Kwiat -Flower

Kwiaty lub skupiska kwiatów wytwarzane przez dwanaście gatunków roślin okrytozalążkowych z różnych rodzin.
Wybór różnorodnie zbudowanych kwiatów na różnych etapach rozwoju roślin naczyniowych

Kwiat , czasami nazywany kwiatem lub kwiatem , jest strukturą rozrodczą występującą w roślinach kwitnących ( rośliny z podziału Angiospermae ). Biologiczna funkcja kwiatu polega na ułatwianiu rozmnażania, zwykle poprzez zapewnienie mechanizmu łączenia się plemników z komórkami jajowymi. Kwiaty mogą ułatwiać krzyżowanie (fuzja plemników i komórek jajowych różnych osobników w populacji) wynikające z zapylenia krzyżowego lub umożliwiać samozapylenie (połączenie plemników i komórek jajowych z tego samego kwiatu) w przypadku samozapylenia.

Dwa rodzaje zapylenia to: samozapylenie i zapylenie krzyżowe. Samozapylenie ma miejsce, gdy pyłek z pylnika odkłada się na znamię tego samego kwiatu lub innego kwiatu na tej samej roślinie. Zapylenie krzyżowe to przeniesienie pyłku z pylnika jednego kwiatu na piętno innego kwiatu na innym osobniku tego samego gatunku. Samozapylenie ma miejsce w kwiatach, w których pręcik i owocolistek dojrzewają w tym samym czasie i są ustawione tak, aby pyłek mógł wylądować na znamię kwiatu. Zapylanie to nie wymaga inwestycji ze strony rośliny, aby zapewnić nektar i pyłek jako pokarm dla zapylaczy.

Niektóre kwiaty wytwarzają diaspory bez nawożenia ( partenokarpia ). Kwiaty zawierają zarodnie i są miejscem rozwoju gametofitów . Wiele kwiatów wyewoluowało, aby być atrakcyjnymi dla zwierząt, tak aby stały się wektorami przenoszenia pyłku . Po zapłodnieniu zalążnie kwiatu rozwija się w owoce zawierające nasiona .

Oprócz ułatwiania rozmnażania roślin kwiatowych, kwiaty od dawna są podziwiane i używane przez ludzi, aby wnieść piękno do swojego otoczenia, a także jako przedmiot romansu, rytuału, ezoteryzmu, czarów , religii , medycyny oraz jako źródło pożywienia .

Etymologia

Kwiat pochodzi ze średnioangielskiej mąki , która odnosiła się zarówno do zmielonego ziarna , jak i do struktury rozrodczej roślin, przed odszczepieniem się w XVII wieku. Pochodzi od łacińskiej nazwy włoskiej bogini kwiatów Flora . Wczesnym słowem oznaczającym kwiat w języku angielskim był kwiat , chociaż obecnie odnosi się on tylko do kwiatów drzew owocowych .

Morfologia

Główne części dojrzałego kwiatu ( Ranunculus glaberrimus ).
Schemat części kwiatów.

Części

Kwiat składa się z dwóch zasadniczych części: części wegetatywnej, składającej się z płatków i powiązanych struktur okwiatu, oraz części rozrodczej lub płciowej. Stereotypowy kwiat składa się z czterech rodzajów struktur przymocowanych do czubka krótkiej łodygi. Każda z tych części jest ułożona w okółek na pojemniku . Cztery główne spirale (zaczynając od podstawy kwiatka lub najniższego węzła i biegnąc w górę) są następujące:

Okwiat

Łącznie kielich i korona tworzą okwiat (patrz diagram).

  • Kielich : Kielich składa się ze struktur przypominających liście u podstawy kwiatu, które chronią kwiat podczas rozwoju. Struktury przypominające liście są indywidualnie określane jako działki. Często jest tyle działek, ile jest płatków. Podczas gdy większość kielichów jest zielona, ​​są wyjątki, w których kielich ma ten sam kolor co płatki kwiatu lub zupełnie inny kolor. Kielich pełni kluczową rolę dla rośliny kwitnącej. Gdy kwiat się formuje, jest szczelnie zamknięty w pąku. Działki kielicha stanowią zewnętrzną powłokę kwiatu podczas formowania i są jedyną rzeczą, jaką widzisz, gdy kwiat jest jeszcze w formie pąka. Chroni rozwijający się kwiat i zapobiega jego wysychaniu.
  • Corolla : następny okółek w kierunku wierzchołka, składający się z jednostek zwanych płatkami , które są zazwyczaj cienkie, miękkie i kolorowe, aby przyciągnąć zwierzęta, które pomagają w procesie zapylania .
  • Perygona : u jednoliściennych kielich i korona są nie do odróżnienia, stąd okółki okwiatu lub perygony nazywane są działkami .

Rozrodczy

Części reprodukcyjne lilii wielkanocnej ( Lilium longiflorum ). 1. Piętno, 2. Styl, 3. Pręciki, 4. Włókno, 5. Płatek
  • Androecium (z greckiego andros oikia : dom człowieka): następny okółek (czasem pomnożony przez kilka okółków), składający się z jednostek zwanych pręcikami . Pręciki składają się z dwóch części: łodygi zwanej włóknem , zakończonej pylnikiem , gdzie pyłek jest wytwarzany przez mejozę i ostatecznie ulega rozproszeniu.
  • Gynoecium (z greckiego gynaikos oikia : dom kobiety): najbardziej wewnętrzny okółek kwiatu, składający się z jednej lub więcej jednostek zwanych słupkami. Karpellub wiele zrośniętych owocolistków tworzy pustą strukturę zwaną jajnikiem, która wytwarza zalążki wewnętrznie . Zalążki to megasporangia, które z kolei wytwarzają megaspory przez mejozę, które rozwijają się w żeńskie gametofity. Dają one początek komórkom jajowym. Ginoecium kwiatu jest również opisane za pomocą alternatywnej terminologii, w której struktura, którą widzimy w najgłębszym okółku (składający się z jajnika, stylu i piętna) nazywa się słupkiem . Słupek może składać się z pojedynczego słupka lub kilku połączonych ze sobą słupków. Lepki koniec słupka, piętno, jest receptorem pyłku. Wspierająca łodyga, styl, staje się ścieżką, w której łagiewki pyłkowe wyrastają z ziaren pyłku przylegających do piętna. Związek z gynoecium na pojemniku jest opisany jako hipogyniczny (pod górnym jajnikiem), perigynous (otoczenie górnego jajnika) lub epigynous (powyżej dolnego jajnika).

Struktura

Chociaż opisana powyżej aranżacja jest uważana za „typową”, gatunki roślin wykazują duże zróżnicowanie w budowie florystycznej. Te modyfikacje mają znaczenie w ewolucji roślin kwiatowych i są szeroko stosowane przez botaników do ustalenia relacji między gatunkami roślin.

Cztery główne części kwiatu są ogólnie określone przez ich położenie w pojemniku, a nie przez ich funkcję. W wielu kwiatach brakuje niektórych części lub części, które można zmodyfikować w inne funkcje i/lub wyglądać jak to, co jest zwykle inną częścią. W niektórych rodzinach, takich jak Ranunculaceae , płatki są znacznie zmniejszone, a u wielu gatunków działki są kolorowe i podobne do płatków. Inne kwiaty mają zmodyfikowane pręciki przypominające płatki; podwójne kwiaty piwonii i róż to głównie pręciki płatków. Kwiaty wykazują dużą zmienność, a naukowcy zajmujący się roślinami opisują tę zmienność w systematyczny sposób, aby zidentyfikować i rozróżnić gatunki.

