Blommornas uppbyggnad och funktioner

Det kvinnliga könsorganet: Carpel

De kvinnliga delarna av en blomma består av en äggstock, som innehåller en eller flera äggceller, en stil och ett stämpelmärke. Äggstocken ligger vid blommans bas.

Från äggstocken sträcker sig en rörformig struktur som kallas stilen och på toppen av stilen finns en yta som är mottaglig för pollen som kallas stigma.

Stigman kan ha många olika former, de flesta av dem är utformade för att hjälpa till att fånga upp pollen. Det finns många variationer på detta grundläggande strukturella tema.

Efter befruktning blir äggstocken fröet och äggstocken blir frukten.

Det manliga fortplantningsorganet: ståndaren

De manliga delarna av en blomma består av en eller flera ståndare. Varje ståndare består av parvisa ståndar (säckar som innehåller pollen) på en tråd eller stjälk.

Ståndarna är de orange/gula strukturer som ofta syns i mitten av en blomma.

Pollen från ståndarna i en blomma överförs till stämpeln i en annan blomma vanligtvis antingen av vinden eller av djur, särskilt insekter.

Petaler, korolla, sepaler, blomkåpa

De reproduktiva strukturerna hos högre växter finns i blommorna. Blommor har mer än ett kronblad, och blommans kronblad kallas tillsammans för korolla. En blomknopp skyddas av gröna bladstrukturer som kallas sepaler. Tillsammans bildar alla sepalerna kalyxet.

Korolla eller kronblad är ofta färgglada med markeringar som är attraktiva för insekter. Blommorna kan också vara doftande. Kaprifolier har till exempel prunkande, attraktiva blommor som lockar till sig insekter på dagen. I mörkret är deras färgsprakande uppvisning dock inte till någon större nytta, och deras berusande doft hjälper då till att locka till sig nattflygande nattfjärilar.

I insektspollinerade växter finns det också vanligtvis nektarer som utsöndrar sockerhaltig nektar och som är belägna i blomman. Dessa ger ett incitament för insekterna att besöka blommorna. I sökandet efter nektar får insekterna ofta pollenkorn som fastnar på deras kroppar. Detta kan sedan borsta av på stigmaet på nästa blomma som besöks och på så sätt pollineras blommorna.
Rekonstruktionen är den plats på stjälken där blomorganen har sitt ursprung och fäster.

Könscellernas bildning

Könscellerna hos den blommande växten kallas för könsceller. Det finns både hanliga och honliga könsceller och därmed genomgår blomman sexuell reproduktion.

Pollenbildning: Pollenbildning: Utveckling av ett pollenkorn i en anthers pollensäck:

En tvärsektion av den utvecklande antern visar fyra kamrar. Dessa kamrar kallas pollensäckar (se övre illustrationen). Varje pollensäck är fylld med celler som innehåller stora kärnor. När bladet växer genomgår var och en av dessa celler två meiotiska delningar, vilket bildar en tetrad. Dessa celler kallas mikrosporer. Var och en av dessa mikrosporer blir så småningom ett pollenkorn. Varje pollensäck är omsluten av en skyddande epidermis och ett fiberskikt. Innanför det fibrösa lagret finns tapetet. Detta är ett matförråd och ger energi för framtida celldelningar.

Varje pollenkorn är omgivet av en seg skyddande vägg som kallas exine. Detta är ett segt hölje som gör att pollenkornet kan överleva hårda förhållanden under långa perioder. Intinan är ett annat tunt skyddande överdrag.

Först delar sig varje kärna genom mitos för att bli två kärnor. Den ena är tubkärnan. Den andra är en generativ kärna. Cellväggen förtjockas för att skydda det framväxande pollenkornet. När antern mognar försvinner väggen mellan de parade pollensäckarna. Pollensäckarna spricker upp och de mogna pollenkornen är redo för spridning.

Embryosäckens utveckling

Varje äggstock innehåller en eller flera äggceller. Den gröna strukturen högst upp i diagrammet är äggstocken. Integumenten är äggcellens två väggar. Det finns en liten öppning i väggarna som kallas mikropyle. Det är här som pollenröret kommer in. (Kommer att diskuteras senare.) Nucellus är celler som ger näring till äggcellens tillväxt. Embryosäcken, som också kallas megaspore, delar sig genom meiosen för att bilda 4 haploida celler. Tre av dessa celler degenererar och en kvarstår. Endast en megaspore överlever i varje äggula. Denna blir embryosäcken. Den haploida kärnan i den överlevande megasporen genomgår tre mitotiska delningar. Det finns nu åtta haploida kärnor. Inom den svullna megasporecellen bildas sex haploida celler och två polära kärnor. Hela strukturen kallas för embryosäck. En av cellerna nära äggcellens mikropyleändan är den haploida kvinnliga gameten (äggcellen).

