Kvety: Rozmanitosť a význam rastlinných reprodukčných orgánov
Kvet (po latinsky anthos, flos) je orgán rastlín v podobe skrátenej stonky (letorastu), na ktorej je prisadnutý súbor premenených (cudzím slovom metamorfovaných) listov slúžiacich na pohlavné rozmnožovanie. Kvety obsahujú rastlinné reprodukčné orgány, ktorých konečnou funkciou je produkcia semien, ktoré predstavujú nasledujúcu generáciu týchto rastlín. Jeho úlohou je tvorba pohlavných buniek.
Súbor kvetov na spoločnej stonke sa nazýva súkvetie. Najmenší kvet má Wolffia (asi 0,5 mm), najväčší Rafflesia (až 1 meter veľký).
Typy kvetov a ich morfológia
V úplnom kvete sa rozlišujú kvetné obaly a reprodukčné orgány - tyčinky a piestik. Kvety s tyčinkami a plodolistami sú obojpohlavné. Kvety, ktoré obsahujú iba orgány jedného pohlavia sú jednopohlavné. Jednodomé rastliny majú jednopohlavné kvety oboch typov. Dvojdomé rastliny majú jednopohlavné kvety na rôznych jedincoch.
Kvetné obaly
Kvetné obaly môžu byť voľné alebo zrastené. Nerozlíšený kvetný obal, rovnakotvarý, ktorý tvoria len okvetné lístky, je okvetie = perigonium P (tulipán).
Nahosemenné a Magnóliorasty
Nahosemenné kvety, ako napríklad borovicorasty, ich majú uložené v šištičkách. Ich kvety sa označujú ako "nepravé kvety". Sú farebne odlíšené - žlté šištičky sú samčie a červené šištičky sú samičie. Samičie šištičky tvoria vreteno, na ktorom vyrastajú v závitnici výtrusné listy - tyčinky. Majú 2 výtrusnice - peľové komôrky (v nich vznikajú peľové zrnká).
Magnóliorasty tvoria súbor špecializovaných premenených listov, ktoré vyrastajú v kruhu alebo v závitnici na sploštenej stonke - na kvetnom lôžku. Tyčinky boli spočiatku široké, lupeňovité, neskôr sa diferencovali na časti, ktoré sú známe aj dnes (nitka, peľnica). Piestik vznikol zrastom plodolistov a neskôr sa diferencoval na semenník, čnelku a bliznu. Väčšina druhov magnóliorastov je hmyzoopelivá.
Jednoklíčnolistové a Dvojklíčnolistové rastliny
V minulosti sa všetky kvitnúce rastliny delili jednoducho na jednoklíčnolistové a dvojklíčnolistové. Dnes vieme, že bazálne vetvy a magnoliidy stoja na samom začiatku evolučného stromu. Odštiepili sa ešte predtým, než vôbec vznikli takzvané pravé dvojklíčnolistové rastliny (eudikoty). Táto skupina predstavuje absolútne najstaršiu a najprimitívnejšiu vývojovú líniu kvitnúcich rastlín.
Jednoklíčnolistové rastliny (Monocotyledones)
Skupina jednoklíčnolistových rastlín (monokotyledony, staršie Liliopsida) predstavuje obrovskú a mimoriadne dôležitú fylogenetickú líniu krytosemenných rastlín, do ktorej patrí približne 28 % všetkých existujúcich druhov kvetín. Majú druhotne redukovanú pôvodnú koreňovú sústavu, ktorá je nahradená adventívnymi koreňmi, a často podzemky, hľuzy, cibule. Sú jednoročné až trváce byliny, ojedinele liany až stromy. V stonke sú cievne zväzky bez kambia usporiadané v kruhoch v ataktostéle (polycyklickej eustéle). Kvôli neprítomnosti kambia druhotne nehrubnú, len ojedinele pri niektorých drevnatých druhoch dochádza k anomálnemu hrubnutiu stonky. Hlavný koreň veľmi skoro zaniká a jeho funkciu preberajú adventívne korene (sekundárna homorízia). Listy sú rôzneho tvaru, väčšinou však podlhovasté, s oblúkovitou alebo rovnobežnou žilnatinou, najčastejšie striedavého postavenia. Predpokladá sa, že sú homologické s listovou stopkou iných krytosemenných rastlín.