Do opisu kwiatów i ich części używa się specyficznej terminologii. Wiele części kwiatów jest ze sobą połączonych; zrośnięte części pochodzące z tego samego okółka są zrośnięte , podczas gdy zrośnięte części pochodzące z różnych zwojów są zrośnięte ; części, które nie są połączone, są wolne . Kiedy płatki są połączone w rurkę lub pierścień, który odpada jako pojedyncza jednostka, są one sympetalous (zwane również gamopetalous ). Płatki zrośnięte mogą mieć charakterystyczne obszary: cylindryczna podstawa to rurka, rozszerzający się obszar to gardło, a rozszerzający się zewnętrzny obszar to kończyna. Kwiat współczulny, o symetrii obustronnej z górną i dolną wargą, jest dwuwargowy . Kwiaty z wrodzonymi płatkami lub działkami kielicha mogą mieć różny kształt korony lub kielicha, w tym dzwonkowaty, lejkowaty, rurkowaty, moczanowy, salwerowaty lub obracający się.

Odwoływanie się do „fuzji”, jak to się powszechnie robi, wydaje się wątpliwe, ponieważ przynajmniej niektóre z zaangażowanych procesów mogą być procesami niefuzyjnymi. Na przykład, dodanie wzrostu międzykalinowego na lub poniżej podstawy zawiązków wyrostków kwiatowych, takich jak działki kielicha, płatki, pręciki i słupki, może prowadzić do wspólnej podstawy, która nie jest wynikiem fuzji.

Po lewej: normalny zygomorficzny kwiat Streptocarpus. Po prawej: nienormalny kwiat Streptocarpus. Oba te kwiaty pojawiły się na hybrydzie Streptocarpus 'Anderson's Crows' Wings'.

Wiele kwiatów ma jakąś formę symetrii. Kiedy okwiat jest przecinany przez oś centralną z dowolnego punktu i powstają symetryczne połówki, mówi się, że kwiat jest aktynomorficzny lub regularny, np. róża lub trillium. To jest przykład symetrii promieniowej . Kiedy kwiaty są przecięte i tworzą tylko jedną linię, która tworzy symetryczne połówki, mówi się, że kwiat jest nieregularny lub zygomorficzny , np. lwia paź lub większość storczyków.

Kwiaty mogą być bezpośrednio przytwierdzone do rośliny u ich podstawy (osiadające – podtrzymująca łodyga lub łodyga jest mocno zredukowana lub nieobecna). Łodyga lub szypułka, na której znajduje się kwiat, nazywana jest szypułką . Jeśli szypułka podtrzymuje więcej niż jeden kwiat, łodygi łączące każdy kwiat z główną osią nazywane są szypułkami . Wierzchołek kwitnącej łodygi tworzy końcowy obrzęk zwany torusem lub zbiornikiem.

Kwiatostan

Znajoma lilia calla nie jest pojedynczym kwiatem. W rzeczywistości jest to kwiatostan maleńkich kwiatów ściśniętych razem na centralnej łodydze otoczonej dużym przypominającym płatek przylistkiem .

W tych gatunkach, które mają więcej niż jeden kwiat na osi, zbiorową grupę kwiatów nazywa się kwiatostanem . Niektóre kwiatostany składają się z wielu małych kwiatów ułożonych w formację przypominającą pojedynczy kwiat. Typowym tego przykładem jest większość członków bardzo dużej grupy złożonej (Asteraceae). Na przykład pojedyncza stokrotka lub słonecznik nie jest kwiatem, ale główką kwiatu — kwiatostanem złożonym z wielu kwiatów (lub różyczek). Kwiatostan może zawierać wyspecjalizowane łodygi i zmodyfikowane liście zwane przylistkami .

Schematy i wzory

Formuła kwiatowa to sposób na przedstawienie struktury kwiatu za pomocą określonych liter, cyfr i symboli, przedstawiający w zwartej formie istotne informacje o kwiatku. Może reprezentować takson , zwykle podając zakresy liczby różnych narządów lub poszczególnych gatunków. Formuły kwiatowe zostały opracowane na początku XIX wieku i od tego czasu ich stosowanie spadło. Prenner i in. (2010) opracowali rozszerzenie istniejącego modelu, aby poszerzyć możliwości opisowe formuły. Formuła wzorów kwiatowych jest różna w różnych częściach świata, ale przekazują te same informacje.

Strukturę kwiatu można również wyrazić za pomocą florystycznych diagramów . Wykorzystanie schematycznych diagramów może zastąpić długie opisy lub skomplikowane rysunki jako narzędzie do zrozumienia zarówno struktury kwiatu, jak i ewolucji. Takie diagramy mogą pokazywać ważne cechy kwiatów, w tym względne położenie różnych narządów, w tym obecność fuzji i symetrii, a także szczegóły strukturalne.

Rozwój

Kwiat rozwija się na zmodyfikowanym pędzie lub osi z określonego merystemu wierzchołkowego ( określony, co oznacza, że ​​oś rośnie do określonego rozmiaru). Ma skompresowane międzywęźle, struktury nośne, które w klasycznej morfologii roślin interpretowane są jako silnie zmodyfikowane liście . Szczegółowe badania rozwojowe wykazały jednak, że pręciki są często inicjowane mniej więcej jak zmodyfikowane łodygi (kaulomy), które w niektórych przypadkach mogą nawet przypominać rozgałęzienia . Biorąc pod uwagę całą różnorodność rozwoju androecium roślin kwiatowych, znajdujemy kontinuum pomiędzy zmodyfikowanymi liśćmi (filomami), zmodyfikowanymi łodygami (kaulomami) i zmodyfikowanymi rozgałęzieniami (pędami).

Przemiana

Przejście do kwitnienia jest jedną z głównych zmian fazowych, jakie roślina wykonuje podczas swojego cyklu życia. Przejście musi nastąpić w czasie sprzyjającym zapłodnieniu i powstawaniu nasion , a tym samym zapewniającym maksymalny sukces reprodukcyjny . Aby sprostać tym potrzebom, roślina jest w stanie interpretować ważne sygnały endogeniczne i środowiskowe, takie jak zmiany poziomu hormonów roślinnych oraz sezonowe zmiany temperatury i fotoperiodu . Wiele roślin wieloletnich i dwuletnich wymaga wernalizacji do kwitnienia. Molekularna interpretacja tych sygnałów polega na przekazywaniu złożonego sygnału znanego jako florigen , który obejmuje różne geny, w tym Constans, Flowering Locus C i Flowering Locus T. Florigen jest wytwarzany w liściach w warunkach sprzyjających reprodukcji i działa w pąkach i rosnące końcówki, aby wywołać szereg różnych zmian fizjologicznych i morfologicznych.

Model ABC rozwoju kwiatów

Pierwszym etapem przejścia jest przekształcenie zawiązków wegetatywnych pędów w zawiązki kwiatowe. Dzieje się tak, gdy zachodzą zmiany biochemiczne, które zmieniają różnicowanie komórkowe tkanek liści, pąków i łodyg w tkankę, z której wyrosną narządy rozrodcze. Wzrost środkowej części wierzchołka łodygi zatrzymuje się lub spłaszcza, a boki rozwijają się w kształcie spirali lub spirali wokół zewnętrznego końca łodygi. Te wypukłości rozwijają się w działki, płatki, pręciki i słupki . Gdy ten proces się rozpocznie, u większości roślin nie można go odwrócić i na łodygach zakwitają kwiaty, nawet jeśli początkowy początek procesu tworzenia kwiatów był zależny od jakiejś wskazówki środowiskowej.

