charakteristická je také velikost a tvar pylových zrn. Velikost pylového zrna se pohybuje v rozmezí od 2 do 240 μm. V průběhu evoluce docházelo ke zmenšování pylových zrn; výjimkou jsou ale např. tykvovité rostliny s velkými pylovými zrny. Naopak velmi drobná jsou pylová zrna zástupců čeledi brutnákovité (pomněnka má velikost pylových zrn jen několik mikrometrů). Tvar pylových zrn je nejčastěji kulovitý nebo elipsovitý. Vodní rostliny mají pyl nitkovitý.

Materiál

Měsíček lékařský (Calendula officinalis), tulipán (Tulipa sp.), narcis (Narcissus sp.), lilie (Lilium sp.), lichořeříšnice větší (Tropaeolum majus), tykev (Cucurbita sp.).

Pomůcky

Mikroskop, Petriho misky, preparační jehla, kapátko, voda, filtrační papír, podložní a krycí sklíčka.

Úkoly

1. Pozorování vodních preparátů pylových zrn tulipánu a narcisu

Na Petriho misku sklepněte z květu rostliny pylová zrna. Do kapky vody na podložní sklíčko naneste na špičce preparační jehly malé množství pylových zrn. Pozorujte jejich tvar a velikost, všímejte si jejich povrchové struktury. Několik pylových zrn zakreslete.

2. Pozorování pylových zrn tykve a měsíčku lékařského

Na Petriho misku sklepněte z květu rostliny pylová zrna. Na podložní sklíčko naneste na špičce preparační jehly malé množství pylových zrn, připravte preparát „na sucho“. Pozorujte tvar a velikost pylových zrn, všímejte si jejich povrchové struktury. Několik pylových zrn zakreslete.

3. Pozorování pylových zrn lilie a lichořeřišnice

Výsledky pozorování

Pozorujeme pylová zrna odlišná tvarem, velikostí i povrchovou strukturou. Pylová zrna narcisu jsou oválná se třemi zřetelnými výrůstky, jejich povrch je hladký. Pylová zrna tulipánu jsou kulovitá (tvar může být ovlivněn tím, že jde o vodní preparát) bez výrazných povrchových struktur. Pylová zrna lilie jsou protáhlá, na obou stranách zašpičatělá, povrch je krytý drobnými hrbolky; jsou velká. Pylová zrna lichořeřišnice jsou naopak drobná, připomínají válečky se zkosenými hranami; na povrchu mají rovněž nepatrné hrbolky. Drobná jsou rovněž pylová zrna měsíčku, na jejich povrchu pozorujeme mnoho výrazných špičatých ostnů. Naopak velká jsou pylová zrna tykve. Jsou rovněž opatřena ostny a také několika vakovitými strukturami.

Metodické poznámky a doporučení

Pokud žáci pracují s preparáty „nasucho“, upozorníme je na nebezpečí odfouknutí pylových zrn z podložního sklíčka.
Pylová zrna obsahují osmoticky aktivní látky, nasávají vodu a bobtnají, proto může být jejich tvar ve vodných preparátech zkreslený. Bobtnání také často končí destrukcí pylového zrna.
Podle ročního období a možností lze pracovat s pyly i kterýchkoliv jiných rostlin. Např. pylová zrna pupalky mají trojúhelníkovitý tvar.
Fotografie pylových zrn pořízené při fluorescenční mikroskopii si můžete prohlédnout v úloze č. 119.
Žáky alergické na pyly upozorníme na riziko vzniku alergické reakce.
I když je pyl rostlin v čerstvém stavu dostupný pouze v období květu rostliny, je poměrně jednoduché jej uchovat ve školních sbírkách. Stačí sebrané květy či květenství dobře vysušit, např. na listu papíru, vysypaný pyl pak nasypat do skleněné nebo umělohmotné lahvičky a uzavřít před vlhkostí. Úlohu je potom možné provádět v kterémkoliv období školního roku.
Pozorování pylových zrn se věnují také úlohy 80, 85 a 87.

Obrazová dokumentace


Vlevo: Narcis (Narcissus sp.); vpravo: Tulipán (Tulipa sp.) – Pylová zrna*. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – pylové zrno; 2 – výrůstky na povrchu zrna


Vlevo: Tykev (Cucurbita sp.) – Pylová zrna. Vitální preparát bez vody. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20, 10/okulár 10 + kamera CMOS 2 Vpravo: Měsíček lékařský (Calendula officinalis) – Pylová zrna. Vitální preparát bez vody. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – pylové zrno; 2 – ostny na povrchu pylového zrna; 3 vakovité struktury


Vlevo: Lilie (Lilium sp.); vpravo: Lichořeřišnice větší (Tropaeolum majus) – Pylová zrna. Vitální preparát bez vody. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – pylové zrno