Blommig symmetri

[Vänster] Normal Streptocarpus blomma ( zygomorf eller spegelsymmetrisk) och [höger] pelorisk (radiellt symmetrisk) blomma på samma planta

Blomsymmetri beskriver huruvida, och hur, en blomma , i synnerhet dess perianth , kan delas upp i två eller flera identiska eller spegelvända delar.

I sällsynta fall kan blommor inte ha någon symmetriaxel alls , vanligtvis eftersom deras delar är spiralformade.

Aktinomorf

Ytterligare information: Merosity

Wurmbea stricta , dess blomblad i aktinomorft arrangemang

De flesta blommor är aktinomorfa ("stjärnformade", "radiala"), vilket innebär att de kan delas in i 3 eller fler identiska sektorer som är relaterade till varandra genom att rotera runt blommans mitt. Vanligtvis kan varje sektor innehålla en kronblad eller ett kronblad och en kronblad och så vidare. Det kan eller kanske inte är möjligt att dela upp blomman i symmetriska halvor med samma antal längsgående plan som passerar genom axeln: Oleander är ett exempel på en blomma utan sådana spegelplan. Aktinomorfa blommor kallas också radiellt symmetriska eller vanliga blommor. Andra exempel på aktinomorfa blommor är liljan ( Lilium , Liliaceae ) och smörblomman ( Ranunculus , Ranunculaceae ).

Zygomorf

Satyrium carneum . Mald orkidé med typisk zygomorf blomanatomi

Zygomorfa (" okformade ", "bilaterala" – från grekiskan ζυγόν, zygon , ok och μορφή, morphe , form) blommor kan delas av endast ett enda plan i två spegelbildshalvor, ungefär som ett ok eller en persons ansikte. Exempel är orkidéer och blommorna av de flesta medlemmar av Lamiales (t.ex. Scrophulariaceae och Gesneriaceae ). Vissa författare föredrar termen monosymmetri eller bilateral symmetri. Asymmetrin gör att pollen kan deponeras på specifika platser på pollinerande insekter och denna specificitet kan resultera i utveckling av nya arter.

Globalt och inom enskilda nätverk är zygomorfa blommor en minoritet. Växter med zygomorfa blommor har mindre antal besökarter jämfört med de med aktinomorfa blommor. Undernätverk av växter med zygomorfa blommor delar större anslutning, större asymmetri och lägre samutdöende robusthet för både växterna och besökarterna. Växttaxa med zygomorfa blommor kan ha en större risk att dö ut på grund av att pollinatörerna minskar .

Asymmetri

Ett fåtal växtarter har blommor som saknar symmetri och därför har en "handedness". Exempel: Valeriana officinalis och Canna indica .

Skillnader

Aktinomorfa blommor är en basal angiosperm karaktär; zygomorfa blommor är en härledd karaktär som har utvecklats många gånger.

Några välbekanta och till synes aktinomorfa så kallade blommor, såsom de av prästkragar och maskrosor ( Asteraceae ), och de flesta arter av Protea , är faktiskt klasar av små (inte nödvändigtvis aktinomorfa) blommor arrangerade i en ungefär radiellt symmetrisk blomställning av den form som kallas ett huvud, capitulum eller pseudantium .

Peloria

Huvudartikel: Pelorism

Digitalis purpurea (vanlig fingerborgsbo) som visar en avvikande pelorisk terminal blomma och normala zygomorfa blommor

Peloria eller en pelorisk blomma är den aberration där en växt som normalt producerar zygomorfa blommor producerar aktinomorfa blommor istället. Denna aberration kan vara utvecklingsmässig, eller den kan ha en genetisk grund: CYCLOIDEA-genen kontrollerar blomsymmetri. Peloric Antirrhinum- växter har producerats genom att slå ut denna gen. Många moderna sorter av Sinningia speciosa ("gloxinia") har fötts upp för att ha peloriska blommor eftersom de är större och mer prydliga än de normalt zygomorfa blommorna av denna art.

Charles Darwin utforskade peloria i Antirrhinum (snapdragon) samtidigt som han undersökte arvet av blommiga egenskaper för sin Variation of Animals and Plants Under Domestication . Senare forskning, med hjälp av Digitalis purpurea , visade att hans resultat i stort sett överensstämde med Mendelsk teori.