Rozwój narządów

Model ABC to prosty model opisujący geny odpowiedzialne za rozwój kwiatów. Aktywności trzech genów oddziałują w sposób kombinatoryczny, aby określić tożsamość rozwojową narządu primordii w merystemie wierzchołkowym kwiatu . Te funkcje genów są nazywane A, B i C. Geny A ulegają ekspresji tylko w zewnętrznej i dolnej części merystemu wierzchołkowego, który staje się okółkiem działek kielicha. W drugim okółku dochodzi do ekspresji obu genów A i B, co prowadzi do powstania płatków. W trzecim okółku geny B i C wchodzą w interakcje, tworząc pręciki, a same geny C w środku kwiatu powodują powstawanie słupków. Model opiera się na badaniach nieprawidłowych kwiatów i mutacji u Arabidopsis thaliana i lwiej paszczy, Antirrhinum majus . Na przykład, gdy następuje utrata funkcji genu B, zmutowane kwiaty są wytwarzane z działkami kielicha jak zwykle w pierwszym okółku, ale także w drugim okółku zamiast normalnego tworzenia płatków. W trzecim okółku brak funkcji B, ale obecność funkcji C naśladuje czwarty okółek, prowadząc do powstania słupków również w trzecim okółku.

Funkcjonować

Głównym celem kwiatu jest reprodukcja osobnika i gatunku. Wszystkie rośliny kwitnące są heterospory , co oznacza, że ​​każda pojedyncza roślina wytwarza dwa rodzaje zarodników . Mikrospory są wytwarzane przez mejozę w pylnikach, a megaspory w zalążkach znajdujących się w jajniku. Pylniki zazwyczaj składają się z czterech mikrosporangii, a zalążek jest powleczonym megasporangium. Oba typy zarodników rozwijają się w gametofity wewnątrz zarodni. Jak w przypadku wszystkich roślin heterosporowych, gametofity również rozwijają się wewnątrz zarodników, tj. są endosporyczne.

U większości gatunków roślin pojedyncze kwiaty mają zarówno funkcjonalne słupki, jak i pręciki. Botanicy opisują te kwiaty jako doskonałe lub biseksualne, a gatunek jako hermafrodytyczne . U niewielkiej liczby gatunków roślin ich kwiaty nie mają jednego lub drugiego organu rozrodczego i są opisywane jako niedoskonałe lub jednopłciowe. Jeśli poszczególne rośliny danego gatunku mają kwiaty jednopłciowe obu płci, wówczas gatunek jest jednopienny . Alternatywnie, jeśli każda pojedyncza roślina ma tylko jednopłciowe kwiaty tej samej płci, to gatunek jest dwupienny .

Zapylanie

A Tūī, Prosthemadera novaeseelandiae , żywiący się nektarem z kwiatów lnu, z żółtym pyłkiem na czole.
Ziarna pyłku przylegające do tej pszczoły zostaną przeniesione na kolejny kwiat, który odwiedzi.

Podstawowym celem kwiatu jest reprodukcja . Ponieważ kwiaty są organami rozrodczymi rośliny, pośredniczą w łączeniu się plemnika zawartego w pyłku z zalążkami — zawartymi w jajniku. Zapylanie to przemieszczanie się pyłku z pylników do znamienia. Zwykle pyłek jest przenoszony z jednej rośliny na drugą, co określa się mianem zapylenia krzyżowego , ale wiele roślin jest zdolnych do samozapylenia. Zapylenie krzyżowe jest preferowane, ponieważ pozwala na zmienność genetyczną , która przyczynia się do przetrwania gatunku. Wiele kwiatów jest więc zapylanych od czynników zewnętrznych, takich jak: wiatr, woda, zwierzęta, a zwłaszcza owady . Można jednak również wykorzystać większe zwierzęta, takie jak ptaki, nietoperze, a nawet niektóre oposy karłowate . Aby to osiągnąć, kwiaty mają specyficzne wzory, które zachęcają do przenoszenia pyłku z jednej rośliny na drugą tego samego gatunku. Okres, w którym może zachodzić ten proces (kiedy kwiat jest w pełni rozwinięty i funkcjonalny) nazywany jest antezą , stąd nauka z biologii zapylania nazywa się antekologią .

Rośliny kwitnące zwykle napotykają na presję ewolucyjną, aby zoptymalizować przenoszenie pyłku , co zazwyczaj znajduje odzwierciedlenie w morfologii kwiatów i zachowaniu roślin. Pyłek może być przenoszony między roślinami za pomocą wielu „wektorów” lub metod. Około 80% roślin kwitnących wykorzystuje biotyczne lub żywe wektory. Inne stosują wektory abiotyczne lub nieożywione, a niektóre rośliny wykorzystują wiele wektorów, ale większość jest wysoce wyspecjalizowana.

Chociaż niektóre pasują do tych grup lub poza nimi, większość kwiatów można podzielić między następujące dwie szerokie grupy metod zapylania:

Zapylanie biotyczne

Kwiaty wykorzystujące wektory biotyczne przyciągają i wykorzystują owady, nietoperze, ptaki lub inne zwierzęta do przenoszenia pyłku z jednego kwiatu na drugi. Często mają wyspecjalizowany kształt i układ pręcików, który zapewnia, że ​​ziarna pyłku są przenoszone do ciał zapylacza, gdy ląduje w poszukiwaniu swojego atraktanta (takiego jak nektar, pyłek lub partner). Podążając za tym atraktantem z wielu kwiatów tego samego gatunku, zapylacz przenosi pyłek na znamiona — ułożone z równie precyzyjną precyzją — wszystkich odwiedzanych kwiatów. Wiele kwiatów opiera się na prostej bliskości między częściami kwiatów, aby zapewnić zapylenie, podczas gdy inne mają skomplikowane wzory, aby zapewnić zapylenie i zapobiec samozapyleniu . Kwiaty wykorzystują zwierzęta, w tym: owady ( entomofilia ), ptaki ( ornitofilia ), nietoperze ( chiropterofilia ), jaszczurki, a nawet ślimaki i ślimaki ( malakophilae ).

Metody przyciągania

Ophrys apifera , storczyk pszczeli, który ewoluował przez wiele pokoleń, aby naśladować samicę pszczoły.

Rośliny nie mogą przemieszczać się z jednego miejsca do drugiego, dlatego wiele kwiatów wyewoluowało, aby przyciągać zwierzęta do przenoszenia pyłku między osobnikami w rozproszonych populacjach. Najczęściej kwiaty są zapylane przez owady, znane jako owadopylne ; dosłownie „kochający owady” w języku greckim. Aby zwabić te owady, kwiaty zwykle mają na różnych częściach gruczoły zwane nektarnikami , które przyciągają zwierzęta poszukujące pożywnego nektaru . Ptaki i pszczoły mają widzenie kolorów , co umożliwia im wyszukiwanie „kolorowych” kwiatów. Niektóre kwiaty mają wzory, zwane przewodnikami nektaru , które pokazują zapylaczom, gdzie szukać nektaru; mogą być widoczne tylko w świetle ultrafioletowym , które jest widoczne dla pszczół i niektórych innych owadów.

Kwiaty przyciągają również zapylacze zapachem , chociaż nie wszystkie kwiatowe zapachy są atrakcyjne dla ludzi; wiele kwiatów jest zapylanych przez owady, które przyciągają zgniłe mięso i mają kwiaty, które pachną jak martwe zwierzęta. Są one często nazywane kwiatami padlinożernymi , w tym roślinami z rodzaju Rafflesia i arumem tytanowym . Kwiaty zapylane przez nocnych gości, w tym nietoperze i ćmy, prawdopodobnie koncentrują się na zapachu, aby przyciągnąć owady zapylające, dlatego większość takich kwiatów jest biała.

Kwiaty mają również wyspecjalizowany kształt i układ pręcików , który zapewnia przeniesienie ziaren pyłku do ciała zapylacza, gdy ten wyląduje w poszukiwaniu atraktanta. Inne kwiaty wykorzystują mimikrę lub pseudokopulację do przyciągania zapylaczy. Na przykład wiele storczyków produkuje kwiaty przypominające kolorem, kształtem i zapachem samice pszczół lub os. Samce przemieszczają się od jednego kwiatka do drugiego w poszukiwaniu partnera, zapylając kwiaty.

