Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Новіков А., Барабаш-Красни Б. Сучасна систематика рослин. Загальні питання

.pdf
Скачиваний:
229
Добавлен:
26.09.2022
Размер:
87.25 Mб
Скачать

539

540

231. Нектарники (закінчення)

Інколи

серед

інтрафлоральних

або

симплікатній

структурних зонах

нектарників розрізняють nectaria caduca

гінецея;

 

 

 

 

(нектарники, що сполучені з опадаючими

б) зону об’єднаного септального

елементами квітки або ж гомологічні до

нектарника – представлена сполученими

них) та nectaria persistentia (нектарники,

в центрі зав’язі камерами у єдину спільну

що

сполучені

з

неопадаючими

порожнину, яка може розміщуватися в

елементами квітки або ж гомологічні до

гемісинасцидіатній або гемісимплікатній

них) (Smets 1986; Smets et al. 2000).

структурних зонах гінецея;

 

Окремо

слід

відзначити

септальні

в) зону вивідних каналів нектарника

нектарники

нектарники

деяких

– представлена ізольованими каналами,

однодольних рослин, що представлені

щовиконуютьфункціювиведеннянектару

екзогенними порожнинами (камерами),

на поверхню зав’язі і, залежно від форми

розташованими в перегородках (септах)

нектарника, можуть розміщуватися в

зав’язі зрослоплодолисткової маточки.

різних структурних зонах гінецея.

При цьому нектар може виділяти лише

 

 

 

 

 

 

внутрішня поверхня

камер септальних

Існують й інші підходи до класифікації

нектарників, де він накопичується та

інтрафлоральнихісептальнихнектарників

вивільняється назовні через канали. Або

(Daumann 1970; Schmid 1985; Böhme

жсекреторнуфункціюможутьвиконувати

1988).

 

 

 

 

 

також ділянки, які розташовані назовні.

Smets & Cresens (1988) пропонують

Simpson (1993) виокремлює три типи

вживати

замість

вузького

терміну

септальних нектарників за положенням

септальні

нектарники більш

широкий

відносно гнізд зав’язі: а) інфралокулярні

термін

гіноплевральні

нектарники,

– розташовуються нижче від гнізд зав’язі;

що охоплює всі типи септальних

б) інтерлокулярні – розташовуються на

нектарників, зокрема і так звані зовнішні,

рівні гнізд зав’язі; в) супралокулярні

які

розташовуються

на

зовнішніх

розташовуються вище від рівня гнізд

стінках зав’язі в деяких Magnoliidae, що

зав’язі.

 

 

 

 

додатково доводить

спорідненість цієї

 

 

 

 

 

 

групи рослин з однодольними.

 

У

структурі септальних нектарників

Насамкінець,

нектар-продукуючу

Одінцова (2013) виділяє три основні

функцію можуть переймати на себе й

структурні зони:

 

 

 

інші структури: а) гідатоди (наприклад,

а) зону роздільного септального

у Fritillaria L.), що зазвичай виконують

нектарника–представленаізольованими

функцію виведення надлишку води з

одна від одної камерами в перегородках

рослини; б) елайофори (наприклад, у

зав’язі, що можуть розміщуватися нижче

деяких Malpighiaceae Juss.), які зазвичай

від рівня гнізд зав’язі, у синасцидіатній

продукують олії.

 

 

 

Рис. 197. Класифікація інтрафлоральних нектарників за розмірами, положенням у зав’язі, розташуванням вивідного каналу, а також структурою та розташуванням секреторної тканини (пунктир) за Daumann (1970). a-k – при гіпогінії; l-n – при семі-епігінії; o-v – при епігінії.

541

542

232. Квіткові формули

Існує багато різних способів для опису

A2+2/Sto2+A2 означає, що у квітці може

різноманіття квіток. Зокрема, це можуть

міститися чотири тичинки по дві у двох

бути текстові описи й ілюстрації, але

колах, або ж дві з них можуть бути

окрім них широко застосовують квіткові

представлені стерильними стамінодіями.

формули та діаграми.

 

 

 

 

Для

прикладу

можна

навести

Квіткова формула (формула квітки) –

порівняно

 

просту

формулу

цечисельно-літерналінійнаформула,яка

® K5 [C(5) A5] G(2), що описує

описує симетрію квітки, а також кількість,

радіальносиметричну квітку представників

послідовність і

характер

розташування

родини Boraginaceae з 5 вільними

елементів у квітці.

