Почему некоторые цветы такие симметричные?

0 854

Что такого особенного есть в цветах? Конечно, на них приятно смотреть, но что делает их такими приятными для глаз? Цвета? Да. Форма? Тоже да. Но что еще бросается в глаза, так это симметрия.

Симметрия — это чувство меры и равновесия. Когда два или более объекта с одинаковой структурой обращены друг к другу или размещаются вокруг оси, они становятся симметричными друг другу. Например, представьте бабочку. Если разделить бабочку на две вертикальные половинки, на каждой стороне будет по одной антенне, по три ноги и одна пара крыльев. Каждая половина имеет одинаковую структуру и поэтому сбалансирована.

Какие есть виды у цветочной симметрии?

Цветочная симметрия означает, на сколько частей зеркального отображения можно разделить цветок. Обычно тип симметрии определяется количеством делений околоцветника цветка — частей цветка, которые не участвуют в воспроизводстве, например лепестков и чашелистиков. В первую очередь, есть три типа симметрии.

Актиноморфные цветы (актино — луч, морфные — форма) — это те, которые обладают радиальной симметрией. Эти цветы можно разделить на три и более одинаковых зеркальных части. Некоторые радиально-симметричные цветы можно разделить более чем одним способом, то есть они имеют две плоскости симметрии и бирадиально симметричны. Цветки гибискуса радиально-симметричны, а цветы горчицы — двухрадиально-симметричны.

Зигоморфные цветки (zygon — пара) можно разделить только одним способом, чтобы получить два зеркальных изображения, и поэтому они считаются двусторонними. Орхидеи обладают такой симметрией.

Смотрите также  Новое исследование обнаруживает удивительное изменение метаболизма в течении всей жизни
Пример разных цветочных симметрий

Некоторые цветы лишены какой-либо специфической симметрии и асимметричны по своей природе. Например, цветок имбиря.

Почему цветы должны быть симметричными?

Функция цветка — привлекать опылителей, поэтому цветы изменили свой внешний вид в соответствии со своими потребителями. Биологи-эволюционисты заметили, что цветочная симметрия изменилась на протяжении многих поколений с радиальной или двусторонней до даже асимметричной. Ученые также обнаружили, что двусторонние цветы облегчают посадку опылителей.

Цветок имбиря

Когда ученые генетически изменили нижние лепестки кипрея, чтобы сделать их более симметричными, получилось больше нектара. В другом исследовании, проведенном на шмелях, результаты показали, что пчелы предпочитают более симметричные цветы из-за их большей способности производить нектар.

Предпочтение насекомых такой симметрии должно было привести к половому отбору симметричных цветов. Разнообразный геном — лучший выбор природы.

На ветке побег, несущий цветок, называется материнской осью. Сторона цветка к материнской оси — дорсальная, а сторона от оси — вентральная. Цветок приобретает определенный тип симметрии, когда на любой из этих сторон удлиняются.

Когда ученые изучали Львиный зев (антирринум), они обнаружили четыре гена — CYCLOIDEA (CYC), DICHOTOMA (DICH), RADIALIS (RAD) и DIVARICATA (DIV) — которые способствовали симметрии. Гены CYC, DICH и RAD регулируют деление и удлинение клеток на дорсальной стороне.

Когда CYC и DICH выражают себя, они активируют RAD. Ген DIV действует аналогичным образом на вентральной стороне, но также ингибирует экспрессию RAD и изменяет степень удлинения на дорсальной стороне. Интересное исследование, проведенное на подсолнухах, показало, что когда к его геному был добавлен CYC-подобный ген, у подсолнечника развился второй виток лепестков. Из-за этого второго витка цветок нельзя разделить радиально, но можно разделить его на две стороны.

Смотрите также  Что такое калория?
Львиный зев (антирринум) — многолетнее травянистое растение из семейства Подорожниковые

Естественно асимметричный

У растений есть очевидное преимущество, так как они производят симметричные цветы. Предпочтения опылителей влияют на выбор для перехода к симметричному цветку, и такой продолжительный положительный отбор заставил многие растения навсегда перейти к этому желаемому признаку.

Однако некоторые цветы могут быть асимметричными. Это заставляет нас думать, что, возможно, асимметрия, если она и не является полностью нежелательной, не обязательно препятствует опылению.

Одним из примеров асимметричного цветка является Gorteria diffusa. У него своеобразные цветки, которые лишь в некоторой степени радиально-симметричны. Поскольку растение не может полагаться исключительно на симметрию для привлечения опылителей, они, к счастью, могут использовать другую тактику.

На лепестках цветка есть пятна, которые привлекают пчелиных мух и некоторых жуков. Когда ученые изучали G. diffusa на предмет опыления, они обнаружили, что самцы мух посещали эти цветы чаще, чем самки.

Одним из примеров асимметричного цветка является Gorteria diffusa

Эти пятна имитировали отдыхающих мух и вызывали у самцов реакцию поиск партнера или реакцию агрессии. При ближайшем рассмотрении ученые обнаружили, что эти пятна отражают такое же количество УФ-излучения, как и спина пчелиной мухи.

Затем ученые вывели цветы без этих пятен, но заменили некоторые пятна на цветах простыми чернилами. В обоих случаях они отметили заметное сокращение посещений опылителями. Такие темные пятна развились на других южноафриканских цветах, таких как виды Gazania, Dimorphotheca и Pelargonium, — все они опыляются пчелиными мухами.

Смотрите также  Самые большие эпидемии в истории человечества

Цветы, симметричные или нет, красивы и завораживают, но как только вы поймете основные стратегии форм и эстетическую эволюцию, вы сможете оценить их еще больше!

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x