Relacje z zapylaczami

Wiele kwiatów ma bliskie związki z jednym lub kilkoma konkretnymi organizmami zapylającymi. Na przykład wiele kwiatów przyciąga tylko jeden konkretny gatunek owada i dlatego polega na tym owadu w celu pomyślnego rozmnażania. Ten bliski związek jest przykładem koewolucji , ponieważ kwiat i zapylacz rozwijały się razem przez długi czas, aby dopasować się do swoich potrzeb. Ten bliski związek potęguje jednak negatywne skutki wymierania , ponieważ wymarcie jednego członka w takim związku prawie na pewno oznaczałoby wyginięcie również drugiego członka.

Zapylanie abiotyczne

Kwiat trawy z długimi, cienkimi nitkami i dużym pierzastym piętnem.
Żeński kwiat Enhalus acoroides , zapylany przez połączenie hiphydrogamii i ephydrogamii.

Kwiaty wykorzystujące abiotyczne lub nieożywione wektory wykorzystują wiatr lub, znacznie rzadziej, wodę do przenoszenia pyłku z jednego kwiatu na drugi. W gatunkach przenoszonych przez wiatr ( anemofilnych ) drobne ziarna pyłku są przenoszone przez wiatr, czasami na wiele tysięcy kilometrów, do innych kwiatów. Typowymi przykładami są trawy , brzozy , a także wiele innych gatunków z rzędu fagales , ambrozja i wiele turzyc . Nie muszą przyciągać zapylaczy i dlatego nie mają dużych, efektownych i kolorowych kwiatów, nie mają nektarników ani wyczuwalnego zapachu. Z tego powodu rośliny zazwyczaj mają wiele tysięcy maleńkich kwiatów, które mają stosunkowo duże, pierzaste znamiona; aby zwiększyć szansę na otrzymanie pyłku. Podczas gdy pyłek owadopylnych kwiatów jest zwykle duży, lepki i bogaty w białko (by działać jako „nagroda” dla zapylaczy), wiatropylny pyłek kwiatowy jest zazwyczaj drobnoziarnisty, bardzo lekki, gładki i ma niewielką wartość odżywczą dla owadów . Aby wiatr mógł skutecznie zbierać i transportować pyłek, kwiaty zazwyczaj mają pylniki luźno przymocowane do końców długich, cienkich włókien lub pyłek tworzy się wokół bazi , która porusza się na wietrze. Rzadsze formy tego zjawiska polegają na tym, że pojedyncze kwiaty mogą być poruszane przez wiatr ( obwisłe ), a nawet rzadziej; pylniki eksplodują, aby uwolnić pyłek na wietrze.

Zapylanie przez wodę ( hydrofilia ) jest znacznie rzadszą metodą, występującą tylko w około 2% abiotycznie zapylanych kwiatów. Typowymi przykładami tego są Calitriche autumnalis , Vallisneria spiralis i niektóre trawy morskie . Cechą wspólną większości gatunków z tej grupy jest brak egzyny, czyli warstwy ochronnej wokół ziarna pyłku. Paul Knuth zidentyfikował dwa typy zapylania hydrofilowego w 1906 r., a Ernst Schwarzenbach dodał trzeci w 1944 r. Knuth nazwał swoje dwie grupy Hyphydrogamią i bardziej powszechną ephydrogamią. W hiphydrogamii zapylanie zachodzi pod powierzchnią wody, dlatego ziarna pyłku mają zazwyczaj ujemną pływalność . W przypadku roślin morskich, które wykazują tę metodę, znamiona są zwykle sztywne, podczas gdy gatunki słodkowodne mają małe i pierzaste znamiona. W ephydrogamii zapylanie odbywa się na powierzchni wody, a więc pyłek ma niską gęstość, aby umożliwić unoszenie się na wodzie, chociaż wiele osób korzysta również z tratw i jest hydrofobowych . Kwiaty morskie mają pływające nitkowate piętno i mogą przystosować się do przypływu, podczas gdy gatunki słodkowodne tworzą w wodzie wgniecenia. Trzecia kategoria, określona przez Schwarzenbacha, to te kwiaty, które przenoszą pyłek nad wodą poprzez transport. Obejmuje to rośliny pływające ( Lemnoideae ) po kwiaty pręgowane ( Vallisneria ). Większość gatunków z tej grupy ma suchy, kulisty pyłek, który czasami tworzy większe masy, oraz kwiaty żeńskie, które tworzą zagłębienia w wodzie; sposób transportu jest różny.

Mechanizmy

Kwiaty mogą być zapylane na dwa sposoby; zapylenie krzyżowe i samozapylenie. Żaden mechanizm nie jest bezdyskusyjnie lepszy od drugiego, ponieważ każdy z nich ma swoje wady i zalety. Rośliny wykorzystują jeden lub oba te mechanizmy w zależności od swojego siedliska i niszy ekologicznej.

Zapylenie krzyżowe

Zapylenie krzyżowe to zapylenie owocolistka przez pyłek innej rośliny tego samego gatunku. Ponieważ skład genetyczny plemników zawartych w pyłku od drugiej rośliny jest inny, ich połączenie zaowocuje nową, odmienną genetycznie rośliną, poprzez proces rozmnażania płciowego . Ponieważ każda nowa roślina jest genetycznie odrębna, różne rośliny wykazują różne adaptacje fizjologiczne i strukturalne, dzięki czemu populacja jako całość jest lepiej przygotowana na niekorzystne zdarzenia w środowisku. Zapylenie krzyżowe zwiększa zatem przeżywalność gatunku i z tego powodu jest zwykle preferowane przez kwiaty.

Samozapylenie

Clianthus puniceus , Dziób Kaka.

Samozapylenie to zapylenie owocnika kwiatu pyłkiem z tego samego kwiatu lub innego kwiatu na tej samej roślinie, co prowadzi do powstania klonu genetycznego poprzez rozmnażanie bezpłciowe . Zwiększa to niezawodność wytwarzania nasion, szybkość, z jaką mogą być produkowane, oraz zmniejsza ilość potrzebnej energii. Ale co najważniejsze, ogranicza zmienność genetyczną . Skrajny przypadek samozapłodnienia, kiedy zalążek zapłodniony jest pyłkiem z tego samego kwiatu lub rośliny, występuje w kwiatach, które zawsze samozapylają się, takich jak mniszek lekarski . Niektóre kwiaty są samopylne i mają kwiaty, które nigdy się nie otwierają lub są samozapylone przed otwarciem kwiatów; te kwiaty nazywane są cleistogamous ; Wiele gatunków z rodzaju Viola wykazuje to na przykład. I odwrotnie, wiele gatunków roślin ma sposoby na zapobieganie samozapyleniu, a tym samym samozapyleniu. Jednorazowe męskie i żeńskie kwiaty na tej samej roślinie mogą nie pojawiać się lub dojrzewać w tym samym czasie, a pyłek z tej samej rośliny może nie być w stanie zapłodnić jej zalążków. Te ostatnie typy kwiatów, które mają bariery chemiczne dla własnego pyłku, określane są jako samoniezgodne. W Clianthus puniceus (na zdjęciu) samozapylenie jest używane strategicznie jako „polityka ubezpieczeniowa”. Gdy zapylacz, w tym przypadku ptak, odwiedza C. puniceus , ściera stygmatyczne pokrycie i pozwala pyłkowi z ptaka wniknąć w znamię. Jeśli jednak nie odwiedzą go żadne zapylacze, stygmatyczne pokrycie opadnie w naturalny sposób, aby umożliwić zapylenie kwiatu przez własne pylniki przez samozapylenie.

