Grundlegende Blütenmorphologieedit

Die Blume ist die charakteristische Struktur, die sich mit der sexuellen Fortpflanzung in Blütenpflanzen (Angiospermen) befasst. Blumen variieren enorm in ihrer Konstruktion (Morphologie). Eine „vollständige“ Blume, wie die von Ranunculus glaberrimus in der Abbildung gezeigt, hat einen Kelch aus äußeren Kelchblättern und eine Krone aus inneren Blütenblättern. Die Kelchblätter und Blütenblätter bilden zusammen das Perianth., Weiter nach innen gibt es zahlreiche Staubblätter, die Pollenkörner produzieren, die jeweils einen mikroskopisch kleinen männlichen Gametophyten enthalten. Staubblätter können die „männlichen“ Teile einer Blume genannt werden und bilden gemeinsam das Androecium. Schließlich gibt es in der Mitte Karpelle, die bei der Reife ein oder mehrere Eizellen enthalten, und in jedem Ei befindet sich ein winziger weiblicher Gametophyt. Carpels können die „weiblichen“ Teile einer Blume genannt werden und bilden gemeinsam das Gynoecium.

Jedes Karpel in Ranunculus-Arten ist ein Achen, das eine Eizelle produziert, die, wenn sie befruchtet wird, zu einem Samen wird., Wenn der Karpel mehr als einen Samen enthält, wie bei Eranthis hyemalis, wird er Follikel genannt. Zwei oder mehr Karpelle können in unterschiedlichem Maße miteinander verschmolzen werden und die gesamte Struktur, einschließlich der verschmolzenen Stile und Stigmen, kann als Stempel bezeichnet werden. Der untere Teil des Stempels, wo die Eizellen produziert werden, wird Eierstock genannt. Es kann in Kammern (Locules) entsprechend den separaten Karpellen unterteilt werden.

VariationsEdit

Eine „perfekte“ Blume hat sowohl Staubblätter als auch Karpel und kann als „bisexuell“ oder „hermaphroditisch“beschrieben werden., Eine „unisexuelle“ Blume ist eine, bei der entweder die Staubblätter oder die Karpelle fehlen, Überbleibsel oder anderweitig nicht funktionsfähig sind. Jede Blume ist entweder “ staminate „(mit nur funktionellen Staubblättern) und somit“ männlich „oder“ carpellate „(oder“ pistillate“) (mit nur funktionellen Carpels) und somit“weiblich“. Wenn separate staminate und carpellate Blüten immer auf der gleichen Pflanze gefunden werden, wird die Art monoecious genannt. Wenn separate staminate und carpellate Blüten immer auf verschiedenen Pflanzen gefunden werden, wird die Art zweihäusig genannt., Eine Studie aus dem Jahr 1995 ergab, dass etwa 6% der Angiospermenarten zweihäusig sind und dass 7% der Gattungen einige zweihäusige Arten enthalten.

Mitglieder der Birkenfamilie (Betulaceae) sind Beispiele für einhäusige Pflanzen mit unisexuellen Blüten. Ein reifer Erl-Baum (Alnus-Art) produziert lange Kürbisse, die nur männliche Blüten mit jeweils vier Staubblättern und einem winzigen Perianth sowie separate Stielgruppen weiblicher Blüten ohne Perianth enthalten. (Siehe Abbildung von Alnus serrulata.)