 

 

 

 

 

чашолистками, 5 зрослими пелюстками, до

Квіткові

 

формули

 

 

можуть

яких приросло 5 вільних тичинок, а також

бути

традиційними

текстовими

верхньою зав’язю з 2 зрослих плодолистків

(використовують

 

виключно

 

текстові

(Leins&Erbar2010).

 

 

 

й

математичні

символи)

або

Більш складний приклад – формула

напівграфічними (окрім текстових і

® K(2):1↓ C1:2↓ [A30+10:2↓ Ĝ(3)*]Vp∞,

математичних символів, використовують

що описує резупіновану квітку орхідеї

різні графічні елементи, в основному

Cypripedium calceolus L.здвомазрослими

для

позначення

характеру

зростання

й одним вільним чашолисткоми, що

елементів квітки). Одні з найкращих

формуютьзигоморфнучашечку;1вільною

напівграфічних квіткових формул подано

губою і 2 вільними бічними пелюстками,

в книзі «Plant systematics: A phylogenetic

що формують

також зигоморфний

approach» (Judd et al. 1999).

 

 

віночок; трьома повністю редукованими

Порядок розташування позначень у

тичинками одного кола, а також однією

квітковій формулі: а) стать квітки (якщо

повністю редукованою тичинкою і двома

потрібно); б) симетрія квітки; в) кількість,

видозміненими тичинками другого кола,

співвідношення

і

зростання

елементів

які формують зигоморфний андроцей;

оцвітини; г) кількість,

співвідношення

нижньою

 

радіальносиметричною

та зростання тичинок; д) тип зав’язі,

зав’яззю з трьох зрослих плодолистків,

кількість, співвідношення і зростання

що містять численні насінні зачатки з

плодолистків; е) тип плода.

 

 

паріетальною

плацентацією

(Prenner

Кожен з елементів квітки у квітковій

et al. 2010). Зверніть увагу, що символи,

формуліпозначаютьзадопомогоюунікальної

якіописуютьсиметрію,стоятьпіслячисла

абревіатури або символу. Після кожної

елементів окремих груп, а не перед

абревіатури

зазначають

число

відповідних

їхніми абревіатурами. Цю саму формулу

елементівіхарактерїхзростання.

 

можна записати у спрощеному вигляді:

Також

позначають

 

усі

 

можливі

↓ K(2):1 C1:2 [A2 Ĝ(3)].

 

 

 

або принаймні основні варіанти у

Детальніше

з

принципами

і

варіабельностічислаелементівквіткитаїх

проблемами ужитку

квіткових

формул

редукції. Наприклад, фрагмент формули

можна ознайомитися в статтях Prenner

A6-∞ означає, що тичинок може бути

et al. (2010) та Ronse De Craene et al.

від 6 до багатьох. А фрагмент формули

(2014).

 

 

 

 

 

543

Символ Значення

*квітка актиноморфна (радіальносиметрична)

x або †

квітка диморфна (білатеральносиметрична)

квітка зигоморфна

∂, $ або

квітка асиметрична

або ø

квітка косо-зигоморфна

← або →

квітка латерально зигоморфна

® (resupination)

квітка обернуто-симетрична

чоловіча квітка

жіноча квітка

P (perigonium)

проста оцвітина

K (calyx)

чашечка

С (corolla)

віночок

A (androecium)

андроцей

G (gynoecium)

гінецей

Sto (St або A0)

стамінодії

G0

пістілодії

V (ovuli)

насінні зачатки (плацентація)

Va

плацентація апікальна

Vb

плацентація базальна

Vc

плацентація вільно-центральна

Vl

плацентація дифузно-ламінальна

Vm

плацентація маргінальна

Vp

плацентація паріетальна

Vu

плацентація U-подібна

Vx

плацентація центрально-кутова (пазушна)

οкільцеве розташування елементів квітки

σспіральне розташування елементів квітки

елементів квітки багато

+елементи квітки розташовуються в кількох колах

:водномуколірозміщуютьсярізніелементи(наприклад,тичинкиістилодії)

()

однотипні елементи квітки зрослі між собою

[]

різнотипні елементи квітки зрослі між собою

{}

різнотипні елементи квітки зрослі між собою

x-y

число елементів квітки варіює від мінімального (x) до максимального (y) значення

x/y

число елементів квітки може дорівнювати x або y, або ж можливе розташування

 

елементів квітки у варіанті x та варіанті y

x↔y

андроцей обдиплостемонний, x – кількість тичинок у першому колі, y – кількість

 

тичинок у другому (внутрішньому) колі

x↔

андроцей обгаплостемонний, x – кількість тичинок у єдиному колі

Gзав’язь верхня

-G-

зав’язь напівнижня

Ĝзав’язь нижня

r (reduction)

елементи квітки частково редуковані

0 (нуль)

елементи квітки повністю редуковані

Табл. 49. Основні позначення, які використовують при побудові квіткових формул.

