Pollen og sporer er en vigtig del af geologisk og arkæologisk forskning. Men hvorfor egentlig det? Det får du et lynkursus i her sammen med en indføring i, hvordan de er bygget op, hvordan de fungerer, hvordan de ser ud og meget mere.
Pollen er plantesæd i en pæn indpakning. Da der findes mange forskellige planter, findes der også mange forskellige pollen, som varierer i form, størrelse og struktur. Desuden skelner man mellem pollen og sporer, som egentlig er det samme i bred forstand, nemlig planternes måde at formere sig på. De tilhører bare forskellige udviklingstrin i evolutionen.
Mange af de allerældste planter som mosser og bregner formerer sig via sporer, hvor de lidt yngre skud på stammen (som blomsterende planter) benytter sig af pollen. (Se udviklingen på tidslinjen herunder, klik på den for at se den i stort format.)
Generelt er forskellen, at sporerne udvikler sig til et mellemtrin mellem spore og ny plante, hvor selve befrugtningen og dannelse af en ny plante sker. Med pollen springes mellemleddet over, da pollenkornenes sædceller føres direkte over til hunfrøene, som en ny plante kan vokse fra.
Planternes reproduktion skete i starten med sporer, men i tidsperioden kaldet Devon (419-359 mio. år siden) begyndte tiltagende avancerede planter at formere sig på en ny måde via pollen. For eksempel grantræer. Den teknik blev yderligere forfinet, da blomsten kom til i Kridt (145-66 mio. år siden). Både sporer og pollen findes stadig, bare hos forskellige planteslægter, og det er de ældste slægter, der benytter sig af sporerne, eksempelvis bregner, mosser og padderokker. Planter, der bruger pollen er løvtræer, grantræer, buske, urter og generelt alle planter med blomster.
Mikro og makro – hvem er vigtigst?
Både pollen og sporer er vigtige i geologisk forskning, fordi de ofte bevares godt i jorden og derfor kan spores meget langt tilbage i tiden. Sammen med andre meget små, svært nedbrydelige organismer, som for eksempel mikroalger, udgør pollen og sporer det, der af fagfolk kaldes mikrofossiler. De indbefatter faktisk alt det, som kræver et mikroskop for at kunne betragtes ordentligt.
Større fossiler som blade, knogler eller hele skeletter kaldes makrofossiler, og selvom man skulle tro det, er de faktisk ikke de vigtigste i geologisk forskning. Mikrofossilerne er bedst til at undersøge fortidens forhold med, da de i kraft af deres lille størrelse og typisk meget store antal er langt nemmere at sammenligne på tværs af tid og sted end de få, sporadiske dinosaurknogler og forstenede bregneblade.
Pollen – alt du skal vide
Størstedelen af planterne omkring os formerer sig via pollen: græsset, træerne i skoven, blomsterne i haven. De små partikler kan både være til skade og gavn for os mennesker. Pollenkorn har mange forskellige former og strukturer. Nogle er runde, nogle er trekantede, nogle har pigge, og nogle har furer, som du kan se på mikroskopfotoet og konceptskitsen herunder.
1: Overfladen har et eller flere huller eller revner, hvor sædcellen kan komme igennem og over i hunplantens modtageorgan, støvfanget.
2: Pollenkornet har flere lag, der beskytter den dyrebare last. Det yderste er et ekstremt hårdt polymer kaldet sporopollenin.
3: Et pollenkorn indeholder to cellekerner: En der bliver til sædcellen og en, som er selve kornets egen cellekerne.
Hvilken form pollenkornene har relaterer sig typisk til plantens spredningsstrategi. F.eks. har mange af de vindspredte pollen såkaldte vindsække, der gør det muligt at svæve ekstra langt (se herunder – de to ‘ører’ er vindsække). Størrelsesmæssigt varierer pollenkorn typisk fra et par mikrometer til cirka 0,2 mm, hvilket kun lige akkurat er synligt for folk med meget gode øjne.
Spredningsmetoden
Planterne har forskellige måder at ramme et hunfrø med deres pollen på, og nogle er mere
elegante end andre. Den ældste metode, planterne med pollen fandt på, går i al sin enkelhed ud på at sprede så enorme mængder pollen i luften, at de før eller siden må ramme en hunplante eller en hunlig del af en tvekønnet plante et eller andet sted. Planter med den taktik kaldes anemofile (vindelskende) og tæller f.eks. birk og grantræer. På engelsk kaldes metoden meget passende for ‘messy germination’.
