Раскрытие (ботаника)

Чтобы узнать о других значениях, см. «Раскрытие» .

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 распусканием, за исключением случаев, когда околорезцовом речь идет о раскрытии; цветение — обычное название раскрытия цветков. Раскрытие может включать или не включать потерю структуры в процессе отделения . Утраченные структуры называются кадукальными .

Ассоциация с селекцией сельскохозяйственных культур

Манипулирование растрескиванием может повысить урожайность сельскохозяйственных культур, поскольку признак , вызывающий рассеивание семян, является невыгодным для фермеров, цель которых — собрать семена. Многие агрономически важные растения 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. характерно взрывное раскрытие спорангиев Для сфагнума .

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.

• 
  Септицидное расхождение. Перегородки между гнездами коробочек Ledum palustre расщепляются при раскрытии плода и высвобождении семян.
• 
  Локулицидное расхождение. При раскрытии плода локулы капсул лагерстремии расщепляются, а перегородки остаются неповрежденными.
• 
  Локулицидное расхождение у Peganumharmala
• 
  Сложная форма расхождения. Чашечка Hibiscus trionum открывается на вершине, обнажая капсулу (завязь) внутри. Капсула раскололась вертикально в центре, а также на стенках локулы.

Типы

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

• 
  Поперечное раскрытие пары пыльников.
• 
  Продольное расхождение пары пыльников.
• 
  Клапанное расхождение пары пыльников
• 
  Порицидное расхождение пары пыльников

Порицидное расхождение

Раскрытие через небольшое отверстие (пору) называется порицидным расхождением. Пора может иметь покрытие ( покрышечное пороцидное раскрытие или покрышковидное 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. а также в некоторых цветочных бутонах.

Раскрытие пыльника

Основная статья: Тычинка

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 наблюдается в виде углубления 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) – это внешнее раскрытие, а если пыльца выходит с внутренней стороны – 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.

• 
  До/во время изображений раскрытия пыльников у гороха обыкновенного.
• 
  Порицидное расхождение пыльников
• 
  Продольное расхождение пыльника

Цветочные бутоны

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

• 
  Коримбия фицифолия
• 
  Эвкалипт шаровидный

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 .

Одним из примеров раскрывающихся плодов является кремень . Этот плод развивается из гинецея, состоящего из двух сросшихся плодолистиков . которые при оплодотворении 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.

• 
  Плоды мака с порицидным растрескиванием; семена выходят через поры под «коронкой».
• 
  Арахис : нераскрывающийся подземный бобовых. плод
• 
  Thlaspi arvense с фруктами в виде раскрывающихся кремнеземов.
• 
  Капсулы рододендрона имеют септицидное растрескивание; плод расщепляется через перегородки между плодолистиками
• 
  Капсулы Iridaceae имеют локулицидное расслоение; плод расщепляется через стенку завязи каждого плодолистика, позволяя семенам выйти прямо из гнезда.
• 
  Плоды анагаллиса раскрываются с разрезным раскрытием. Небольшая шляпка отделяется от остального плода по круговой горизонтальной зоне.
• 
  анагаллиса , округлое растрескивание. Плоды
• 
  Spathoglottis plicata Капсулы , как и у большинства орхидей , разделены продольно на три-шесть прорезей, оставаясь закрытыми с обоих концов.

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 спорангиев через горизонтальную щель у Botrychium , эуспорангиатного папоротника.

Раскрытие спорангий у грибов и миксомицетов

• 
  Различные спорангии миксомицетов, раскрывающиеся по-разному.

См. также

• Абсциссия — разделение структур, приводящее к их утрате.
• Антезис — раскрытие цветов
• Элатеры - структуры, которые образуются внутри спорангия и способствуют распространению спор хвощей, печеночников и роголистников.
• Ломент — плод, который распадается на части, но не раскрывается.
• Шизокарпий — тип плода, который распадается на части и может раскрываться, а может и не открываться.

Библиография

• Хикки, Майкл; Кинг, Клайв (2000). Кембриджский иллюстрированный глоссарий ботанических терминов . Кембридж: Кембриджского университета Издательство . ISBN  978-0-521-79401-5 .

Внешние ссылки

• «Направление раскрытия пыльника» . Флора Австралии . 28 февраля 2018 года . Проверено 25 марта 2024 г.
• «Раскрытие пыльника» . Проверено 25 марта 2024 г.