Alergie

Pyłek w dużym stopniu przyczynia się do astmy i innych alergii układu oddechowego , które łącznie dotykają od 10 do 50% ludzi na całym świecie. Liczba ta wydaje się rosnąć, ponieważ wzrost temperatury spowodowany zmianami klimatu oznacza, że ​​rośliny wytwarzają więcej pyłku, który jest również bardziej alergizujący. Pyłek jest jednak trudny do uniknięcia ze względu na jego niewielkie rozmiary i występowanie w środowisku naturalnym. Większość pyłków wywołujących alergie to pyłki wytwarzane przez zapylacze przenoszone przez wiatr, takie jak trawy , brzozy , dęby i ambrozja ; alergeny w pyłku to białka, które uważa się za niezbędne w procesie zapylania.

Nawożenie

Kwiatowy schemat, z łagiewką pyłkową oznaczoną jako PG

Zapłodnienie, zwane również synagmią, następuje po zapyleniu, czyli przemieszczeniu pyłku z pręcika do słupka. Obejmuje zarówno plazmogamię , fuzję protoplastów , jak i kariogamię , fuzję jąder . Kiedy pyłek ląduje na znamię kwiatu, zaczyna tworzyć łagiewkę pyłkową, która biegnie w dół do jajnika. Po spenetrowaniu środkowej części jajnika przedostaje się do aparatu jajowego i tworzy jeden synergid . W tym momencie koniec łagiewki pyłkowej pęka i uwalnia dwie plemniki, z których jedna przedostaje się do komórki jajowej, tracąc jednocześnie błonę komórkową i znaczną część protoplazmy . Następnie jądro plemnika łączy się z jądrem komórki jajowej, w wyniku czego powstaje zygota , diploidalna (dwie kopie każdego chromosomu ).

Podczas gdy w zapłodnieniu tylko plazmogamia, czyli fuzja całych komórek płciowych, powoduje u okrytozalążkowych (roślin kwitnących) proces znany jako podwójne zapłodnienie, który obejmuje zarówno karyogamię, jak i plazmogamię. W przypadku zapłodnienia podwójnego drugi plemnik następnie również wchodzi do synergidu i łączy się z dwoma jądrami polarnymi komórki centralnej. Ponieważ wszystkie trzy jądra są haploidalne , dają one duże jądro bielma , które jest triploidalne .

Rozwój nasion

Owoc brzoskwini z pestką lub pestką w środku.

Po utworzeniu zygoty zaczyna rosnąć poprzez podziały jądrowe i komórkowe, zwane mitozą , ostatecznie stając się małą grupą komórek. Jedna jego część staje się embrionem , druga zaś suspensorem; struktura, która wpycha zarodek do bielma i jest później niewykrywalna. W tym czasie tworzą się również dwa małe zawiązki , które później stają się liścieniami , które są wykorzystywane jako magazyn energii. Rośliny, które wyrastają z jednego z tych zawiązków nazywane są roślinami jednoliściennymi , podczas gdy te, które wyrastają z dwóch, to rośliny dwuliścienne . Kolejny etap nazywa się etapem Torpedo i obejmuje wzrost kilku kluczowych struktur, w tym: korzonka (korzeń zarodkowy), epikotyl (łodyga zarodkowa) i hipokotyl (połączenie korzeń/pęd). W końcowym etapie wokół nasiona rozwija się tkanka naczyniowa .

Rozwój owoców

Jajnik, w którym formuje się nasienie zalążka, wyrasta na owoc . Wszystkie inne główne części kwiatowe giną podczas tego rozwoju, w tym: styl, piętno, działki kielicha, pręciki i płatki. Owoc zawiera trzy struktury: egzokarp (warstwa zewnętrzna), mezokarp (część mięsista) oraz endokarp (warstwa najbardziej wewnętrzna), podczas gdy ściana owocu nazywana jest owocnią . Wielkość, kształt, wytrzymałość i grubość różnią się w zależności od różnych owoców. Wielkość, kształt, wytrzymałość i grubość różnią się w zależności od różnych owoców. Dzieje się tak, ponieważ jest bezpośrednio związany z metodą rozsiewania nasion; taki jest cel owocu - zachęcać lub umożliwiać rozsiewanie nasion i chronić je podczas tego.

Rozsiewanie nasion

Kererū, Hemiphaga novaeseelandiae , jest ważnym rozsiewaczem owoców w Nowej Zelandii.
Samara z drzewa klonowego z charakterystycznymi „skrzydłami”.
Acaena novae-zelandiae wykorzystuje Epizoochory do rozsiewania nasion.

Po zapyleniu kwiatu, zapłodnieniu i wreszcie wykształceniu nasion i owoców, zazwyczaj stosuje się mechanizm odsunięcia owocu od rośliny. W okrytonasiennych (roślinach kwitnących) nasiona są wysiewane z dala od rośliny, aby nie wymuszać konkurencji między roślinami matecznymi i potomnymi, a także aby umożliwić kolonizację nowych obszarów. Często dzieli się je na dwie kategorie, chociaż wiele roślin mieści się pomiędzy lub w jednej lub kilku z nich:

Allochory

W allochory rośliny używają zewnętrznego wektora lub nośnika, aby przetransportować swoje nasiona z dala od nich. Mogą być biotyczne (żywe), takie jak ptaki i mrówki, lub abiotyczne (nieożywione), takie jak wiatr lub woda.

Wektory biotyczne

Wiele roślin używa wektorów biotycznych do rozpraszania nasion. Ta metoda objęta jest ogólnym terminem Zoochory, podczas gdy Endozoochory , znana również jako fruigivory, odnosi się konkretnie do roślin przystosowanych do uprawy owoców w celu zwabienia zwierząt do ich zjedzenia. Po zjedzeniu przechodzą one zazwyczaj przez układ pokarmowy zwierzęcia i są rozpraszane z dala od rośliny. Niektóre nasiona są specjalnie przystosowane, aby przetrwać w żołądku zwierząt lub nawet lepiej kiełkować po przejściu przez nie. Mogą być spożywane przez ptaki ( ornitochoria) , nietoperze ( chiropterochoria) , gryzonie , naczelne, mrówki ( mirmekochoria ), nieptasie zauropsydy ( zaurochoria) , ogólnie ssaki (mammaliochoria) , a nawet ryby . Zazwyczaj ich owoce są mięsiste, mają wysoką wartość odżywczą i mogą zawierać chemiczne atraktanty jako dodatkową „nagrodę” dla dyspergatorów. Odzwierciedla to morfologicznie obecność większej ilości miazgi , osnowy , a czasem elaiosomu (głównie u mrówek), które są innymi mięsistymi strukturami. Epizoochoria występuje u roślin, których nasiona są przystosowane do przyczepiania się do zwierząt i są w ten sposób rozproszone, tak jak wiele gatunków z rodzaju Acaena . Zazwyczaj nasiona tych roślin mają haczyki lub lepką powierzchnię, co ułatwia chwytanie zwierząt, w tym ptaków i zwierząt z futrem . Niektóre rośliny używają mimesis lub imitacji, aby nakłonić zwierzęta do rozsiewania nasion, a te często mają specjalnie dostosowane kolory.Ostatni rodzaj Zoochory nazywa się Synzoochory , który nie obejmuje trawienia nasion ani niezamierzonego przenoszenia nasion na ciele, ale celowe noszenie nasion przez zwierzęta. Zwykle znajduje się to w pysku lub dziobie zwierzęcia (tzw. Stomatochory ), co jest używane w przypadku wielu ptaków i wszystkich mrówek.

Porosty Usnea angulata , które posługują się hydrochorią , są chwastem w Nowej Zelandii .
Hura crepitans rozprasza swoje nasiona balistycznie i dlatego jest powszechnie nazywana „drzewem dynamitowym”.