544

233. Квіткові діаграми

Квіткова діаграма (діаграма квітки)

видовженимитрикутниками.Чашолистки

– це схематичне графічне зображення,

часто зображають також з кілем, тоді

на якому позначено основні елементи

пелюстки – без киля, або ж навпаки. При

квітки, відзначено особливості їхнього

цьому чашолистки заштриховують або

взаємного розташування, а також

затінюють сірим кольором. Пелюстки

розташування стосовно осі суцвіття. Як і

зазвичай зображають як дугу без киля,

у випадку з формулами, квіткові діаграми

яку затушовують або залишають білою

можуть

бути

деталізованими

або

залежно від обраного методу.

спрощеними, залежно від необхідності.

Листочкипростоїоцвітинизображають

Метод

квіткових

діаграм уперше

так само, як пелюстки у випадку

запропонував

видатний

німецький

подвійної оцвітини. Тичинки зображають

ботанік Август Вільгельм Ейхлер (August

схематично у вигляді вісімки (8) або

Wilhelm Eichler, 1839-1887) у монографії

двох сполучених вісімок (88). Маточку

«Bluthendiagramme:

Construirt

und

розміщуютьзазвичайуцентрідіаграмита

Erlautert» (Eichler 1875).

 

 

зображаютьувиглядікола,розділеногона

Існує чимало підходів до зображення

відповідну кількість секцій – гнізд зав’язі.

квіткових

діаграм.

Різні

автори

Часто в маточці схематично відзначають

використовують різні техніки та методи

характеррозташуваннянасіннихзачатків.

розмежування

елементів

квітки на

Зрослі елементи на діаграмі сполучають

діаграмі. Однак є й спільні правила,

тонкою суцільною лінією, а частково

яких дотримуються. Зокрема, вісь

зрослі – штриховою.

суцвіття завжди зображують зверху, а

Попри все, можна використовувати

саму діаграму розміщують, відповідно,

різноманітні допоміжні зображення та

знизу. Приквітки зазвичай позначають

позначення на діаграмі, що залежить

тонкою лінією або ж широкою

від складності побудови квітки й обсягу

повністю

затушованою чорним

дугою

досліджуваної групи.

з килем по центрі. Приквіточки – дещо

Рис. 198. Приклади квіткових діаграм: А – діаграма квітки Berberis vulgaris L. за Eichler (1875)

 

зі змінами; Б – діаграма квітки Astragalus sp. за Leins & Erbar (2010) зі змінами; В – узагальнена

 

діаграма за Ronse De Craene (2010) зі змінами.

 

545

546

234. A-B-C-D-E модель ідентичності елементів квітки

Молекулярно-генетичні

дослідження

п’яти основних типів. Саме MADS-

є потужним підґрунтям для розвитку

комплекси

регулюють експресію генів,

сучасної ботаніки, а їхні результати

які відповідають за розвиток тих чи інших

широко

застосовують

для

вирішення

елементівквітки.

 

найрізноманітніших

проблем,

які

A-B-C-D-E

 

модель

чудово

неможливо було розв’язати раніше.

виправдовувала себе для рослин із

Зокрема,1991рокунапідставідослідження

квітками, що мають подвійну оцвітину, а

Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. було

експресія гомеотичних генів має чіткі й

запропоновано A-B-C модель ідентичності

визначенімежі(модельфіксованихмеж).

елементівквітки(Coen&Meyerowitz1991),

Проте закономірно постало питання, як

згідно з якою формування чашолистків,

A-B-C-D-E модель реалізується в рослин із

пелюсток,

тичинок

і

плодолистків

простоюоцвітиною.Буловстановлено,що

контролюєтьсятакзванимигомеотичними

в більшості однодольних експресія генів

генами (названі так, тому що можуть

класу B відбувається в обох колах простої

спричиняти гомеозис – заміщення одних

оцвітини, а також у тичинках. Водночас

елементів іншими, наприклад, коли на

виявилося, що в Rumex acetosa L., який

місці пелюсток розвиваються тичинки).

також має просту оцвітину, експресія генів

Було запропоновано розділяти гомеотичні

класуBвідбуваєтьсявиключновтичинках.

гени на три класи – A, B і C. Експресія лише

Це дало поштовх для розвитку моделі

генівкласуAіндукуєрозвитокчашолистків.