Významné čeľade jednoklíčnolistových rastlín:
- Čeľaď ľaliovité (Liliaceae): V starších systémoch bola táto čeľaď „zbernou” skupinou pre mnohé jednoklíčnolistové rastliny. Definovali sa ako byliny s podzemkami, cibuľami alebo hľuzami. Moderná systematika však už netriedi rastliny len morfologicky, ale zohľadňuje fylogenézu a molekulárne vzťahy medzi druhmi. Zistilo sa, že pôvodná rodina ľaliovitých je vývojovo neprirodzená, z ktorej sa odčlenili samostatné čeľade amarylkovité (Amaryllidaceae) a asparágovité (Asparagaceae). Čeľaď ľaliovité zostala zachovaná, ale dnes je oveľa menšia. Medzi zástupcov patrí Konvalinka voňavá (Convallaria majalis), prudko jedovatá trváca bylina listnatých lesov.
- Čeľaď jesienkovité (Colchicaceae): Charakteristická prítomnosťou podzemkov a hľúz. Jesienka obyčajná (Colchicum autumnale) je trváca bylina s veľmi špecifickým životným cyklom. Celá rastlina jesienky je prudko jedovatá, obsahuje alkaloid kolchicín.
- Čeľaď amarylkovité (Amaryllidaceae): Reprezentujú trváce byliny s úzkymi čiarkovitými alebo valcovitými listami. Majú vynikajúcu evolučnú stratégiu na prežitie nepriaznivého zimného obdobia vo forme podzemných cibúľ alebo podzemkov. Kvety sú jednotlivé alebo tvoria súkvetia s blanitým tulcom. Príklady: Cesnak kuchynský (Allium sativum), Cesnak cibuľový (Allium cepa), Snežienka jarná (Galanthus nivalis), Bleduľa jarná (Leucojum vernum), Narcis biely (Narcissus poeticus).
- Čeľaď kosatcovité (Iridaceae): Trváce byliny s podzemkami alebo bazálnymi hľuzami. Kľúčovým rozlišovacím znakom od amarylkovitých je zredukovaný počet tyčiniek. Zástupcom je Šafran siaty (Crocus sativum).
- Čeľaď vstavačovité (Orchidaceae): Najpočetnejšia čeľaď kvitnúcich rastlín na Zemi (zahŕňa až 38 000 druhov). Prevažnú väčšinu tvoria tropické byliny, z ktorých obrovské množstvo rastie epifyticky. Kvety orchideí sú bilaterálne symetrické a ich okvetné lístky rastú v skupinách po troch, pričom jeden lístok zvyčajne vytvára špecifický dlhý pysk (labelum) na pristávanie hmyzích opeľovačov. Príklady: Črievičník papučkový (Cypripedium calceolus), Vanilka pravá (Vanilla planifolia).
- Čeľaď asfodelovité (Asphodelaceae): Odčleňuje sa od asparágovitých na základe drobných odchýlok v morfológii vajíčka. Zástupcom je Aloa pravá (Aloe vera).
- Čeľaď arekovité (Arecaceae): Palmy. Sú to stromy s hrubým a zásadne nerozkonáreným stĺpovitým kmeňom, ktorý je ukončený obrovskou vrcholovou ružicou listov. Ich korene napriek mohutnej veľkosti stromu zostávajú jemné, vláknité a plytké (homorízia). Príklady: Datľovník obyčajný (Phoenix dactylifera), Kokosovník obyčajný (Cocos nucifera).
- Čeľaď ďumbierovité (Zingiberaceae): Trváce tropické byliny s podzemkami bohato zásobenými škrobom. Ich kvety sú bilaterálne súmerné, pričom redukované tyčinky vytvárajú zreteľný pysk (labelum). Príklady: Ďumbier obyčajný (Zingiber officinale), Kurkumovník dlhý (Curcuma longa).
- Čeľaď banánovníkovité (Musaceae): Zástupcom je Banánovník končistolistý (Musa acuminata), ktorý napriek tomu, že dorastá do výšky stromu (až 6 m), je najväčšou viacročnou bylinou na svete.
