მცენარეთა ემბრიოლოგია

მცენარეთა ემბრიოლოგია — ბოტანიკის დარგი, შეისწავლის თესლოვანი მცენარეების სქესობრივ გამრავლებასთან დაკავშირებული სტრუქტურების დიფერენცირებისა და ორგანიზმის ჩასახვა-განვითარების კანონზომიერებებს. ვიწრო გაგებით მცენარეთა ემბრიოლოგია არის მეცნიერება ჩანასახის განვითარების შესახებ (განაყოფიერებიდან თესლის გაღივებამდე). მცენარეთა ემბრიოლოგია იყოფა ზოგად, შედარებით და კერძო ემბრიოლოგიად.

ზოგადი ემბრიოლოგია შეისწავლის თესლოვანი მცენარეებისათვის დამახასიათებელ ზოგად პროცესებს (სპოროგენეზს, გამეტოგენეზს, დამტვერვასა და განაყოფიერებას, ჩანასახისა და ენდოსპერმის განვითარებას);
შედარებითი ემბრიოლოგია — ემბრიოლოგიურ პროცესებს მცენარეთა სხვადასხვა სისტემატიკურ ჯგუფში;
კერძო ემბრიოლოგია — ცალკეული კულტურებისა და ადამიანებისათვის სასარგებლო ველური მცენარეების (სამკურნალო, დეკორატიული და სხვა) ემბრიოლოგიას.

პირველი წერილობითი მონაცემები მცენარეებში სქესის არქებობაზე ეკუთვნის ემპედოკლეს (ძვ. წ. ს.). ძვ. ბერძენი და რომაელი მეცნიერის (ჰეროდოტე, არისტოტელე, თეოფრასტე, პლინიუსი და სხვები) ნაწერებში უხვად არის მოსაზრებები მცენარეებში სქესის არსებობის შესახებ. ანტიკური ხანის მეცნიერებასა და ფილოსოფიაში შეიქმნა პირველი ემბრიოლოგიური თეორიები (პანგენეზისის, პრეფორმიზმის, ეპიგენეზის). მაგრამ აღნიშნული მოსაზრებები არ გამომდინარეობდა კონკრეტული გამოკვლელებისდან, ისინი უფრო ნატურფილოსოფიური მიგნებები იყო. შეხედულებები მცენარეთა გამრავლებაზე მნიშვნელოვნად იცვლებოდა სხვადასხვა დროისა და გაბატონებული მსოფლმხედველობის მიხედვით. მცენარეთა სქესის შესახებ არსებული იდეები განსაკუთრებით გაღრმავდა აღორძინების ეპოქაში. საუკუნის ბოლოსა და საუკუნის დამდეგს გაცხოველდა მცენარეთა სქესის მრავალმხრივი შესწავლა, რაზეც მიუთითებს სხვადასხვა ქვეყნის აკადემიების მიერ ამ ხასიათის ნაშრომებისათვის დაწესებული პრემიები (მაგ., რუსეთის აკადემიის პრემია 1760 წელს მიენიჭა კარლ ლინეს, პარიზის აკადემიისა 1816 წელს — შარლ ნოდენს და სხვებს).