Wektory abiotyczne

W rozproszeniu abiotycznym rośliny wykorzystują wektory wiatru, wody lub własny mechanizm do przenoszenia nasion z dala od nich. Anemochoria polega na wykorzystaniu wiatru jako wektora do rozsiewania nasion rośliny. Ponieważ nasiona te muszą przemieszczać się na wietrze, są prawie zawsze małe – czasem wręcz pyłopodobne, mają wysoki stosunek powierzchni do objętości i są produkowane w dużej liczbie – czasem do miliona. Rośliny, takie jak Tumbleweeds , odrywają cały pęd, aby nasiona mogły toczyć się z wiatrem. Inną powszechną adaptacją są skrzydła, pióropusze lub struktury przypominające balony, które pozwalają nasionom dłużej pozostawać w powietrzu, a tym samym przemieszczać się dalej. W Hydrochory rośliny są przystosowane do rozpraszania nasion w zbiornikach wodnych, a więc zazwyczaj są unoszące się na powierzchni i mają niską gęstość względną w stosunku do wody. Zwykle nasiona są przystosowane morfologicznie z powierzchniami hydrofobowymi, małymi rozmiarami, włoskami, śluzem, olejem , a czasami przestrzeniami powietrznymi w nasionach.Rośliny te dzielą się na trzy kategorie: te, w których nasiona są rozsiewane na powierzchni prądów wodnych, pod powierzchnią prądów wodnych oraz przez deszcz lądujący na roślinie.

Autochory

W autochorii rośliny tworzą własne wektory do transportu nasion z dala od nich. Adaptacje do tego zwykle polegają na eksplozji owoców i wypychaniu nasion balistycznie, jak w przypadku Hura crepitans , lub czasami w tworzeniu pełzających diaspor .Ze względu na stosunkowo małe odległości, na jakie te metody mogą rozsiewać swoje nasiona, często łączy się je z wektorem zewnętrznym.

Ewolucja

Podczas gdy rośliny lądowe istnieją od około 425 milionów lat, pierwsze z nich rozmnażały się przez prostą adaptację ich wodnych odpowiedników: zarodników . W morzu rośliny — i niektóre zwierzęta — mogą po prostu rozproszyć swoje genetyczne klony , aby odpłynąć i rosnąć gdzie indziej. Tak rozmnażały się wczesne rośliny. Ale rośliny wkrótce wykształciły metody ochrony tych kopii, aby radzić sobie z wysychaniem i innymi uszkodzeniami, które są jeszcze bardziej prawdopodobne na lądzie niż w morzu. Ochrona stała się nasieniem , chociaż nie wyewoluował jeszcze kwiat. Wczesne rośliny nasienne to miłorząb i drzewa iglaste .

Archaefructus liaoningensis , jedna z najwcześniejszych znanych roślin kwitnących

Kilka grup wymarłych nagonasiennych, zwłaszcza paproci nasiennych , zostało zaproponowanych jako przodkowie roślin kwitnących, ale nie ma ciągłych dowodów kopalnych pokazujących dokładnie, jak ewoluowały kwiaty. Pozornie nagłe pojawienie się stosunkowo nowoczesnych kwiatów w zapisie kopalnym stanowiło taki problem dla teorii ewolucji, że został nazwany przez Karola Darwina „ohydną tajemnicą” .

Niedawno odkryte skamieniałości okrytonasiennych, takie jak Archaefructus , wraz z dalszymi odkryciami kopalnych nagonasiennych sugerują, w jaki sposób cechy okrytozalążkowe mogły zostać nabyte w szeregu etapów. Wczesna skamielina rośliny kwitnącej, Archaefructus liaoningensis z Chin, datowana jest na około 125 milionów lat. Jeszcze wcześniej z Chin pochodzi Archaefructus sinensis , mający 125–130 milionów lat . W 2015 r. twierdzono, że roślina (130 milionów lat Montsechia vidalii , odkryta w Hiszpanii) ma 130 milionów lat. W 2018 roku naukowcy poinformowali, że najwcześniejsze kwiaty pojawiły się około 180 milionów lat temu.

Amborella trichopoda może mieć charakterystyczne cechy najwcześniej kwitnących roślin

Niedawna analiza DNA ( systematyka molekularna ) wykazała, że Amborella trichopoda , znaleziona na wyspie Nowej Kaledonii na Pacyfiku, jest jedynym gatunkiem w siostrzanej grupie pozostałych roślin kwiatowych, a badania morfologiczne sugerują, że posiada cechy, które mogły być charakterystyczne najwcześniej kwitnących roślin.

Oprócz twardych dowodów na kwiaty w kredzie lub na krótko przed nią , istnieją pewne poszlaki, że kwiaty miały aż 250 milionów lat temu. Substancja chemiczna używana przez rośliny do obrony swoich kwiatów, oleanan , została wykryta w starych roślinach kopalnych, w tym gigantopterydach , które wyewoluowały w tym czasie i noszą wiele cech współczesnych, kwitnących roślin, chociaż nie wiadomo, że są roślinami kwitnącymi sami, ponieważ tylko ich łodygi i kolce zostały znalezione w szczegółach; jeden z najwcześniejszych przykładów petryfikacji .

Podobieństwo w budowie liści i łodyg może być bardzo ważne, ponieważ kwiaty są genetycznie tylko adaptacją normalnych składników liści i łodyg na roślinach, kombinacją genów normalnie odpowiedzialnych za tworzenie nowych pędów. Uważa się, że najbardziej prymitywne kwiaty miały zmienną liczbę części kwiatowych, często oddzielonych od siebie (ale stykających się ze sobą). Kwiaty miały tendencję do wzrostu spiralnego, by były biseksualne (w roślinach oznacza to zarówno męskie, jak i żeńskie części tego samego kwiatu) i byłyby zdominowane przez jajnik (część żeńska). W miarę jak kwiaty rosły bardziej zaawansowane, niektóre odmiany rozwijały części zrośnięte ze sobą, o znacznie bardziej konkretnej liczbie i kształcie, z określoną płcią na kwiat lub roślinę, lub przynajmniej „jajnikiem gorszym”.

Ogólne założenie jest takie, że funkcją kwiatów od początku było angażowanie zwierząt w proces rozmnażania. Pyłek można rozsypywać bez jaskrawych kolorów i wyraźnych kształtów, co w związku z tym byłoby obciążeniem, przy wykorzystaniu zasobów rośliny, chyba że przyniesie to jakąś inną korzyść. Jednym z proponowanych powodów nagłego, w pełni rozwiniętego pojawienia się kwiatów jest to, że wyewoluowały w odosobnionym miejscu, takim jak wyspa lub łańcuch wysp, gdzie rodzące je rośliny były w stanie rozwinąć wysoce wyspecjalizowaną relację z określonym zwierzęciem (osa, na przykład), sposób, w jaki dzisiaj rozwija się wiele gatunków wyspiarskich. Ten symbiotyczny związek, z hipotetycznym pyłkiem os z jednej rośliny do drugiej, podobnie jak obecnie osy figowe , mógł ostatecznie doprowadzić zarówno do tego, jak roślina (rośliny), jak i jej partnerzy rozwinęli wysoki stopień specjalizacji. Uważa się, że genetyka wysp jest powszechnym źródłem specjacji , zwłaszcza jeśli chodzi o radykalne adaptacje, które, jak się wydaje, wymagały gorszych form przejściowych. Zauważ, że przykład osy nie jest przypadkowy; pszczoły, najwyraźniej wyewoluowane specjalnie dla symbiotycznych związków roślinnych, są potomkami os.

Podobnie większość owoców wykorzystywanych w rozmnażaniu roślin pochodzi z powiększenia części kwiatu. Owoc ten jest często narzędziem, które zależy od tego, czy zwierzęta chcą go zjeść, a tym samym rozrzucić zawarte w nim nasiona.

Podczas gdy wiele takich symbiotycznych związków pozostaje zbyt kruchych, aby przetrwać konkurencję z organizmami z lądu, kwiaty okazały się niezwykle skutecznym środkiem produkcji, rozprzestrzeniając się (bez względu na ich rzeczywiste pochodzenie), aby stać się dominującą formą życia roślin lądowych.

