stringtranslate.com

Раскрытие (ботаника)

Раскрытие фолликулярного плода молочая ( Asclepias syriaca ) с появлением семян внутри.

Раскрытие — это расщепление структуры зрелого растения по встроенной линии слабости с целью высвобождения его содержимого. Это характерно для плодов , пыльников и спорангиев . Иногда это предполагает полное отсоединение детали. Структуры, открывающиеся таким образом, называются раскрывающимися . Структуры, которые не открываются таким образом, называются нераскрывающимися и для высвобождения содержимого полагаются на другие механизмы, такие как распад или хищничество.

Процесс, аналогичный раскрытию, происходит в некоторых цветочных бутонах (например, Platycodon , Fuchsia ), но его редко называют растрескиванием, если только не задействовано околорезцовое растрескивание; цветение — обычное название раскрытия цветков. Раскрытие может включать или не включать потерю структуры в процессе отделения . Утерянные структуры называются кадукальными .

Ассоциация с селекцией сельскохозяйственных культур

Манипулирование растрескиванием может повысить урожайность сельскохозяйственных культур, поскольку признак , вызывающий рассеивание семян, является недостатком для фермеров, целью которых является сбор семян. Многие из агрономически важных растений были выведены с целью уменьшения осыпаемости .

Механизмы

Взрывное раскрытие

Взрывное растрескивание — это баллистическая форма распространения , при которой семена или споры отбрасываются далеко от родительского растения. Такое быстрое перемещение растений может обеспечить ограниченное распространение без помощи животных. Ярким примером является дерево песочницы ( Hura crepitans ), которое может бросать семена на 100 метров (300 футов) и было названо «растением-бумером» из-за громкого звука, которое оно издает. Другим примером является Impatiens , чье взрывное раскрытие вызывается прикосновением, поэтому его называют «не прикасайся ко мне». Ecballium elaterium , «брызгающий огурец», использует взрывное раскрытие, чтобы рассеять свои семена, выбрасывая их из созревших плодов в потоке слизистой жидкости. Для сфагнума характерно взрывное раскрытие спорангиев . [1]

Септицидное и локулицидное расхождение

При локулицидном расхождении стенка локулы расщепляется между перегородками, оставляя последнюю неповрежденной, тогда как при септицидном зиянии расщепление происходит в перегородке, разделяющей локусы. Септицидное и локулицидное расхождение не может быть полностью различимо; в некоторых случаях расщепляются как перегородки, так и стенки локул.

Типы

Раскрытие происходит вследствие поломки различных частей ограждающей конструкции; механизмы можно классифицировать по-разному, но встречаются и промежуточные формы.

Порицидное расхождение

Раскрытие через небольшое отверстие (пору) называется порицидным расхождением. Пора может иметь покрытие ( покрышкообразное пороцидное раскрытие или покрышечное раскрытие ), которое называется крышечкой , а может и не иметь ( непокрытое пороцидное раскрытие или непокрышечное раскрытие ).

Порицидное расхождение происходит у многих неродственных организмов, в плодах, вызывая выброс семян, а также в спорангиях многих организмов (цветковые растения, папоротники, грибы, слизевики ). Порицидные пыльники различных цветков связаны с жужжащим опылением насекомыми.

Циркумрезизенное расхождение

Околорежущее расхождение предполагает горизонтальное отверстие, в результате которого крышка полностью отделяется. Этот тип раскрытия встречается у некоторых плодов и пыльников [2] , а также у некоторых цветочных почек.

Раскрытие пыльника

Раскрытие пыльника — последняя функция пыльника, вызывающая высвобождение пыльцевых зерен. Этот процесс точно координируется с дифференциацией пыльцы, развитием цветка и раскрытием цветка.

