Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[Слева] Обычный цветок Streptocarpus ( зигоморфный или зеркально-симметричный) и [справа] пелорический (радиально-симметричный) цветок на одном и том же растении.

Цветочная симметрия описывает, можно ли и как разделить цветок , в частности околоцветник , на две или более одинаковые или зеркальные части.

В редких случаях цветы могут вообще не иметь оси симметрии , обычно потому, что их части расположены по спирали.

Актиноморфный [ править ]

Дополнительная информация: Merosity
Wurmbea stricta , его листочки околоцветника в актиноморфном расположении

Большинство цветов актиноморфны («звездообразные», «радиальные»), то есть их можно разделить на 3 или более идентичных сектора, которые связаны друг с другом вращением вокруг центра цветка. Обычно каждый сектор может содержать один листочек околоцветника или один лепесток, один чашелистик и так далее. Разделение цветка на симметричные половины одним и тем же числом продольных плоскостей, проходящих через ось, может быть или невозможно: олеандр - это пример цветка без таких зеркальных плоскостей. Актиноморфные цветы еще называют радиально-симметричными или правильными цветками. Другими примерами актиноморфных цветов являются лилия ( Lilium , Liliaceae ) илютик ( Ranunculus , Ranunculaceae ).

Зигоморфный [ править ]

Satyrium carneum . Земляная орхидея с типичной зигоморфной цветочной анатомией

Зигоморфные («в форме ярма », «двусторонний» - от греч. Ζυγόν , зигон , иго и μορφή, морфе , форма) цветы могут быть разделены только одной плоскостью на две зеркальные половины, что очень похоже на ярмо или человеческое лицо. Примерами являются орхидеи и цветы большинства представителей семейства Lamiales (например, Scrophulariaceae и Gesneriaceae ). Некоторые авторы предпочитают термин «моносимметрия» или «двусторонняя симметрия». [1] Асимметрия позволяет оседать пыльце в определенных местах насекомых-опылителей, и эта специфика может привести к появлению новых видов. [2]

Асимметрия [ править ]

У некоторых видов растений цветы лишены какой-либо симметрии и, следовательно, обладают «ручностью». Примеры: валериана лекарственная и канна индика . [3]

Различия [ править ]

Актиноморфные цветки - это базальный признак покрытосеменных растений; зигоморфные цветки - это производный признак, который эволюционировал много раз. [4]

Некоторые знакомые и, казалось бы, актиноморфные так называемые цветы, такие как цветы маргариток и одуванчиков ( Asteraceae ) и большинство видов Protea , на самом деле представляют собой группы крошечных (не обязательно актиноморфных) цветков, расположенных в примерно радиально-симметричное соцветие формы, известной как голова, головка или pseudanthium .

Пелория [ править ]

Основная статья: Пелоризм
Наперстянка пурпурная (наперстянка обыкновенная) с аберрантным пелорическим верхушечным цветком и нормальными зигоморфными цветками

Пелория или пелорический цветок - это аберрация, при которой растение, которое обычно производит зигоморфные цветы, вместо этого производит актиноморфные цветы. Эта аберрация может быть связана с развитием или иметь генетическую основу: ген CYCLOIDEA контролирует симметрию цветков. Растения Peloric Antirrhinum были получены путем отключения этого гена. [4] Многие современные сорта Sinningia speciosa («глоксиния») были выведены с пелорическими цветками, поскольку они крупнее и ярче, чем обычно зигоморфные цветки этого вида.

Чарльз Дарвин исследовал пелорию в Antirrhinum (львиный зев), исследуя наследование цветочных характеристик для своей книги «Разнообразие животных и растений при одомашнивании» . [5] Более поздние исследования с использованием Digitalis purpurea показали, что его результаты [6] в значительной степени соответствовали теории Менделя . [7]

Группы симметрии [ править ]

Если мы рассмотрим только те цветы, которые состоят из одного цветка, а не цветочную головку или соцветие , мы можем сгруппировать цветы в относительно небольшое количество 2D-групп симметрии. Однодольные можно идентифицировать по их трехчленным лепесткам , таким образом, однодольные часто имеют вращательную симметрию порядка 3. Если цветок также имеет 3 линии зеркальной симметрии, группа, к которой он принадлежит, является двугранной группой D3. Если нет, то он принадлежит циклической группе C3. Eudicotsс четырехугольными или пятимерными лепестками могут иметь вращательную симметрию порядка 4 или 5. Опять же, наличие у них зеркальных плоскостей решает, принадлежат ли они к двугранным (D4 и D5) или циклическим группам (C4 или C5). В чашелистиках некоторых однодольных цветов развиваются реплицировать лепестки, таким образом, поверхностно, некоторые однодольные может появиться , чтобы иметь вращательную симметрию порядка 6 и принадлежат к одной группе симметрии D6 или C6. Однако симметрия цветов редко бывает идеальной. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Узоры в природе
  • Филлотаксис
  • Симметрия в биологии
  • Мутовка (ботаника)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Craene 2010 , стр. 25 .
  2. ^ Циммерман, Эрин. «Асимметрия допускает различное использование опылителей, но часто представляет собой эволюционную улицу с односторонним движением» . Ботаника ONE . Проверено 30 октября 2020 года .
  3. ^ Weberling, Focko (1992). Морфология цветов и соцветий . Издательство Кембриджского университета. п. 19. ISBN 0-521-25134-6.
  4. ^ а б Лосос, JB; Мейсон, KA; Зингер, SR Биология (8-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу Хилл.
  5. Перейти ↑ Darwin 1868 , pp.  33–34
  6. Перейти ↑ Darwin 1868 , p. 46
  7. ^ Кибл, Фредерик; Pellew, C; Джонс, WN (1910). «Наследование пелории и цветочного окраса у наперстянок ( Digitalis purpurea )» . Новый фитолог . 9 (1–2): 68–77. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.1910.tb05554.x . JSTOR 2427515 . 

Библиография [ править ]

  • Craene, Луи П. Ронсе Де (2010), Цветочные диаграммы: помощь в понимании морфологии и эволюции цветов , Кембридж: Cambridge University Press, ISBN 9780521493468
  • Дарвин, Чарльз (1868). Изменчивость животных и растений при одомашнивании . II . Лондон: Джон Мюррей.
  • Эндресс, ПК (февраль 2001 г.). «Эволюция цветочной симметрии». Curr. Мнение. Plant Biol . 4 (1): 86–91. DOI : 10.1016 / S1369-5266 (00) 00140-0 . PMID  11163173 .
  • Нил PR; Дафни А .; Джурфа М. (1998). «Цветочная симметрия и ее роль в системах растение-опылитель: терминология, распространение и гипотезы». Annu Rev Ecol Syst . 29 : 345–373. DOI : 10.1146 / annurev.ecolsys.29.1.345 . JSTOR  221712 .