Karpellen med en mogen embryosäck kommer att se ut som visas nedan:

Befruktning

Befruktning är överföringen av pollen (hanlig gamet) från antern till ett stämpelmärke. Korspollinering: pollen överförs till en annan växts stigma. Ökar den genetiska variationen, populationen blir mer motståndskraftig mot miljöförändringar.

Självpollinering: Pollen överförs till stämpeln på samma blomma eller en blomma av samma växt. Garanterar reproduktion om pollinerande agens saknas eller inte är effektivt.

Pollinering kan åstadkommas av vinden eller av djur. Insekter är de vanligaste djuren som pollinerar ett karpell.

De mest sofistikerade relationerna mellan växter och insekter är i allmänhet de som involverar bin. Bin samlar in pollen och nektar inte bara för sig själva utan också för att föda sina ungar. Därför har bina utvecklat ett antal anpassningar som gör dem till särskilt bra pollenbärare. Bina har speciella hårstrån som är arrangerade så att de bildar pollenkorgar på bakbenen och undersidan av buken. Dessa anpassningar gör det möjligt för dem att samla in och bära stora mängder pollen. Bina är idealiska pollinatörer eftersom de besöker många blommor och bär med sig massor av pollen innan de återvänder till sitt bo. Chansen att ett bi överför pollen mellan blommor av samma art är alltså mycket stor.

Många insekter äter pollen. När de äter blir de täckta av det. Pollinering sker när pollenfödaren överför pollenet till pollenmottagaren på samma växt, eller en annan växt av samma art, när insekten letar efter mer pollen att äta.

Fertilisering

Fertilisering är föreningen av hanens och honans könsceller för att bilda en zygot. Eftersom de manliga och kvinnliga könscellerna är haploida (n) när de två förenas är zygoten diploid (2n).

Fertilisationen börjar när ett pollenkorn landar på stämpeln. Pollenkornet gror sedan korn och bildar ett pollenrör. Rörkärnan styr pollenrörets tillväxt. Pollenröret är ett exempel på kemotropism eftersom det växer mot kemikalier som produceras från äggstocken. Den generativa kärnan färdas ner i pollenröret. Den genomgår mitos och bildar två haploida hanliga gametkärnor. Pollenröret går in i äggstocken via mikropylen. De två hanliga gametkärnorna släpps ut i embryosäcken. Rörets kärna sönderfaller.

Dubbelbefruktning

Då det finns 2 spermiekärnor som har nått embryosäcken kommer båda kärnorna att smälta samman med kvinnliga könsceller. Den ena spermiekärnan kommer att smälta samman med äggcellen för att bilda zygoten (2n) medan den andra spermiekärnan smälter samman med de 2 polära kärnorna i embryosäcken för att bilda en endospermkärna (3n).

Fröbildning av frön

Den befruktade blir fröet. Integumenten blir till fröets vägg som kallas testa. Mikropylen stängs. Endospermkärnan leder till att det bildas triploid endosperm, en matvävnad. Den diploida zygoten utvecklas genom mitos till ett växtembryo. Det embryo som utvecklas hämtar näring från endospermen. Embryot slutar utvecklas och går i vila. Ägget blir ett frö, som innehåller ett vilande växtembryo, en födoreserv och en skyddande hinna som kallas testa.

Embryot

Embryot består av radikeln eller den framtida roten och plumule eller det framtida skottet. Endospermcellerna delar sig många gånger och absorberar nucellus. Detta är näringen (huvudsakligen fetter, oljor och stärkelse) för embryot.

Det finns 2 typer av frön. Vissa är endospermatiska medan andra är icke endospermatiska. I endospermatiska frön är näringsreserven endospermen, som ligger utanför växtembryot. Exempel på denna typ av frön är majs och vete. Icke-endospermatiska frön har livsmedelsreserven i plantembryots kotyledon(er). Detta förekommer i bondbönor.

Monokottar och dikottar

Monokottar har ett kotyledon i fröet medan dikottar har två kotyledoner. Kotyledonerna är livsmedelsreserver för den unga växten efter att den gror från jorden. Den använder dessa matreserver tills den är kapabel att göra sin egen mat. Hos monokottar absorberas maten från endospermen medan den hos dikotoper lagras i kotyledonen.