Et stykke henne i evolutionen blev der opfundet en helt ny måde at få spredt pollen fra han- til hunplante på (eller han- og hundelen af samme plante hos nogle arter). Nemlig da planterne fandt på at få deres pollen bragt ud via insekter i stedet for selv at have bøvlet med at sprede store mængder ud over det hele. Ret genialt.
Det var dog formentlig først, da blomsten opstod, at denne metode for alvor tog fart. Med den søde nektar og de flotte former og farver kunne langt flere insekter lokkes til, som ved besøget fik hæftet pollen fast på sig fra de hanlige støvdragere. Når bien eller fluen fløj til næste blomst, bragte den pollenkorn effektivt fra den ene plante til den næste, så der kunne ske en befrugtning. Planterne med denne ‘noget for noget’-strategi kaldes entomofile (insektelskende).
Når insektet fører pollen over på en hunblomsts støvfang, dannes der en lille kanal, der fører pollenkornets sædceller ned til hunblomstens ægceller. Ved mødet dannes der frø, som kan blive til en ny plante.
Frøene bliver hos nogle planter indkapslet i lækkert frugtkød. Det sker ofte for at overtale dyr til at spise dem og dermed sprede frøene ud i verden, når de forlader dyret igen i den anden ende. På den måde er vi alle en del af planternes vilde sexliv, om vi vil det eller ej.
Allergi
Allergi, pollinose, høfeber – et uelsket barn kan også ha’ mange navne. Mange mennesker lider under det hver forår og sommer, når planterne spreder deres pollen. Det er især de anemofile (vinddistribuerede) pollen, der forårsager symptomerne som løbende næse, kløende øjne m.m. De spredes i kæmpestore mængder og er små og lette, og derfor indånder vi store mængder af dem. Græs, birketræer og bynke er nogle af de mest kendte uroskabere. Dog er det vores egen krop, der fejltolker situationen og går i alarmberedskab over de uskadelige små partikler. Ikke desto mindre er det enormt generende…
Pollenallergi er især udbredt i tempererede og polare klimazoner. Her varierer årstiderne nemlig meget, og derfor gør planternes pollenproduktion det også. Derfor bliver immunsystemet chokeret hver forår og sommer, når koncentrationerne pludselig stiger voldsomt. Lidelsen er derfor sjælden i troperne, hvor planternes pollenproduktion er mere jævn året rundt.
Pollen afslører forbrydere
Da pollen spredes i naturen i så store mængder, og pollen fra hver planteart eller -slægt har sine egne specifikke kendetegn, har politi verden over sommetider kunnet fælde en gerningsmand på baggrund af det pollen, der f.eks. sad på hans sko eller bildæk. Når vi bevæger os rundt i naturen, vil der nemlig stort set altid sætte sig mikroskopiske pollen og sporer fast. Nogle gange vokser den kombination af planter kun få steder i landet. På den måde kan man koble en person eller en genstand til et givent sted, sommetider endda et givent tidsrum.
Fossilt pollen viser fortidens planteliv
Den hårde skal, der udgør yderste del af både pollen- og sporepartikler, kan mange
steder findes og identificeres millioner af år efter, at den er produceret af planten. Især hvis pollenkornene landede i en sø eller i havet og bliver indkapslet i sø- eller havbunden, bliver de bevaret godt. Det iltfrie miljø forhindrer dem nemlig i at blive nedbrudt.
De fossile pollenskaller, også kaldet exiner, er en meget vigtig del af forskningen inden for bl.a. geologi og arkæologi, fordi man ved at identificere og optælle dem fra lag dybt nede i undergrunden kan få at vide, hvilke planter der groede i fortiden. Når planterne dengang (som nu) spredte deres pollen, faldt en del af dem til jorden uden at nå en hunblomst. Det er de pollen, man kan finde hele vejen ned gennem jordsøjlen fra tidligere tider, og som bl.a. kan bruges til at sammenligne plantesammensætningen gennem tiden.
Sporer – alt du skal vide
Sporer er ret utrolige små anordninger med opskriften på og materialerne til en helt ny plante pakket ind i sin lillebitte, topsikre enhed. Se eksempel herunder.
Avanceret indre: Det indre i sporen består af cellemateriale, som både skal danne celler, som producerer sæd og celler, som producerer æg, i hver sin ende af den lille planteplatform (se cyklus), som også dannes af sporens indre. Altså en temmelig avanceret lille sag!
Åbning: Sporen har en fure, hvor en lille ‘formeringsplatform’ vokser ud fra (se cyklus nedenfor). Her er den tredelt, men den kan også være lige hos andre sporetyper.