განაყოფიერების უშუალო პროცესებს, ჩანასახისა და ენდოსპერმის განვითარებას და სხვა პროცესებს მკვლევარები გაეცნენ უფრო მოგვიანებით, მიკროსკოპული კვლევის შემწეობით. თესლში ენდოსპერმი მიკროსკოპულად პირველად შეისწავლა ინგლისელმა ნ. გრიუმ (1672, 1682), ჩანასახის პარკი და კვერცხუჯრედი — იტალიელმა მ. მალპიგიმ (1675) და სხვებმა. საუკუნის ნახევარში შეიქმნა გერმანელი ბოტანიკოსის ი. კელროიტერის შრომები მცენარეთა ყვავილობა-განაყოფიერებასა და ჰიბრიდიზაციაზე (1756-1761). საუკუნეში ბიოლოგიური კვლევის საერთო დონის ამაღლებამ, უჯრედული თეორიისა და ჩარლზ დარვინის ევოლუციური მოძღვრების შექმნამ, ბოლოს, მიკროსკოპული ტექნიკის გაუმჯობესებამ განაპირობა ემბრიოლოგიის დამოუკიდებელ დარგად ჩამოყალიბება. ემბრიოლოგიისთვის კონკრეტულ მასალას ძირითადად იძლეოდა თესლკვირტისა და მისი ნაწილების გამოკვლევა თესლოვან მცენარეებში (ინგლისელი რობერტ ბრაუნის, ფრანგების პ. ტიურპენისა და შ. მირბელის, გერმანელი ლ. ტრევირანუსის შრომები). მტვრის მილის გზა ბუტკოს ქსოვილებში პირველად იტალიელმა ფიზიკოსმა ჯოვანი ამიჩიმ აღწერა (1823). საუკუნეში მნიშვნელოვნად გაიზარდა ბოტანიკოსების დაინტერესება მცენარის ინდივიდუალური განვითარებით (ონტოგენეზით). პოლონელმა მეცნიერმა მ. ლეშჩივ-სუმინსკიმ პირველად აღწერა (1849) გვიმრების თაობათა მორიგეობის თანამიმდევრული პროცესები. ვილჰელმ ჰოფმაისტერის გამოკვლევები არქეგონიურ მცენარეებში თაობათა მორიგეობის ევოლუციის შესახებ (1849, 1851) ემბრიოლოგიაში ეპოქალური მნიშვნელობისაა. უჯრედის არაპირდაპირი გაყოფა აღწერა ი. ჩისტიაკოვმა (1874). განაყოფიერების პროცესი წოწვოვნებში პირველად აღწერა (1880) ი. გოროჟანკინმა, ხოლო ყვავილოვნებში — ე. სტრასბურგერმა (1884). ვ. ბელიაევმა პირველმა მოგვცა (1885) სპოროგენულ უჯრედებში მეიოზის სურათი. 1898 წელს ს. ნავაშინმა აღმოაჩინა ორმაგი განაყოფიერება ყვავილოვნებში. ჩანასახის განვითარების შედარებით სრულყოფილი სურათი აღწერეს ს. როზანოვმა (1866-1866), ა. ფამინცინმა (1879) და სხვებმა. საუკუნის ბოლოს საკმაო ყურადღება დაეთმო ჩანასახის გაუნაყოფიერებლად განვითარების მოვლენებს — აპომიქსისს. აპომიქსისის, პოლიემბრიონიისა და პართენოკარპიის შესწავლა განსაკუთრებით გაღრმავდა საუკუნეში. გაღრმავდა აგრეთვე ემბრიოლოგიური პროცესების შესწავლა მცენარეთა ცალკეულ ტაქსონომიურ ჯგუფებში. სხვადასხვა ქვეყანაში (ინგლისი, საგრანგეთი, იტალია, ინდოეთი, შვედეთი, აშშ, რუსეთი და სხვა) შეიქმნა მცენარეთა ემბრიოლოგიური კვლევის ცენტრები.

ემბრიოლოგიის კვლევის ძირითადი მეთოდია აღწერით-მორფოლოგიური მეთოდი. უკანასკნელ ხანებში ინტენსიურად ვითარდება ექსპერიმენტული ემბრიოლოგია (გამოკვლევები სქესის შეცვლაზე, სტერილობის გადალახვაზე, ხელოვნურ პართენოგენეზსა და პართენოკარპიაზე, ჩანასახის ხელოვნურ გარემოში კულტივირებაზე და სხვა). მნიშვნელოვან ადგილს იკავებს აგრეთვე ლუმინესცენციური, ულტრაიისფერი და ელექტრონული მიკროსკოპია, კვლევის ფიზიოლოგიური და ბიო-ქიმიური მეთოდები, რადიოავტოგრაფია, მიკროკინოგადაღება და სხვა.

საქართველოში ემბრიოლოგიური კვლევის ცენტრია კეცხოველის სახელობის ბოტანიკის ინსტიტუტის მცენარეთა რეპროდუქციის განყოფილება, რომელიც დაფუძნდა 1990 წელს (1990–2003 წლებში განყოფილებას განაგებდა პროფ. გ. ღვალაძე, 2003–იდან მას ხელმძღვანელობს პროფ. მ. ახალკაცი). მცენარეთა ემბრიოლოგიის ქართული სამეცნიერო სკოლის ფუძემდებლები არიან პროფესორები გალინა კანდელაკი (1910–1991) და გურანდა ღვალაძე (დ. 1932).

ამ დარგის პრობლემებს ეძღვნება საერთაშორისო სიმპოზიუმები. საერთაშორისო ბოტანიკურ კონგრესებზე ემბრიოლოგიის ცალკე სექცია მუშაობს.

საერთაშორისო მასშტაბით დარგის სათავო ორგანიზაციაა მცენარეთა რეპროდუქციის შემსწავლელი საერთაშორისო ასოციაცია (, ნიდერლანდები–კანადა.დაფუძნდა 1990 წელს).