Symmetrigrupper

Om vi ​​bara betraktar de blommor som består av en enda blomma, snarare än ett blomhuvud eller annan form av blomställning , kan vi kategorisera deras symmetrier i ett relativt litet antal tvådimensionella symmetrigrupper. Dessa grupper kännetecknas av två typer av symmetrier: reflektionssymmetri (eller spegelsymmetri) och rotationssymmetri. Figurer som lämnas invarianta under reflektioner kring en enskild axel har reflektionssymmetri, vilket beskrivs av den cykliska gruppen av ordning 2, $C_{2}$ (ibland betecknad $Z_{2}$ ) . Figurer som lämnas invarianta under rotationer med $2\pi /n$ har en rotationssymmetri som tillhör den cykliska gruppen av ordningen ${\displaystyle n} ,$ C $\displaystyle C_{n}}$ ( eller $Z_{n}$ ). Många blommor som är invarianta under rotationer med $2\pi /n$ är också invarianta under reflektioner kring $n$ distinkta axlar, kombinationen av dessa två symmetrier bildar den större dihedriska gruppen av dimension $n$ , $D_{n}$ (som har ordning $2n$ ).

Blommor med bilateral symmetri , såsom orkidéer , har reflektionssymmetri kring en enda axel och ingen rotationssymmetri, vilket betyder att de enkelt beskrivs av reflektionsgruppen $C_{2}$ .

Monocots är identifierbara genom sina trimerous petals , vilket betyder att de ofta är invarianta under rotationer med $2\pi /3$ och därmed har rotationssymmetri . Enhjärtblad som uppvisar rotationssymmetri men inte spegelsymmetri (till exempel om deras kronblad uppvisar kiralitet ) beskrivs av den cykliska gruppen av ordning 3, $C_{3}$ och enhjärtbladiga med både rotationssymmetri och reflektionssymmetri ca. 3 axlar beskrivs av den dihedriska gruppen av dimension 3, $D_{3}$ .

Eudicots med tetramerösa eller pentamerösa kronblad är ofta invarianta under rotationer med $\pi /2$ eller $2\pi /5$ . Återigen, om de också har spegelplan avgör om de tillhör dihedral ( $D_{4}$ och $D_{5}$ ) eller cykliska grupper ( $C_{4}$ eller $C_{5}$ ). De flesta eudiokotblad kommer att ha $D_{4}$ eller $D_{5}$ symmetri, men som var fallet med enhjärtblad kommer de som uppvisar kiralitet endast att ha cyklisk symmetri av ordningsantalet kronblad. Till exempel har de individuella kronbladen av blommor i släktet Hypericum ingen axel under vilken de är invarianta under reflektioner, så deras symmetri beskrivs av $C_{5}$ .

Vi kan se trenden bildas att, i allmänhet, ordningen för den cykliska gruppen eller dimensionen av den dihedriska gruppen som beskriver en blommas symmetri kommer att motsvara kronbladens merositet . Emellertid utvecklas foderbladen på vissa enhjärtbladiga blommor för att replikera kronbladen, så ytligt kan vissa enhjärtbladiga blommor verka ha rotationssymmetri av ordning 6 och tillhöra antingen symmetrigrupp D 6 {\ ${6}}$ eller ${\ displaystil C_{6}}$ . Vissa sammansatta blommor kan också ha åtminstone en ytlig cyklisk eller dihedrisk symmetri. Hur exakt denna symmetri är beror på strukturen på blommans huvud. Även i enhjärtbladiga och eudicots är blomsymmetrierna sällan perfekta, eftersom eventuella defekter i kronbladen kommer att resultera i ofullständig invarians under rotationer eller reflektioner.

Se även

• Mönster i naturen
• Phyllotaxis
• Symmetri i biologi
• Wurl (botanik)

Bibliografi

•   Craene, Louis P. Ronse De (2010), Floral diagrams: an aid to understanding flower morfology and evolution , Cambridge: Cambridge University Press, ISBN 9780521493468
• Darwin, Charles (1868). Variationen av djur och växter under domesticering . Vol. II. London: John Murray.
•   Endress, PK (februari 2001). "Evolution av blomsymmetri". Curr. Opin. Plant Biol . 4 (1): 86–91. doi : 10.1016/S1369-5266(00)00140-0 . PMID 11163173 .
•   Neal PR; Dafni A.; Giurfa M. (1998). "Blomsymmetri och dess roll i växtpollinatorsystem: terminologi, distribution och hypoteser". Annu Rev Ecol Syst . 29 : 345-373. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.29.1.345 . JSTOR 221712 .