Ewolucja kwiatów trwa do dnia dzisiejszego; Współczesne kwiaty zostały tak głęboko zainspirowane przez ludzi, że wiele z nich nie może być zapylanych w naturze. Wiele nowoczesnych, udomowionych kwiatów było kiedyś prostymi chwastami, które kiełkowały tylko wtedy, gdy ziemia została naruszona. Niektóre z nich rosły z ludzkimi plonami, a najładniejsze nie dawały się oskubać ze względu na ich piękno, rozwijając zależność i specjalne przystosowanie do ludzkich uczuć.

Kolor

Widma odbicia dla kwiatów kilku odmian róży . Czerwona róża pochłania około 99,7% światła na szerokim obszarze poniżej czerwonych długości fal widma, co prowadzi do wyjątkowo czystej czerwieni. Żółta róża odbije około 5% światła niebieskiego, tworząc nienasycony żółty (żółty z pewną dozą bieli).

Wiele roślin kwitnących odbija jak najwięcej światła w zakresie widzialnych długości fal zapylacza, który roślina zamierza przyciągnąć. Kwiaty, które odbijają pełen zakres światła widzialnego, są zazwyczaj postrzegane przez człowieka jako białe . Ważną cechą białych kwiatów jest to, że odbijają równomiernie w całym spektrum widzialnym. Podczas gdy wiele roślin kwiatowych używa bieli do przyciągania zapylaczy, stosowanie koloru jest również szeroko rozpowszechnione (nawet w obrębie tego samego gatunku). Kolor pozwala roślinie kwitnącej na dokładniejsze określenie zapylacza, którego chce zwabić. Model kolorów używany przez technologię reprodukcji kolorów człowieka ( CMYK ) opiera się na modulacji pigmentów, które dzielą widmo na szerokie obszary absorpcji. Natomiast rośliny kwitnące są w stanie przesunąć długość fali w punkcie przejścia między absorpcją a odbiciem. Jeśli założymy, że układy wzrokowe większości zapylaczy postrzegają widmo widzialne jako okrągłe , to można powiedzieć, że rośliny kwitnące wytwarzają kolor poprzez pochłanianie światła w jednym obszarze widma i odbijanie światła w innym obszarze. W przypadku CMYK kolor powstaje w funkcji amplitudy szerokich obszarów absorpcji. Natomiast rośliny kwitnące wytwarzają kolor, modyfikując częstotliwość (a raczej długość fali) odbitego światła. Większość kwiatów absorbuje światło w zakresie widma od niebieskiego do żółtego i odbija światło od zielonego do czerwonego zakresu widma. Dla wielu gatunków roślin kwitnących jest to punkt przejściowy, który charakteryzuje kolor, który wytwarzają. Kolor można modulować, przesuwając punkt przejścia między absorpcją a odbiciem, dzięki czemu roślina kwitnąca może określić, którego zapylacza chce przyciągnąć. Niektóre rośliny kwitnące mają również ograniczoną zdolność modulowania obszarów wchłaniania. Zazwyczaj nie jest to tak precyzyjne, jak kontrola długości fali. Obserwatorzy ludzcy odbiorą to jako stopnie nasycenia (ilość bieli w kolorze).

Klasyczna taksonomia

Metoda Carla Linneusza klasyfikacji roślin skupiała się wyłącznie na strukturze i naturze kwiatów.

W taksonomii roślin , która jest badaniem klasyfikacji i identyfikacji roślin, morfologia kwiatów roślin jest szeroko stosowana – i to od tysięcy lat. Chociaż historia taksonomii roślin sięga co najmniej około 300 lat p.n.e. wraz z pismami Teofrastusa , podstawą współczesnej nauki są prace z XVIII i XIX wieku.

Carl Linnaeus (1707-1778) był szwedzkim botanikiem, który większość życia zawodowego spędził jako profesor historii naturalnej. Jego przełomowa książka Species Plantarum z 1757 r. przedstawia jego system klasyfikacji, a także koncepcję nomenklatury dwumianowej , z której ta ostatnia jest nadal używana na całym świecie. Zidentyfikował 24 klasy, bazując głównie na liczbie, długości i zespoleniu pręcików . Pierwsze dziesięć klas bezpośrednio podąża za liczbą pręcików ( Octandria ma 8 pręcików itd.), podczas gdy klasa jedenasta ma 11-20 pręcików, a klasa dwunasta i trzynasta mają 20 pręcików; różniące się jedynie punktem mocowania. Następne pięć klas zajmuje się długością pręcików, a ostatnie pięć naturą zdolności reprodukcyjnych rośliny; gdzie rośnie pręcik; i czy kwiat jest ukryty lub w ogóle istnieje (np. u paproci ). Ta metoda klasyfikacji, mimo że była sztuczna, była szeroko stosowana przez następne siedem dekad, zanim została zastąpiona przez system innego botanika.

Antoine Laurent de Jussieu (1748–1836) był francuskim botanikiem, którego praca Genera plantarum: secundum ordines naturales disposita z 1787 r. przedstawiła nową metodę klasyfikacji roślin; oparty zamiast na naturalnych cechach. Rośliny podzielono według liczby, jeśli w ogóle, liścieni oraz umiejscowienia pręcików. Kolejny najważniejszy system klasyfikacji został wprowadzony pod koniec XIX wieku przez botaników Josepha Daltona Hookera (1817-1911) i George'a Benthama (1800-1884). Oparli się na wcześniejszych pracach de Jussieu i Augustina Pyramusa de Candolle i opracowali system, który jest nadal używany w wielu zielnikach na świecie . Rośliny podzielono na najwyższym poziomie według liczby liścieni i rodzaju kwiatów, po czym podzielono na rzędy ( rodziny ), rodzaje i gatunki . Ten system klasyfikacji został opublikowany w Genera plantarum w trzech tomach w latach 1862-1883. Jest to najbardziej ceniony i uważany za „najlepszy system klasyfikacji” w niektórych sytuacjach.

W ślad za rozwojem myśli naukowej po O powstawaniu gatunków Darwina , wielu botaników stosuje więcej metod filogenetycznych , a zastosowanie sekwencjonowania genetycznego , cytologii i palinologii staje się coraz bardziej powszechne. Mimo to cechy morfologiczne , takie jak charakter kwiatu i kwiatostan , nadal stanowią podstawę taksonomii roślin.

Symbolizm

Lilie są często używane na oznaczenie życia lub zmartwychwstania

Wiele kwiatów ma ważne znaczenie symboliczne w kulturze zachodniej. Praktyka nadawania znaczeń kwiatom znana jest jako floriografia . Niektóre z bardziej powszechnych przykładów to:

  • Czerwone róże są symbolem miłości, piękna i pasji.
  • Maki są symbolem pocieszenia w chwili śmierci. W Wielkiej Brytanii, Nowej Zelandii, Australii i Kanadzie czerwone maki nosi się dla upamiętnienia żołnierzy, którzy zginęli w czasie wojny.
  • Irysy / Lilia są używane w pochówkach jako symbol odnoszący się do "zmartwychwstania/życia". Jest również kojarzony z kwitnącymi/świecącymi gwiazdami (słońcem) i jego płatkami.
  • Stokrotki są symbolem niewinności.
Kwiaty są częstymi tematami obrazów martwej natury , takich jak ten autorstwa Ambrosiusa Bosschaerta Starszego

Ze względu na różnorodny i kolorowy wygląd kwiaty od dawna są również ulubionym tematem artystów wizualnych. Niektóre z najbardziej znanych obrazów znanych malarzy przedstawiają kwiaty, takie jak seria słoneczników Van Gogha lub lilie wodne Moneta . Kwiaty są również suszone, liofilizowane i prasowane w celu stworzenia trwałych, trójwymiarowych dzieł sztuki florystycznej .