Monokott:

Dikot:

Fruktutveckling

Äggstocken blir till en frukt. Äggstockens vägg blir fruktens vägg som kallas perikarp. Frukten skyddar de utvecklade fröna och spelar en viktig roll för fröspridningen. Denna process styrs av auxiner som produceras av fröna. När frukten bildas dör och faller resten av blomdelarna bort.

Frukt- och fröspridning

Fröspridning är spridningen av avkommor bort från varandra och från moderplantan. Som ett resultat av spridningen finns det en förbättrad chans till framgång genom att konkurrensen och överbefolkningen minskar. Spridning möjliggör också kolonisering av nya lämpliga livsmiljöer och därmed finns det en ökad chans för artens överlevnad.

Metoder för fröspridning:

Vind: Fröna från växter som sprids av vind är lätta frön. De har ett högt luftmotstånd så de kan transporteras långt bort från moderplantan.

Vattenspridning:

Frukter som flyter, till exempel från vattenliljan och kokospalmen, transporteras med vatten. Kokosnötter kan färdas tusentals kilometer över hav och oceaner.

De ursprungliga kokospalmerna på Sydhavsöarna växte av frukter som fördes dit från fastlandet av havsströmmar.

Djurspridning:

Vissa växter har saftiga frukter som djuren gillar att äta.

Djuret äter frukten men bara den saftiga delen smälts.
Kärnorna och kärnorna passerar genom djurets matsmältningssystem och utsöndras för att bilda nya växter. Dessa kan ligga långt ifrån moderplantan. Frön från björnbär, körsbär och äpplen sprids på detta sätt.

Fåglar tycker också om att äta frukt och de hjälper till att sprida frön till andra områden genom sin träck.

Mistel har klibbiga frukter som är attraktiva för fåglar. De klibbiga fröna fastnar i fågelns näbb. De gnuggar sedan näbben ren på trädens bark. De klibbiga fröna lämnas kvar på barken för att växa till nya mistelplantor – mistel är en parasitär växt.

Ekorrar samlar nötter som ekollon och gräver ner dem som vintermat, men de glömmer ofta bort var de har grävt ner dem och dessa växer till nya träd.

Vissa frukter, till exempel från kardborreväxten, har frön med krokar. Dessa fastnar i djurens päls och bärs bort.

Självspridning: Vissa växter har baljor som exploderar när de är mogna och skjuter ut fröna. Lupiner, gorse och kvast sprider sina frön på detta sätt. Ärt- och bönväxter behåller också sina frön i en balja. När fröna är mogna och baljan har torkat spricker baljan upp och ärtorna och bönorna sprids ut.

Dormancy

Dormancy är en period av inaktivitet. Det finns mycket lite cellulär aktivitet och ingen tillväxt. En eller flera av följande orsaker ger upphov till dvala:

Auxiner som hämmar tillväxten- Tillväxthämmare

Det testa är ogenomträngligt för vatten och syre- Det testa kommer så småningom att brytas ner och släppa in vatten och syre i fröet.

Det kan hända att testamentet är för hårt för att embryot ska kunna gro.

En Auxin (tillväxtregulator) kan saknas tills lämpliga miljöförhållanden utvecklas.

Groning

Embryot kommer att gro från fröet om de rätta miljöförhållandena är närvarande. När detta sker återupptar embryot sin tillväxt.

För att groddning ska kunna ske måste följande förhållanden föreligga:
Vatten måste vara närvarande. Detta gör det möjligt för fröet att svälla och för enzymerna att fungera.
Syre måste finnas i jorden.
Temperaturen måste vara lämplig för växtarten. Lämpliga temperaturer är vanligtvis mellan 5-30 grader Celsius beroende på arten.
Die viloperiod måste vara avslutad.
Vissa frön behöver ljus och andra behöver mörker.

Kejningshändelser

När groddningen börjar är det första som händer att vatten absorberas av fröet genom mikropylerna och genom testa.

Enzymer i jorden smälter nu den mat som lagrats i fröna:
Oljor blir till fettsyror och glycerol
Stärkelse blir till glukos
Protein blir till aminosyror
Dessa livsmedel tas nu upp av embryot.
Glukos och aminosyror bildar nya strukturer som cellväggar och enzymer.
Fetter och glukos används i cellandningen för att producera energi.
Frönets lagrade föda förbrukas när embryot växer sig större.
Radikeln växer sig större och bryter igenom testa. Den blir den nya växtens rötter.
Plommonet blir större och kommer upp ovanför marken.
Blad bildas.

Germinationen sker på olika sätt hos olika växter. Hos vissa växter förblir kotyledonen under jorden medan kotyledonen hos andra växter kommer upp ovan jord. Diagrammen nedan visar dessa 2 metoder för groning.