Стенка пыльника ломается в определенном месте. Обычно это место выглядит как углубление между гнездами каждой теки и проходит по всей длине пыльника, но у видов с порицидным расхождением пыльника вместо этого оно представляет собой небольшую пору. Если пыльца выходит из пыльника через трещину на внешней стороне (относительно центра цветка), то это внешнее раскрытие, а если пыльца выходит с внутренней стороны, то это внутреннее раскрытие. Если пыльца высвобождается через трещину, расположенную сбоку, по направлению к другим пыльникам, а не внутрь или снаружи цветка, это латронное расхождение.

Стомий — это область пыльника, где происходит раскрытие . Дегенерация клеток стомиума и перегородки является частью программы клеточной гибели, рассчитанной по времени развития. Для расхождения также необходимы расширение эндотециального слоя и последующее высыхание. Ткань эндотеция отвечает за напряжения , которые приводят к расщеплению пыльника. Эта ткань обычно имеет толщину от одного до нескольких слоев со стенками клеток неравномерной толщины из-за неравномерной лигнификации . Клетки теряют воду, а неравномерная толщина приводит к тому, что более тонкие стенки клеток растягиваются в большей степени. Это создает напряжение, которое в конечном итоге приводит к тому, что пыльник раскалывается по линии слабости и выбрасывает пыльцевые зерна в атмосферу.

Цветочные бутоны

Цветочные бутоны эвкалипта и родственных ему родов открываются с разрезным раскрытием. Небольшая шляпка отделяется от остальной части бутона по круговой горизонтальной зоне.

Раскрытие плодов

Существует много различных типов раскрытия плодов, включающих разные типы структур. Некоторые плоды не раскрываются и не раскрываются, чтобы рассеять семена. Ксерочасия — это растрескивание, возникающее при высыхании, а гигрочасия — это растрескивание, возникающее при намокании, причем плоды гигроскопичны . Раскрывающиеся плоды, полученные из одного плодолистика , представляют собой фолликулы или бобовые , а плоды, полученные из нескольких плодолистиков, представляют собой коробочки или кремнеземы . [3]

Одним из примеров раскрывающихся плодов является кремень . Этот плод развивается из гинецея , состоящего из двух сросшихся плодолистиков , [3] которые при оплодотворении вырастают и превращаются в кремнезем, содержащий развивающиеся семена . После созревания семян происходит растрескивание, и створки отделяются от центральной перегородки, освобождая семена. Это также известно как дробление и может иметь важное значение как механизм распространения семян . Этот процесс аналогичен раскрытию пыльника, и область разрыва (зона раскрытия) проходит по всей длине плода между створками ( наружными стенками завязи) и реплюмом (сохранившимися перегородками завязи). В зрелом возрасте зона расхождения фактически представляет собой неодревесневший слой между двумя областями лигнифицированных клеток в створке и реплюме. Разрушение происходит из-за сочетания разрыхления клеточной стенки в зоне растрескивания и напряжений, создаваемых дифференциальными гигроскопическими свойствами высыхающих клеток. [4]

Раскрытие спорангий у мохообразных

Ткань эндотеция , обнаруженная в капсулах мха , при растрескивании функционирует аналогично эндотецию в стенках пыльников (см. Выше).

Раскрытие спорангия у папоротников

Многие лептоспорангиатные папоротники имеют кольцо вокруг спорангия, из которого выбрасываются споры. Эуспорангиатные папоротники обычно не имеют специализированных механизмов раскрытия.

Раскрытие спорангий у грибов и миксомицетов

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Галерея изображений — страница 2» . rbg-web2.rbge.org.uk .
  2. ^ Хики, М.; Кинг, К. (2001). Кембриджский иллюстрированный словарь ботанических терминов . Издательство Кембриджского университета.
  3. ^ аб Исав, К. 1977. Анатомия семенных растений . Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк.
  4. ^ Хасс, Джессика С.; Гирлингер, Нотбурга (июнь 2021 г.). «Функциональная упаковка семян». Новый фитолог: Международный журнал науки о растениях . 230 (6): 2154–2163. дои : 10.1111/nph.17299. ПМЦ 8252473 . ПМИД  33629369. 

Библиография