Kwiaty w sztuce reprezentują również kobiece genitalia , co widać w pracach takich artystów jak Georgia O'Keeffe , Imogen Cunningham , Veronica Ruiz de Velasco i Judy Chicago , a także w klasycznej sztuce azjatyckiej i zachodniej. Wiele kultur na całym świecie ma wyraźną tendencję do kojarzenia kwiatów z kobiecością .

Ogromna różnorodność delikatnych i pięknych kwiatów zainspirowała twórczość wielu poetów, zwłaszcza z epoki romantyzmu XVIII-XIX wieku . Znane przykłady to I Wandered Lonely as a Cloud Williama Wordswortha i Ah ! Słoneczko-Kwiat .

Omówiono również ich symbolikę w snach, z możliwymi interpretacjami, w tym „potencjałem kwitnienia”.

Rzymską boginią kwiatów, ogrodów i pory wiosny jest Flora . Grecką boginią wiosny, kwiatów i natury jest Chloris .

W mitologii hinduskiej kwiaty mają znaczący status. Wisznu, jeden z trzech głównych bogów systemu hinduskiego, jest często przedstawiany stojący prosto na kwiecie lotosu . Oprócz związku z Wisznu, tradycja hinduska uważa również, że lotos ma znaczenie duchowe. Na przykład figuruje w hinduskich opowieściach o stworzeniu.

Zastosowanie u ludzi

Kwiaty prezbiterium umieszczone na ołtarzu kościoła św. Arsatiusa w Ilmmünster .

Historia pokazuje, że kwiaty były używane przez ludzi od tysięcy lat do różnych celów. Wczesny przykład pochodzi z około 4500 lat temu w starożytnym Egipcie , gdzie kwiaty były używane do ozdabiania kobiecych włosów. Kwiaty wielokrotnie inspirowały sztukę, na przykład w Liliach wodnych Moneta czy wierszu Williama Wordswortha o żonkilach zatytułowanym „Wędrowałem samotnie jak chmura”.

W dzisiejszych czasach ludzie szukali sposobów na hodowanie, kupowanie, noszenie lub w inny sposób przebywanie w pobliżu kwiatów i kwitnących roślin, częściowo ze względu na ich przyjemny wygląd i zapach . Na całym świecie ludzie używają kwiatów do zaznaczania ważnych wydarzeń w ich życiu:

  • Na nowe narodziny lub chrzciny
  • Jako stanik lub butonierka noszona na uroczystości towarzyskie lub na święta
  • Jako dowód miłości lub szacunku
  • Do kwiatów ślubnych na wesele i do dekoracji do przedpokoju
  • Jako ozdoby rozjaśniające w domu
  • W prezencie pamięci na przyjęcia bon voyage , przyjęcia powitalne i prezenty „pomyśl o tobie”
  • O kwiaty pogrzebowe i wyrazy współczucia dla pogrążonych w żałobie
  • Do kultu. W chrześcijaństwie kwiaty prezbiterium często zdobią kościoły. W kulturze hinduskiej wyznawcy często przynoszą kwiaty w prezencie do świątyń
Kobieta rozkładająca kwiaty nad lingamem w świątyni w Varanasi

Kwiaty takie jak jaśmin były od wieków używane jako zamiennik tradycyjnej herbaty w Chinach. Ostatnio wiele innych ziół i kwiatów używanych tradycyjnie na całym świecie zyskuje na znaczeniu przy przygotowywaniu szeregu herbat kwiatowych .

Dlatego ludzie hodują kwiaty wokół swoich domów, przeznaczają część przestrzeni życiowej na ogrody kwiatowe , zbierają polne kwiaty lub kupują kwiaty z kwiaciarni .

Widok na Plac Centralny w Tampere podczas Tampere Floral Festival w lipcu 2007 roku.

Kwiaty dostarczają mniej pożywienia niż inne główne części roślin ( nasiona , owoce , korzenie , łodygi i liście ), ale wciąż dostarczają kilku ważnych warzyw i przypraw . Warzywa kwiatowe to brokuły , kalafior i karczochy . Najdroższa przyprawa, szafran , to suszone znamiona krokusa . Inne przyprawy kwiatowe to goździki i kapary . Kwiaty chmielu używane są do aromatyzowania piwa . Kwiaty nagietka są karmione kurczakami , aby nadać żółtkom jaj złocistożółty kolor, który konsumenci uważają za bardziej pożądany; suszone i mielone kwiaty nagietka są również używane jako przyprawa i barwnik w kuchni gruzińskiej . Kwiaty mniszka lekarskiego i bzu są często przerabiane na wino. Pyłek pszczeli , pyłek pozyskiwany z pszczół, jest przez niektórych uważany za zdrową żywność. Miód składa się z przetworzonego nektaru kwiatowego i często jest nazywany miodem z kwiatów pomarańczy , koniczynowym i tupelo .

Setki świeżych kwiatów są jadalne , ale tylko nieliczne są szeroko sprzedawane jako żywność. Często dodaje się je do sałatek jako dodatek . Kwiaty dyni są maczane w bułce tartej i smażone. Niektóre jadalne kwiaty to nasturcja , chryzantema , goździk , ożypałka , wiciokrzew japoński , cykoria , chaber , canna i słonecznik . Jadalne kwiaty, takie jak stokrotka , róża i fiołek są czasami kandyzowane.

Kwiaty takie jak chryzantema, róża, jaśmin, wiciokrzew japoński i rumianek, wybrane ze względu na swój zapach i właściwości lecznicze, są używane jako tisanes , albo zmieszane z herbatą , albo same.

Kwiaty były używane od czasów prehistorycznych w rytuałach pogrzebowych: ślady pyłku znaleziono na grobowcu kobiety w jaskini El Miron w Hiszpanii. Wiele kultur łączy kwiaty z życiem i śmiercią, a ze względu na sezonowy powrót kwiaty sugerują również odrodzenie, co może wyjaśniać, dlaczego wielu ludzi umieszcza kwiaty na grobach. Starożytni Grecy , jak zapisano w sztuce Eurypidesa Fenickie kobiety , umieszczali na głowie zmarłego koronę z kwiatów; przykrywali także grobowce wieńcami i płatkami kwiatów. Kwiaty były powszechnie używane podczas pochówków w starożytnym Egipcie , a Meksykanie po dziś dzień używają ich w widocznym miejscu podczas obchodów Dnia Zmarłych w taki sam sposób, jak ich przodkowie z Azteków .

Osiem kwiatów , obraz artysty Qian Xuana , XIII wiek, Muzeum Pałacowe , Pekin.

Dający

Targ kwiatowy – Rynek wschodni w Detroit

Tradycja dawania kwiatów sięga czasów prehistorycznych, kiedy kwiaty często miały właściwości lecznicze i ziołowe. Archeolodzy znaleźli w kilku grobowcach pozostałości płatków kwiatów. Kwiaty były po raz pierwszy używane jako przedmioty ofiarne i grzebalne. Starożytni Egipcjanie , a później Grecy i Rzymianie używali kwiatów. W Egipcie znaleziono przedmioty pochówku z około 1540 roku p.n.e., które przedstawiały czerwony mak , żółty araun, chaber i lilie. Zapisy o dawaniu kwiatów pojawiają się w pismach chińskich i egipskich hieroglifach, a także w mitologii greckiej i rzymskiej . Praktyka dawania kwiatów rozkwitała w średniowieczu, kiedy pary okazywały uczucia poprzez kwiaty.

Tradycja dawania kwiatów istnieje w wielu formach. Jest ważną częścią rosyjskiej kultury i folkloru. Często zdarza się, że uczniowie wręczają kwiaty swoim nauczycielom. Dawanie żółtych kwiatów w romantycznym związku oznacza rozpad w Rosji. W dzisiejszych czasach kwiaty często rozdawane są w formie bukietu kwiatów .

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Cytaty

Źródła

Dalsze czytanie

Zewnętrzne linki