Die meisten Hollies (Mitglieder der Gattung Ilex) sind zweihäusig., Jede Pflanze produziert entweder funktionell männliche Blüten oder funktionell weibliche Blüten. In Ilex aquifolium (siehe Abbildung), der gemeinsamen europäischen Stechpalme, haben beide Arten von Blumen vier Kelchblätter und vier weiße Blütenblätter; männliche Blüten haben vier Staubblätter, weibliche Blüten haben in der Regel vier nicht funktionelle reduzierte Staubblätter und einen vierzelligen Eierstock. Da nur weibliche Pflanzen Früchte setzen und Beeren produzieren können, hat dies Konsequenzen für Gärtner. Amborella stellt die erste bekannte Gruppe von Blütenpflanzen dar, die sich von ihrem gemeinsamen Vorfahren trennt., Es ist auch zweihäusig; Zu jeder Zeit produziert jede Pflanze entweder Blumen mit funktionellen Staubblättern, aber keine Carpels, oder Blumen mit ein paar nicht funktionellen Staubblättern und einer Reihe von voll funktionsfähigen Carpels. Amborella-Pflanzen können jedoch mit der Zeit ihr „Geschlecht“ ändern. In einer Studie produzierten fünf Stecklinge einer männlichen Pflanze nur männliche Blüten, als sie zum ersten Mal blühten, aber bei ihrer zweiten Blüte wechselten drei zur Produktion weiblicher Blüten.

Im Extremfall können alle in einer vollständigen Blüte vorhandenen Teile fehlen, solange mindestens ein Karpel oder ein Staubblatt vorhanden ist., Diese Situation wird in den weiblichen Blüten von Entengewächsen (Lemna) erreicht, die einen einzigen Karpel umfassen, und in den männlichen Blüten von Spurgen (Euphorbia), die ein einzelnes Staubblatt umfassen.

Eine Art wie Fraxinus excelsior, die gemeine Asche Europas, zeigt eine mögliche Variation. Aschenblüten sind windbestäubt und haben keine Blütenblätter und Kelchblätter., Strukturell können die Blüten bisexuell sein, bestehend aus zwei Staubblättern und einem Eierstock, oder können männlich (Staminat), ohne funktionellen Eierstock oder weiblich (Carpellat), ohne funktionelle Staubblätter sein. Verschiedene Formen können auf demselben Baum oder auf verschiedenen Bäumen auftreten. Die Asteraceae (Sonnenblumenfamilie) mit weltweit fast 22.000 Arten haben stark modifizierte Blütenstände aus Blüten (Röschen), die zu dicht gepackten Köpfen gesammelt wurden., Köpfe können Röschen einer sexuellen Morphologie haben-alle bisexuell, alle carpellat oder alle staminate (wenn sie homogam genannt werden), oder können Mischungen von zwei oder mehr sexuellen Formen (heterogam) haben. So haben Ziegenbärte (Tragopogon-Arten) Köpfe bisexueller Röschen, wie andere Mitglieder des Stammes Cichorieae, während Ringelblumen (Calendula-Arten) im Allgemeinen Köpfe mit den äußeren Röschen bisexuell und die inneren Röschen staminieren (männlich).

Wie Amborella unterliegen einige Pflanzen einer Geschlechtsumwandlung., Zum Beispiel drückt Arisaema triphyllum (Jack-in-the-Pulpit) sexuelle Unterschiede in verschiedenen Wachstumsstadien aus: Kleinere Pflanzen produzieren alle oder meist männliche Blüten; Wenn Pflanzen im Laufe der Jahre größer werden, werden die männlichen Blüten durch mehr weibliche Blüten derselben Pflanze ersetzt. Arisaema triphyllum deckt somit eine Vielzahl sexueller Zustände in seinem Leben ab: nichtsexuelle Jungpflanzen, junge Pflanzen, die alle männlich sind, größere Pflanzen mit einer Mischung aus männlichen und weiblichen Blüten und große Pflanzen, die meist weibliche Blüten haben., Andere Pflanzenpopulationen haben Pflanzen, die zu Beginn des Jahres mehr männliche Blüten produzieren, und wenn Pflanzen später in der Vegetationsperiode blühen, produzieren sie mehr weibliche Blüten.

Terminologieedit

Die Komplexität der Morphologie von Blumen und ihre Variation innerhalb der Populationen hat zu einer reichen Terminologie geführt.

