1. Separazione spaziale di parti maschili e femminili:
* Dichogamy: Ciò comporta il tempismo della maturazione delle parti maschili (polline) e femmine (stigma) in modo diverso.
* Protandry: Parti maschili maturano prima (ad esempio gigli, girasoli).
* Protogyny: Le parti femminili maturano prima (ad esempio, alcune orchidee, salici).
* Unisexuality: Le piante hanno fiori maschili o femminili (ad es. Mais, zucca).
2. Barriere strutturali:
* Autoincompatibilità: Questo è un meccanismo genetico in cui il polline di una pianta è respinto dal suo stigma. Questo può essere controllato da:
* Autocompatibilità gametofitica (GSI): Il grano del polline stesso determina la compatibilità.
* Autoincompatibilità sporofitica (SSI): Lo stigma riconosce e rifiuta il polline in base al genotipo della pianta genitore che lo ha prodotto.
* Barriere fisiche: Alcuni fiori hanno strutture che impediscono fisicamente l'autoimpollinazione, come:
* Anter posizionate sotto lo stigma: Il polline cade dallo stigma (ad esempio alcune erbe).
* Lobi di stigma che si curvano dalle antere: Prevenire l'auto-impollinazione (ad esempio alcune orchidee).
3. Segnali chimici:
* Riconoscimento di polline-stigma: I composti chimici sullo stigma possono riconoscere e rifiutare polline dalla stessa pianta.
* Comportamento del pollinatore: Alcune piante producono diversi profumi o premi di nettare per gli impollinatori a seconda che il fiore sia auto-compatibile o meno, influenzando il comportamento degli impollinatori e promuovendo la impollinazione incrociata.
4. Altri meccanismi:
* Autopruning: Le piante possono interrompere i propri fiori o polline prima di poter fertilizzare la stessa pianta.
* Architettura delle piante: Alcune piante hanno individui maschi e femmine separati o i loro fiori sono posizionati in modo da ridurre al minimo l'auto-impollinazione.
Perché si evita l'autofertilizzazione?
* Aumento della diversità genetica: L'utilizzo incrociato con altri individui porta a una gamma più ampia di combinazioni genetiche, migliorando l'adattabilità ai mutevoli ambienti e alla resistenza alle malattie.
* Riduzione della depressione consumata: L'auto-fertilizzazione può portare all'accumulo di geni recessivi dannosi, che possono ridurre la forma fisica.
Eccezioni:
Mentre molte piante evitano attivamente l'auto-fertilizzazione, alcune specie si sono evolute per essere autocompatibili o addirittura auto-fertilizzanti. Questo può essere utile in ambienti in cui gli impollinatori sono scarsi o inaffidabili.
In conclusione, le piante impiegano una vasta gamma di meccanismi per evitare l'auto-fertilizzazione, garantendo la diversità genetica e mantenendo la salute e l'idoneità delle loro specie.