Jednoklíčnolistové vs. dvojklíčnolistové rastliny
Dvojklíčnolistové rastliny (Magnoliophyta)
Je to najmladšie oddelenie s najvyspelejšími druhmi rastlín, pretože dosiahli najvyšší stupeň vývoja. Pravdepodobne vznikli v druhohorách z primitívnych lyginodendrorastov (papraďosemenné rastliny). Ich vznik súvisí s prispôsobením sa suchozemským podmienkam. Spočiatku to boli stromovité formy, neskôr krovinaté a nakoniec bylinné formy. Koreňová sústava môže byť alorízia alebo homorízia. Stonka býva drevnatá i bylinná s kolaterálnym cievnym zväzkom usporiadaným v kruhu alebo roztrúsene. V xyléme sú prítomné predovšetkým cievy. Listy majú rôzny tvar čepele, ale nevyskytujú sa ihlicovité listy ako pri borovicorastoch.
Kvet = reprodukčný orgán je listového pôvodu. Prvé kvety boli acyklické, ktoré mali predĺžené kvetné lôžko s kvetnými časťami usporiadanými v závitnici. Z nich sa vytvorili cyklické kvety a v priebehu fylogenézy súmerné kvety. Kvetné obaly môžu byť nerozlíšené - okvetie, alebo rozlíšené na kalich a korunu. Kým vývojovo pôvodnejšie kvety mali veľký počet kvetných častí, v priebehu vývoja sa pozoruje redukcia počtu a súčasne zrastanie voľných kvetných častí. Toto oddelenie je charakteristické vytvorené dvojité oplodnenie, v dôsledku čoho splýva jedna spermatická bunka s oosférou a vzniká zárodok (embryo) novej rastliny a druhá spermatická bunka splýva s centrálnym diploidným jadrom, čím vzniká sekundárny triploidný endosperm. Sporofyt je úplne prispôsobený suchozemskému spôsobu života.
Významné čeľade dvojklíčnolistových rastlín:
- Čeľaď leknovité (Nymphaeaceae): Zahŕňa známe vodné byliny, ktoré majú z fylogenetického hľadiska obrovský význam. Sú dokonale prispôsobené životu vo vode vďaka prevzdušňovaciemu pletivu (aerenchým) v stonkách. Hoci ich listy prešli výraznou adaptáciou, kvety si zachovali primitívnu štruktúru s obrovským množstvom tyčiniek. Zaujímavosťou je, že korunné lupienky plynule prechádzajú do takzvaných staminódií (jalových tyčiniek bez peľu). Zástupcovia: Lekno biele (Nymphaea alba), Leknica žltá (Nuphar lutea), Viktória kráľovská (Victoria regia).
- Čeľaď schizandrovité (Schisandraceae): Z hospodárskeho hľadiska mimoriadne známy anízovec pravý (Illicium verum), vždyzelený ázijský strom. Jeho plodom je hviezdicovité oplodie ukrývajúce osem semien, ktoré u nás poznáme ako korenie badián.
- Čeľaď magnóliovité (Magnoliaceae): Typické predĺžené kvetné lôžko, na ktorom sú kvetné obaly, tyčinky a množstvo piestikov usporiadané v špirále (závitnici). Je to najstaršia čeľaď. Väčšina druhov rastie vo východnej a juhovýchodnej Ázii. Patrí tu opadavé i vždyzelené stromy a kry. Majú výrazné veľké kvety s terminálnym postavením. Ikonickým okrasným zástupcom je magnólia veľkokvetá (Magnolia grandiflora).
- Čeľaď pieprovité (Piperaceae): Zástupcovia rodu pieprovec (Peperomia) sú často pestované v domácnostiach. Obrovský hospodársky význam má sesterský rod piepor (Piper). Ikonickým zástupcom je piepor čierny (Piper nigrum), drevnatá popínavá liana pochádzajúca z tropických lesov Indie.
- Čeľaď muškátovníkovité (Myristicaceae): Zaujímavý zdroj korenín je muškátovník pravý (Myristica fragrans). Z jeho semena získavame muškátový orech a muškátový kvet.
- Čeľaď vavrínovité (Lauraceae): Zastupujú prevažne vždyzelené dreviny s jednoduchými striedavými listami. Vďaka vysokému obsahu éterických olejov z nich pochádzajú viaceré globálne známe koreniny. Patrí sem vavrín pravý (Laurus nobilis) a škorica. Medzi úžitkové druhy radíme aj hruškovec americký (Persea americana), ktorý produkuje avokádo.
- Čeľaď iskerníkovité (Ranunculaceae): Početná skupina mierneho až chladného pásma. Ide väčšinou o byliny, vzácne dreviny. Kvety majú buď nerozlíšené kvetné obaly (okvetie z 5 alebo 3+3 okvetných lístkov) alebo rozlíšené na kalich a korunu. Tyčiniek je veľké množstvo a aj piestik vznik zrastením veľkého počtu plodolistov. Ich mliečnice obsahujú rôzne alkaloidy. Príklady: Iskerník prudký, Veternica hájna, Pečeňovník trojlaločný.