• Androdiözisch: männliche Blüten auf einigen Pflanzen, bisexuelle auf anderen.
• Androecious: mit nur männlichen Blüten (der Mann von einer zweihäusig Bevölkerung); die pollen, aber keinen Samen.
• Androgyn: siehe bisexuell.,
• Androgynomonoecious: mit männlichen, weiblichen und bisexuellen Blüten auf der gleichen Pflanze, auch trimonoecious genannt.
• Andromonoecious: beide Bisexuell und männlichen Blüten auf der gleichen pflanze.
• Bisexuell: Jede Blume jedes Individuums hat sowohl männliche als auch weibliche Strukturen, d.h. sie vereint beide Geschlechter in einer Struktur. Blumen dieser Art werden als perfekt bezeichnet und haben sowohl Staubblätter als auch Karpelle. Andere Begriffe, die für diesen Zustand verwendet werden, sind androgyn, hermaphroditisch, monoklin und synözisch.,
• Dichogam: Geschlechter entwickeln sich zu verschiedenen Zeiten; Pollen produzieren, wenn die Stigmen nicht empfänglich sind, entweder protandrous oder protogyn. Dies fördert die Auskreuzung durch Begrenzung der Selbstbestäubung. Einige dichogame Pflanzen haben bisexuelle Blüten, andere unisexuelle Blüten.
• Diclinous: siehe Eingeschlechtlich.
• Zweihäusig: entweder nur männliche oder nur weibliche Blüten. Keine einzelne Pflanze der Population produziert sowohl Pollen als auch Eizellen. (Aus dem Griechischen für „zwei Haushalte“. Siehe auch den Wiktionary Eintrag für dioecious.,)
• Gynodioecious: mit zwittrige Blüten und weibliche Blüten auf getrennten Pflanzen.
• Gynoecious: mit nur weiblichen Blüten (die Hündin eine zweihäusig Bevölkerung); der Saatgutproduktion, aber keine pollen.
• Gynomonoecious: mit bisexuellen und weiblichen Blüten auf der gleichen Pflanze.
• Hermaphroditisch: siehe bisexuell.
• Unvollkommen: (von Blumen) mit einige Teile, dass sind normalerweise nicht ausgebaut werden, z.B. fehlt staubblätter. Siehe auch Eingeschlechtlich.
• Monoklin: siehe auch.,
• Monoecious: Im bürgerlichen engeren Sinne des Begriffs, es bezieht sich auf Pflanzen mit unisexuellen Blüten, die auf dem gleichen Individuum auftreten. Im weiteren Sinne des Begriffs umfasst es auch Pflanzen mit bisexuellen Blüten. Individuen, die gleichzeitig getrennte Blüten beiderlei Geschlechts tragen, werden gleichzeitig oder synchron monoecious genannt, und Individuen, die Blumen eines Geschlechts gleichzeitig tragen, werden nacheinander monoecious genannt. (Aus dem Griechischen Monos „Single“ + oikia „Haus“. Siehe auch den Wiktionary Eintrag für monoecious.)
• Perfekt: (von Blumen) siehe bisexuell.,
• Polygamodioecious: meist zweihäusig, aber entweder mit ein paar Blüten des anderen Geschlechts oder ein paar bisexuelle Blüten auf der gleichen Pflanze.
• Polygamonoecious: siehe polygam. Oder, meist monözisch, aber auch teilweise polygam.
• Polygam: männliche, weibliche und bisexuelle Blüten auf derselben Pflanze haben. Auch polygamomonoecious oder trimonoecious genannt. Oder mit bisexuellen und mindestens einer männlichen und weiblichen Blüte auf derselben Pflanze.
• Protandrous: (von dichogamen Pflanzen) mit männlichen Blütenteilen, die vor weiblichen Teilen entwickelt wurden, z., blumen haben, die zuerst als männlich fungieren und dann zu weiblich werden oder Pollen produzieren, bevor die Narben derselben Pflanze empfänglich sind. (Protoandrous wird auch verwendet.)
• Protogyn: (von dichogamen Pflanzen) mit weiblichen Blütenteilen, die vor männlichen Teilen entwickelt wurden, z. B. mit Blüten, die zuerst als weiblich fungieren und dann zu männlichen wechseln oder Pollen produzieren, nachdem die Stigmen derselben Pflanze empfänglich sind.
• Subandroecious: mit meist männlichen Blüten, mit einem paar weiblich oder Bisexuell Blumen.,
• Subdiözese: einige Individuen in ansonsten zweihäusigen Populationen mit Blüten, die nicht eindeutig männlich oder weiblich sind. Die Population produziert normalerweise männliche oder weibliche Pflanzen mit unisexuellen Blüten, aber einige Pflanzen können bisexuelle Blüten haben, einige sowohl männliche als auch weibliche Blüten, und andere eine Kombination davon, wie weibliche und bisexuelle Blüten. Es wird angenommen, dass die Bedingung einen Übergang zwischen Bisexualität und Diözese darstellt.
• Subgynoecious: mit meist weiblichen Blüten, mit ein paar männliche oder bisexuelle Blumen.
• Synoecious: siehe bisexual.,
• Trimonoecious: siehe polygam und androgynomonoecious.
• Dreihäusig: siehe polygam.
• Unisexuell: entweder funktionell männliche oder funktionell weibliche Blüten haben. Dieser Zustand wird auch als diklinös, unvollständig oder unvollkommen bezeichnet.

