Květ

V biologii tvoří květina ve všech druzích kvetoucích rostlin ( krytosemenných rostlin ) orgán pohlavního rozmnožování a všechny „obálky“, které ji obklopují. Po opylení je květina oplodněna a přemění se na plody obsahující semena (nebo někdy ovoce bez semen ). Květy mohou být osamělé, ale nejčastěji jsou seskupeny do květenství .

Květiny velmi brzy přitahovaly pozornost lidí, kteří je používali a pěstovali pro ozdobu ( květinová koruna ), pro vnitřní výzdobu (řezané květiny, kytice , ikebany ) a exteriér ( zahrady , záhony atd.). Používají se v parfumérii , pro své vůně i pro barvení svých pigmentů . Jedlé květiny se používají při přípravě nápojů a jídel .

Květiny často inspirovaly umělce, malíře, básníky, sochaře a dekoratéry. Pěstování květin je květinářství , odvětví zahradnictví .

Struktura

Většina květů je hermafroditická , to znamená, že mají mužské i ženské reprodukční orgány: mají pestík a tyčinky . Tyčinky jsou mužská část (která uvolňuje pyl ) a pestík ženská část (která obsahuje vejce). Některé rostliny jako pistácie nebo kiwi mají květiny, které nejsou hermafroditické: jsou to buď samci, nebo samice, vědci hovoří o gonochorických květinách . Jiné rostliny, jako je avokádový strom, mají květy, které jsou postupně samčí a samičí, pak se hovoří o postupném hermafroditismu .

Hermafroditový květ se skládá z květinových kousků vložených na květinovou nádobu . Když je květina úplná, skládá se ze čtyř přeslenů částí květu . Z vnějšku dovnitř najdeme:

  1. kalich , tvořená všemi sepals  ;
  2. koruna , tvořená všemi plátky  ;
  3. androecium , to znamená, že soubor tyčinek (vnitřní část), který produkuje pyl  ;
  4. Gyneceum nebo pestík , tvořená všemi carpels (vnější část).

Kalich a koruna tvoří perianth , sterilní obal, který hraje ochrannou roli pro úrodné části a atraktivní pro opylující zvířata.

Tato teorie květu, který se obvykle vyskytuje v pryskyřníku ( Ranunculaceae ), podléhá mnoha variacím. Najdeme například květiny bez lístků, zvané „apétales“. Smíšená květina je květina, která má tyčinky i pestík.

" Dvojitý květ je ten, u kterého je jedna z částí rozmnožena nad svůj přirozený počet, ale bez toho, aby toto množení poškodilo oplodnění ." Květiny se zřídka zdvojnásobily kalichem, téměř nikdy tyčinkami. Jejich nejběžnější množení je korunou. Nejběžnější příklady jsou v polypetálních květinách, jako jsou karafiáty , sasanky , blatouchy  ; květy s jedním okvětním lístkem méně často zdvojnásobují. Často však vidíme zvonky , petrklíče a zejména dvoukvěté hyacinty . Toto slovo dvojitý květ neoznačuje v počtu okvětních lístků jednoduchou duplikaci, ale jakékoli násobení. Ať už se počet okvětních lístků zdvojnásobí, ztrojnásobí, zčtyřnásobí atd., Pokud se nerozmnoží až do zadusení plodů, květina si vždy zachovává název dvojitého květu; ale když příliš mnoho okvětních lístků způsobí, že tyčinky zmizí a zárodek se potratí, pak květina ztratí název dvojitého květu a získá název plného květu. "

Jean-Jacques Rousseau , Dopisy psané z hor , 1764

Rozvoj

Květinová indukce

Květinová indukce je jev, který umožňuje transformaci kmenového apikálního meristému na květinový meristém . Tento přechod lze vyvolat vernalizací (chlad), fotoperiodismem (délka dne), termoperiodismem (teplota) atd.

ABC model

Tvorbu květů řídí 3 hlavní geny: A, B a C. Gen A působí na vývoj sepals a lístků, gen B na vývoj lístků a tyčinek a nakonec gen C na vývoj tyčinek a pestíku . Vývoj lístků a tyčinek proto vyžaduje aktivaci dvou genů současně.

Později byly objeveny dva další geny, D gen nezbytný pro založení vajíček a E gen nezbytný pro vývoj čtyř přeslenů (kalich, koruna, androecium, gynoecium) a vajíček.

Květina v rostlinném cyklu

U krytosemenných rostlin nebo kvetoucích rostlin je květina sídlem reprodukčních orgánů . K reprodukci dochází opylováním plodolistů pylem emitovaným tyčinkami. Opylování může probíhat zejména pomocí hmyzu (entomogamie) nebo větru (anemogamie).