- Čeľaď makovité (Papaveraceae): Kvety sú dvojpočetné (2+2) s prchavým kalichom. Plod: tobolka, nažka. V parenchýme - mliečnice (alkaloidy: kodeín, morfín, papaverín). Príklady: Mak siaty, Lastovičník väčší.
- Čeľaď pŕhľavovité (Urticaceae): Chránia sa pŕhľavými trichómami. Listy jednoduché, striedavé i protistojné. Kvety jednopohlavné vo zväzočkoch. Príklad: Pŕhľava dvojdomá.
- Čeľaď konopovité (Cannabaceae): Dvojdomé, vetroopelivé druhy. Listy dlaňovitolaločnaté alebo dlaňovodielne. Plodom je nažka. Príklady: Konopa siata, Chmeľ obyčajný.
- Čeľaď bukovité (Fagaceae): Mohutné stromy s jednoduchými i striedavými listami. Malé samčie alebo samičie kvety sú často v oddelených jahňadách, na tom istom jedincovi, vetroopelivé. Plodom je nažka obklopená čiaškou alebo uzavretá v nej. Príklady: Buk lesný, Dub letný, Gaštan jedlý.
- Čeľaď brezovité (Betulaceae): Dreviny s jednoduchými, celistvými, striedavými listami. Kvety jednopohlavné, nahé, v jahňadách. Príklady: Breza previsnutá, Jelša lepkavá.
- Čeľaď kapustovité (Brassicaceae): Hospodársky významná čeľaď. Zahŕňa jednoročné i dvojročné trváce byliny. Pre čeľaď je charakteristický 4-početný kvet a štvormocné tyčinky. Plod: šešuľa a šešuľka. Semená sú bohaté na olej. Príklady: Kapusta obyčajná, Repka olejka, Horčica biela.
- Čeľaď ružovité (Rosaceae): Skupina opadavých a vždyzelených stromov, krov a bylín. Kvety pravidelné 5-početné. Plody - mechúriky, nažky, kôstkovice, malvice. Príklady: Ruža šípová, Jahoda obyčajná, Ovocné stromy (Broskyňa, Jabloň, Hruška).
- Čeľaď bôbovité (Fabaceae): Vytvorené zložené listy s úponkami. Na koreňoch hľuzy so symbiotickými nitrifikačnými baktériami. Špecifická stavba kvetu: kališné lístky kvetov zrastajú, korunné lupienky voľné (striežka, krídla, čĺnok). Kvety vytvárajú strapcovité súkvetia. Príklady: Lupina úzkolistá, Agát biely.
- Čeľaď mrkvovité (Daucaceae): Dvojročné i trváce byliny. Drobné kvety sústredené v okolíku alebo zloženom okolíku. Plodom: dvojnažka pozdĺžne rýhovaná. Príklady: Mrkva obyčajná, Petržlen záhradný, Kôpor voňavý.
- Čeľaď ľuľkovité (Solanaceae): Tropické alebo subtropické rastliny, hodne rozšírené. Kvety sú usporiadané vo vrcholíkovitom súkvetí. Koruna z 5 zrastených korunných lupienkov zrástla s 5 tyčinkami. Príklady: Zemiak, Paradajka, Paprika.
- Čeľaď hluchavkovité (Lamiaceae): Byliny rastúce na suchých a teplých miestach. Majú štvorhrannú stonku, jednoduché, krížmoprotistrojné listy. Dvojpyskové kvety (horný a dolný) sú súmerné s dvojmocnými tyčinkami. Plod: tvrdky. Ich silice sa využívajú ako liečivá. Príklady: Hluchavka biela, Šalvia lekárska, Materina dúška, Mäta pieporná, Pamajorán obyčajný (oregano).
- Čeľaď astrovité (Asteraceae): Prevažne byliny aj dreviny, často s mliečnicami. Charakteristickým súkvetím je úbor. Je tvorený z 2 častí: stredná časť - terč obsahuje rúrkovité kvety, po obvode sa nachádzajú farebne odlíšené jazykovité kvety. Plod: jednosemenná nažka - na vrchole lietacie zariadenie, ochlpenia. Príklady: Slnečnica, Harmanček.