AuskreuzungEdit

Auskreuzen, Kreuzbefruchtung oder Allogamie, bei der Nachkommen durch Verschmelzung der Gameten zweier verschiedener Pflanzen gebildet werden, ist die häufigste Fortpflanzungsart bei höheren Pflanzen. Etwa 55% der höheren Pflanzenarten vermehren sich auf diese Weise., Weitere 7% sind teilweise befruchtend und teilweise selbstbefruchtend (Autogamie). Etwa 15% produzieren Gameten, sind aber hauptsächlich selbstbefruchtend mit signifikanten Ausbrüchen. Nur etwa 8% der höheren Pflanzenarten vermehren sich ausschließlich durch nicht-sexuelle Mittel. Dazu gehören Pflanzen, die sich vegetativ durch Läufer oder Knollen vermehren oder Samen ohne Embryonenbefruchtung (Apomixis) produzieren. Der selektive Vorteil der Outcrossing scheint die Maskierung von schädlichen rezessiven Mutationen zu sein.,

Der primäre Mechanismus, der von Blütenpflanzen verwendet wird, um die Überkreuzung sicherzustellen, beinhaltet einen genetischen Mechanismus, der als Selbstinkompatibilität bekannt ist. Verschiedene Aspekte der floralen Morphologie fördern die Allogamie. Bei Pflanzen mit bisexuellen Blüten können die Antheren und Carpels zu verschiedenen Zeiten reifen, wobei die Pflanzen protandrous (wobei die Antheren zuerst reifen) oder protogyn (mit den Carpels zuerst reifen) sind. Monoecious Spezies, mit unisexuellen Blüten auf der gleichen Pflanze, kann männliche und weibliche Blüten zu verschiedenen Zeiten produzieren.,

Dioecy, die Bedingung, die eingeschlechtlich Blüten auf verschiedenen Pflanzen, unweigerlich in die Kreuzung, und könnte daher dachte entwickelt für diesen Zweck. Jedoch, „Dioecy hat sich als schwierig erwiesen, einfach als ein Ausbruchsmechanismus in Pflanzen zu erklären, denen es an Selbstkompatibilität mangelt“. Ressourcenzuweisungsbeschränkungen können für die Entwicklung der Diözese wichtig sein, zum Beispiel bei der Windbestäubung können separate männliche Blüten, die in einer im Wind vibrierenden Catkin angeordnet sind, eine bessere Pollenverteilung bewirken., Bei Kletterpflanzen kann ein schnelles Aufwärtswachstum unerlässlich sein, und die Ressourcenallokation für die Fruchtproduktion kann mit einem schnellen Wachstum unvereinbar sein, was der verzögerten Produktion weiblicher Blüten einen Vorteil verschafft. Dioecy hat sich in vielen verschiedenen Linien getrennt entwickelt, und Monoecy in der Pflanzenlinie korreliert mit der Entwicklung von Dioecy, was darauf hindeutet, dass sich Dioecy leichter von Pflanzen entwickeln kann, die bereits getrennte männliche und weibliche Blüten produzieren.