плаваючих (зміщених) меж експресії

Експресія генів класів A і B – розвиток

гомеотичних генів. Щобільше, виявилося,

пелюсток. Експресія генів класів B і C

що в базальних покритонасінних, які

розвиток тичинок. Експресія лише генів

відрізняються

значним різноманіттям

класуC–розвитокплодолистків.

 

організації квітки, експресія гомеотичних

Проте

подальші

дослідження на

генів й інших класів (A і С) проявляється

інших рослинах засвідчили, що участь у

по-різному

та

в різному

діапазоні

програмі

формування

елементів

квітки

(модель згасаючих меж). Ця гіпотеза

беруть й інші два класи гомеотичних генів

пояснює, зокрема, наявність перехідних

–DтаE.ЕкспресіягенівкласуDобумовлює

морфологічних рядів між тичинками й

формування насінних зачатків, тоді як гени

листочками оцвітини (Theissen et al. 2002;

класу E виступають як допоміжні. A-B-C

Zahnet al. 2005a, 2005b).

 

модель була модифікована в A-B C D-E

Цікаво, що у древніх покритонасінних,

модель ідентичності

елементів

квітки

найімовірніше, гомеотичні гени класу B

(Theissen 2001; Theissen & Saedler 2001).

відповідали за визначення статі, тобто за

Згодом було встановлено, що гомеотичні

розвиток чоловічих (експресія генів класу

гени кодують фактори

транскрипції

B відбувається) або жіночих (експресія

(специфічні протеїни, що, у свою чергу,

не відбувається) квіток. Водночас генів

впливають на транскрипцію ДНК) класу

класу A у цих рослин не було, що дає

MADS. Було запропоновано квартерну

підстави відносити їх до моделі B-C/D

модель, згідно з якою MADS-протеїни

(Erbar 2007, 2010).

 

формують

тетрамерні

MADS-комплекси

 

 

 

 

547

Рис. 199. A-B-C-D-E модель ідентичності елементів квітки та приклади її реалізації за Erbar (2007, 2010) зі змінами.

548

235. Теорії походження квітки

Існує

чимало

теорій

походження

теорією,квіткавиниклазбагатоосьового

квітки, частина з яких вказує на конкретні

зібрання (такого собі «суцвіття») із

предкові групи, тоді як інші лише

численними

окремими

одностатевими

відзначають напрямок морфогенетичних

стробілами. При основі це зібрання

змін, що призвели до виникнення квітки.

осей було оточено спільною обгорткою

Найбільш відомими є кілька теорій.

листків. Таким чином, примітивні

Евантова (

стробілярна)

теорія

квітки були одностатевими, дрібними,

походження квітки (Arber & Parkin 1907)

вітрозапильними з визначеним числом

стверджує, що квітка (антостробіл)

елементів, а їх еволюція відбувалася

виникла

з

одноосьової

двостатевої

шляхом об’єднання в більш складні

структури (проантостробіла), яка на

двостатеві структури (псевдантії), тобто

довгій конічній осі несла спірально

ускладнення. Згідно із цією теорією,

розташовані численні покривні листки,

покритонасінні виникли з

гнетових,

мікроспорофіли

та

мегаспорофіли.

а найбільш примітивні квітки є в

Згідно із цією теорією, предком квіткових

Casuarinaceae R.Br. in Flinders.

 

рослин могли бути беннеттитові, а

Евантову теорію ще інколи називають

найбільш

 

примітивно

 

організовані

фоліарною або філомною, адже вона

квітки мали невизначене велике число

інтерпретує елементи квітки як органи

спірально

розташованих

елементів і

філомногопоходження.Прицьомуфілом

були ентомофільними (представлені в

розглядають

скоріше

як

абстрактне

сучасних Magnoliales Juss. ex Bercht. et

поняття, як певну листкоподібну

J. Presl та Nymphaeales Salisb. ex Bercht.

структуру, що не обов’язково має

et J. Presl). Еволюція квітки відбувалася

спільне походження

з

типовими

шляхом зменшення числа елементів і

листками рослин. До фоліарних також

набуття їх кільчастого розташування,

інколи зараховують псевдантову теорію,

тобто спрощення.

 

 

 

 

хоча в останньому випадку тичинки

Псевдантова

теорія

походження

розглядаютьсяякструктуринефіломного

квітки ( von Wettstein 1907) займає

походження.

 

 

 

протилежну

позицію.

Згідно

із цією

 

 

 

 

Рис. 200. Теорії походження квітки: А – евантова теорія; Б – псевдантова теорія; В – гонофілоносна

 

вайяGlossopteris Brongniart;Г–антокормEurystoma cf.,Д–антокормMoresnetia zalesskyi Stockmans.