Hård skal: Ligesom hos pollen er den ydre skal hos sporer lavet af det meget hårde sporopollenin, der beskytter sporens indre dele mod den ydre verden. Det er det man ser her på billedet, hvor det indre faktisk er nedbrudt (den er 200. mio. år gammel). (Foto: Sofie Lindström)
Sporer kan ligesom pollen se forskellige ud, alt efter hvilken plante de kommer fra. De mest almindelige former er rund, trekantet, en blød trekantet form og bønneformet. Overfladens struktur kan enten være glat eller have mønstre og udvoksninger. Sporer veksler i størrelse, alt efter hvilken type det er. Mange er mellem 40 og 60 mikrometer, men de største kan blive 0,5 mm.
Sporens funktion
Gamle plantefamilier som mosser, bregner, padderok og ulvefod danner sporer. Hos mange bregner er sporen både hannen og hunnen, stedet, de mødes, stedet, de tager hjem til sammen, OG platformen, det nye liv vokser fra. Andre sporeplanter har lignende formeringsmetoder, dog med variationer. Se et eksempel på en bregnes livscyklus her.
Planten bliver kønsmoden
Når bregnen har vokset sig stor og stærk, begynder den at producere sporer, så den kan reproducere sig selv.
Sporeproduktion går i gang
På bagsiden af bladene sidder runde ‘dutter’ kaldet sporangier. Her produceres sporerne.
Sporernes beskyttelsesrum
I hvert sporangium sidder hundreder af små kapsler, der hver især indeholder de enkelte sporer. Den mærkelige ‘hætte’ er en slags lynlås, der åbner, når sporerne er klar.
Sporerne spredes
Når ‘hætten’ åbner, sker det ofte med ret stor kraft, så de mange individuelle sporer slynges ud.
Tyk overfrakke
Den enkelte sporer er ligesom pollenkorn beskyttet af et stærkt ydre lag, der beskytter den mod udtørring og solens stråling.
Befrugtning (måske)
Lander sporen i det rigtige miljø, vokser den til en lille organisme, som indeholder både et område, der producerer sæd, og et område, der producerer æg. Når en sæd- og ægcelle på et tidspunkt kommer i kontakt, befrugtes ægget.
Ny plante
Frem fra det befrugtede æg vokser en ny plante, og cyklussen kan gentage sig.
Alternative sexstrategier
Eksemplet i cyklussen ovenfor hører til de sporeplanter, der kun danner én slags spore, som står for hele formeringsprocessen som både han og hun. Der findes som nævnt også andre metoder (planterne har jo haft mange millioner år til at udvikle alt det her, så det er efterhånden temmelig indviklet).
Nogle sporeplanter danner i stedet to forskellige slags sporer: småbitte hansporer og kæmpestore hunsporer. Hver af dem vokser sig til en meget simpel udgave af planteplatformen (kaldet en gametofyt) i cyklussen her til venstre, hvorfra ’hanplatformen’ producerer sædceller, og ’hunplatformen’ ægceller. Hvis miljøet er tilpas fugtigt, kan sædcellerne svømme hen til et æg, og så sker befrugtningen, der leder til en ny plante.
Alternative ulvefødder
Ulvefod er en af de sporedannende plantefamilier, der benytter den alternative formeringsmetode med både en han- og en hunspore. De kaldes derfor også for heterosporøse. Ulvefod er desuden en af de ældste nulevende plantefamilier. (Foto: John Knouse, Wikimedia Commons)
Sporernes rolle i forskningen
Nogle sporer lander et uheldigt sted eller er beskadiget på en måde, så de ikke udvikler sig videre. Med tiden begraves de under nye lag af organisk materiale, grus, sand og andet, der efterhånden mases sammen i undergrunden eller i bunden af søer og have.
Når sporerne falder til jorden uden at have succes med at blive til en ny plante, vil de blive begravet i jorden, dybere og dybere med tiden. (Illustration: Lykke Sandal, Geoviden) En spore fra en træbregne, eller rettere den yderste skal, exinet. Denne er ca. 200 mio. år gammel og stammer fra en borekerne fra den midtsjællandske undergrund, halvanden kilometers dybde. (Foto: Sofie Lindström)
Eftersom sporer (og pollen) spredes hvert år, vil de være at finde hele vejen ned gennem undergrunden i de forskellige geologiske lag. Ligesom pollen bevares de bedst, hvis de lander i et iltfrit miljø som i en sø- eller havbund. Mange af de dybe geologiske lag i Danmark er faktisk gammel havbund, og her kan der findes sporer og pollen, der er mange millioner år gamle.
Typisk er der kun exinet, altså den yderste hårde skal, tilbage, men den er ofte nok til at identificere, hvilken plante den stammer fra. Ligesom pollen er sporer derfor en måde for geologer at se tilbage i tiden på.