V častém případě entomogamie květiny přitahují a používají opylovače různými způsoby:

Rostlina také vydává ochranné látky pro svůj květ a pro orgány tohoto květu. Jedná se o toxické insekticidní a fungicidní sloučeniny, jako je nikotin v tabáku. Ukázalo se tedy, že rostliny divokého tabáku ( Nicotiana attenuata ) geneticky modifikované tak, aby neprodukovaly nikotin nebo benzylaceton (vůně, která přispívá k vůni kakaa , jasmínu a jahod ), jsou mnohem méně dobře oplodněné a produkují až pětkrát méně semena .

Rozkvět květů nebo kvetení je často velmi pomíjivý, ale tento jev je u některých rostlin kompenzován střídavým rozkvětem řad nebo shluků květů.

Pohyby květin

Květy představují pohyby v po sobě následujících směrech k vnějšímu podnětu a kterému se říká tropismy , zejména ve srovnání se slunečním světlem ( květinový heliotropismus , zejména v rostlinách horských nebo chladných klimatických podmínek). Jsou oživeny orgánem zvaným pulvinus, který je umístěn ve spodní části květního stopky . Toto hnutí by podporovalo reprodukci přitahováním opylovačů , zvyšováním teploty reprodukčních orgánů (odraz světla okvětními lístky na pestíku).

Mnoho květin vykazuje nepříjemnosti, což jsou pohyby ve směrech neurčených vektorovou složkou stimulu. Podněty se skládají buď z denních změn teploty pro termonasty (např. Tulipánový květ, růžový květ), nebo ze střídání dne / noci pro nyctinasty . V druhém případě se květiny otevírají ráno a večer úplně zavírají; dělají totéž ve vlhkém nebo velmi oblačném počasí. Tento jev má pozitivní dopad na růst (ochrana před chladem a vlhkostí v noci), ale může také prostřednictvím procesu exaptace hrát roli obrany proti býložravcům v noci, protože věděl, že někteří konzumenti těchto květin, slimáků a jelenů jsou zvláště aktivní v noci.

Vývoj

Angiospermy jsou relativně nedávno se objevující monofyletická skupina, která se rychle diverzifikovala a společně se vyvinula s hmyzem nebo jinými anthofilními opylovatelnými zvířaty na přibližně 250 000 druhů kvetoucích rostlin.

Nejstarší zkameněliny kvetoucích rostlin jsou Archaefructus , pravděpodobně vodní a datované před 120 miliony let (raná křída ). Tato květina objevená v Číně neměla ani okvětní lístky, ani sepaly, ale třešně a tyčinky roztroušené po stonku, ne ukotveném ve stejném bodě. Montsechia vidalii objevená ve španělských Pyrenejích je také vodní rostlinou z doby před 130 miliony let. Pomocí fylogenetické metody rekonstrukce stavů předků vytvořili vědci robotický portrét nejstaršího společného předka všech květů před 140 miliony let, který se ukázal být hermafroditovým květem, jehož většina částí květů není vložena do spirály ale v květu , což je v rozporu s euanthe teorii amerického botanik Charles Edwin Bessey , který naznačuje, že Krytosemenné jsou monophyletic , odvozený od primitivního květ Magnolia typu .

Tým CNRS částečně odpovídá na otázku: jak vypadala struktura tak složitá jako květina? Studie rostliny gymnospermu Welwitschia mirabilis , která roste v pouštích Namibie a Angoly a může žít déle než tisíciletí, ukazuje, že její samčí kužely mají několik sterilních vajíček a nektaru , což ukazuje, že pokus nevynalezl bisexuála květ. Vědci našli ve svém genomu geny podobné těm, které jsou zodpovědné za tvorbu květů, a byly uspořádány podle stejné hierarchie. Krytosemenné rostliny a gymnospermy proto zdědily společného předka. Mechanismus vedoucí k květu nebyl vynalezen před 150 miliony let: byl zděděn a používán rostlinou.

Lidské vnímání

Přítomnost květin v krajině, městě, vnitřním prostředí (nemocniční pokoj, učebna, kancelář, vězeňská cela atd.) Vyvolává pocit a psychofyziologické reakce, které se liší podle lidí, kultur, ročních období a kontextů, kterou začínáme být schopni vyčíslit.

Například 119 studentů (52 mužů a 67 žen, průměrný věk 21 let, rozdělených do 3 skupin) bylo požádáno o dokončení úkolu za 10 minut. První kontrolní skupinou bylo naplnění hrnců zeminou. Druhou skupinou bylo přesazení nekvitnoucích rostlin ( Viola × wittrockiana Sakura Sakura ). Třetí skupinou bylo přesazení rostlin stejného druhu, ale v květu. Testy byly prováděny před a po experimentu: elektroencefalogram (EEG), elektromyogram (EMG), záznamy počtu očních mrknutí za minutu a Profile of Mood States (POMS) - test měřící změny nálady pacienta . Poměrové vlny alfa / beta se zavřenýma očima se významně zvýšily, kromě těch, kteří zacházeli se zemí. Amplituda beta vln s otevřenýma očima se snížila u těch manipulačních rostlin, zejména kvetoucích rostlin, stejně jako elektromyogram a frekvence mrknutí očí. Pocit únavy se významně snížil u těch, kteří přesazovali kvetoucí rostliny ve srovnání s jinými skupinami, což potvrzuje fyziologický relaxační účinek kvetoucích rostlin, dokonce více než u nekvetoucích rostlin.

Galerie

Podívejte se také

Související články

Bibliografie

Poznámky a odkazy

  1. „  Vývoj a charakteristika-the krytosemenných rostlin - rozmnožování  “ na uel.unisciel.fr (k dispozici na 1. st únor 2016 ) .
  2. Experimenty Institutu Maxe Plancka pro chemickou ekologii (ICE) Jena (Lytle Ranch Preserve z Brigham Young University, Utah, USA) publikované v roce 2008 pod kontrolou USDA-APHIS.
  3. Danny Kessler, Klaus Gase, Ian T. Baldwin, „Terénní experimenty s transformovanými rostlinami odhalují smysl květinových vůní“, Science , sv. 321, n o  5893, 29. srpna 2008 , s.  1200-1202 DOI : 10.1126 / science.1160072 .
  4. D. Kessler, IT Baldwin, „Význam smyslů pro nektarové vůně: Účinky sekundárních metabolitů nektaru na květinové návštěvníky Nicotiana attenuata“, The Plant Journal , sv. 49, 2007, s.  840-854 .
  5. (in) Hagop S. Atamian Nicky Mr. Hollow, Evan A. Brown, Austin G. Garner, Benjamin K. Blackman, Stacey L. Harmer, „  Cirkadiánní regulace květinové orientace slunečnicového heliotropismu a návštěvy opylovače  “ , Science , sv.  353, n O  6299,srpna 2016, str.  587-590 ( DOI  10.1126 / science.aaf9793 ).
  6. (in) Shu Zhang, Hong Lian Ai Wen-Bin Yu, Hong Wang, De-Zhu Li, „  Květinový heliotropismus Anemone rivularis (Ranunculaceae) v Himalájích: účinky jsou květinová teplota a reprodukční zdatnost  “ , Ekologie rostlin , let.  209, n O  2srpna 2010, str.  301–312.
  7. (in) Britta Kjellberg, Staffan Karlsson, Ingar Kerstensson, „  Účinky heliotropních pohybů květů Dryas octopetala L. we gynoecium teplota a vývoj semen  “ , Oecologia , sv.  54, n o  1,Leden 1982, str.  10–13.
  8. (in) Pavol Prokop Peter Fedor, „  Proč se květiny v noci zavírají? Experimenty s vlaštovičníkem menším Ficaria verna Huds (Ranunculaceae)  “ , Biological Journal of the Linnean Society , sv.  118, n o  3,července 2016, str.  698-702 ( DOI  10.1111 / bij.12752 ).
  9. (en) Hervé Sauquet & al, „  Rodová květina krytosemenných rostlin a její časná diverzifikace  “ , Nature communications , sv.  8, n o  16047,2017( DOI  10.1038 / ncomms16047 ).
  10. Ge Sun, Qiang Ji, David L. Dilcher, Shaolin Zheng, Kevin C. Nixon a Xinfu Wang, „Archaefructaceae, nová rodina bazálních krytosemenných rostlin“, Science , sv. 296, n o  5569 2002 s. 899 DOI : 10.1126 / science.1069439 .
  11. (in) Bernard Gomez, Veronica Daviero-Gomez Clement Coiffard Carles Martín-Closasc a David L. Dilcher, „  montsechia, starověký vodní krytosemenník  “ , Sborník Národní akademie věd (PNAS) , sv.  112, n o  35 ° C,17. srpna 2015( DOI  10.1073 , shrnutí ).
  12. 3D rekonstrukce této rodové květiny .
  13. Perianth a whorled androecium, spirálové gynoecium.
  14. Odkud pocházejí květiny? http://www2.cnrs.fr/sites/communique/fichier/cp_origine_fleurs_ok.pdf .
  15. Odkud pocházejí květiny? https://www.franceinter.fr/emissions/la-une-de-la-science/la-une-de-la-science-27-fevrier-2017 .
  16. K. Yamane, M. Kawashima, N. Fujishige, M. Yoshida, 2004, „Účinky interiér zahradnických činností s hrnkových rostlin na lidské fyziologické a emoční Status“, v Acta Horticulturae 639, XXVI mezinárodní zahradnické kongres: Rozšiřování Role pro zahradnictví při zlepšování lidské pohody a kvality života , ISHS ( abstrakt ).