Premena orgánov a vznik kvetu: Majstrovské dielo prírody

Kvet je omnoho viac než len ozdoba lúky či záhrady, je pozoruhodným výsledkom miliónov rokov evolúcie a hlavnou príčinou rozmanitosti rastlín, ktoré nás obklopujú. Každý kvet je maličkým mikrosvetom, v ktorom sa odohrávajú zložité procesy, vďaka ktorým sa rastliny môžu rozmnožovať a vytvárať ďalšie generácie. Cieľom tejto eseje je predstaviť kvet nielen ako estetický prvok krajiny, ale predovšetkým ako dômyselný generatívny orgán, bez ktorého by nebolo možné zachovanie väčšiny druhov vyšších rastlín.

S prechodom rastlín z vodného prostredia na suchú zem nastávajú aj zmeny v stavbe ich tela, nakoľko suchozemské rastliny už nemohli prijímať vodu celým povrchom tela. Novovzniknuté orgány museli zabezpečiť príjem a rozvoz vody, mechanickú pevnosť a reprodukciu druhu. Rastlinné telo nazývame kormus.

Evolúcia rastlín z vodného prostredia na suchú zem

Kvet ako generatívny orgán

Kvet je pomenovaním pre špeciálny orgán, ktorého hlavnou úlohou je zabezpečenie rozmnožovania rastlín. V rastlinnej anatómii rozlišujeme medzi vegetatívnymi orgánmi (ako sú korene, stonky a listy), ktoré sú zodpovedné za rast a výživu, a generatívnymi orgánmi, kde je práve kvet tým najdôležitejším. Cez procesy, akými sú opelenie a následné oplodnenie, vznikajú z kvetov semená. Semená sú nositeľmi genetickej informácie, a práve cez ne rastlina rozširuje svoj rod do ďalších generácií. Opeľovanie, či už hmyzom alebo vetrom, dokáže zabezpečiť miešanie génov a tým genetickú pestrosť. Kvet (po latinsky anthos, flos) je orgán rastlín (papradí a všetkých zložitejších 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.

Schéma generatívnych a vegetatívnych orgánov rastlín

Stavba kvetu

Kvet krytosemenných rastlín sa skladá z týchto základných častí:

Kvetná stopka: Kvetnou stopkou sa kvet pripája na stonku.
Kvetné lôžko: Vzniklo zo stonky a nesie všetky časti kvetu.
Kvetné obaly: Vznikli premenou listov, chránia vnútorné časti kvetu a môžu byť rôzne sfarbené, aby prilákali opeľovače.
Tyčinky: Sú samčie rozmnožovacie útvary.
Piestik: Vzniká u krytosemenných rastlín zrastením jedného alebo viacerých samičích plodolistov (megasporofyly).

Kvetné obaly

Kvetné obaly chránia reprodukčné orgány a lákajú opeľovače. Môžu byť rozlíšené na:

Kalich (calyx): Vonkajšia, väčšinou zelená časť tvorená z kališných listov (sepalum). Kališné lístky môžu zrastať do kališnej rúrky, lemu a hrdla.
Koruna (corolla): Vnútorná, pestrofarebná časť tvorená z korunných lupeňov (petalum). Na koruných lístkoch alebo v ich blízkosti sa môžu nachádzať nektáriá.

Ak nie sú kvetné obaly tvarovo ani farebne rozlíšené, nazývame ich okvetie (perigonium). Rozlíšený kvetný obal je typickým znakom dvojklíčnolistových rastlín. Jednoklíčnolistové rastliny môžu mať kvetný obal nerozlíšený, nevytvárajú kalich a korunu a nazývame ho okvetie (perigon).

Tyčinky

Tyčinka (stamen) je samčí rozmnožovací ústroj. Z fylogenetického hľadiska tyčinky predstavujú samčie výtrusové listy (mikrosporofyly). Tvorí ju nitka (filamentum) a peľnica (anthera). Peľnica obsahuje dva peľové vačky, z ktorých každý má dve peľové komôrky. Tu vznikajú redukčným delením peľové zrná. Súbor tyčiniek sa nazýva andréceum. Nitka môže byť rôzne dlhá a u niektorých rastlín môže tyčinka vyčnievať von z kvetu. V peľniciach tyčiniek je diploidné peľotvorné pletivo, z ktorého sa po redukčnom delení vyvíjajú štvorice (tetrády) peľových zrniek. Jadrá peľových zrniek sa mitoticky delia predtým ako zrnká opustia peľovú komôrku. Vznikne vyživovacia (vegetatívna) bunka, z ktorej klíčením vyrastie peľové vrecúško a rozmnožovacia (generatívna) bunka. Z nej mitózou vznikajú 2 samčie pohlavné bunky - spermatické bunky.

Piestik

Piestik (pistillum) je samičí rozmnožovací orgán. Vzniká zrastením jedného alebo viacerých plodolistov, ktoré predstavujú samičie výtrusové listy (makrosporofyly). Tvorí ho čnelka (stylus), lepkavá blizna (stigma) a spodný semenník (ovarium), v ktorom sú uložené vajíčka. Nahosemenné rastliny nemajú piestik, plodolist je plochý (tvorí ho semenná šupina), na ňom sa nachádza nekryté vajíčko. Blizna je vrchná časť piestika, je vlhká, na blizne sa zachytávajú peľové zrná. Čnelka je stredná časť piestika, je rôzne dlhá, dvíha bliznu tak, aby sa na nej mohli zachytiť peľové zrná alebo aby sa blizna otrela o hmyz hľadajúci v kvete sladkú šťavu. Semenník je spodná, rozšírená časť piestika, kde sa nachádzajú vajíčka. V semenníku piestika sa vyvíja jedno alebo viac vajíčok. Vajíčko vzniklo zrastením výtrusníc. Prostredná výtrusnica tvorí vajíčkové jadro (nucellus). Ostatné výtrusnice majú ochrannú funkciu, tvoria vajíčkové obaly - integumenty. Na vrchole vajíčka vytvárajú peľový vchod (micropyle).

Podľa polohy semenníka rozlišujeme:

Horný: Kvetné obaly a tyčinky vyrastajú pod semenníkom.
Polospodný: Kvetné obaly a tyčinky vyrastajú približne uprostred.
Spodný: Kvetné obaly a tyčinky vyrastajú nad semenníkom.

Opelenie a oplodnenie

Opelenie (pollinatio) je prenesenie peľu z tyčinky na bliznu piestika. Ak je peľ prenesený z tyčinky na piestik toho istého kvetu, jedná sa o samoopelenie (autogamia). Ak je peľ prenesený na cudzí kvet, je to cudzoopelenie (allogamia). Mnohé rastliny v našich poliach a sadoch lákajú opeľovačov vôňou, farbou, či tvarom - napríklad medovka láka včely, ktoré jej peľ zachytia a prenesú.

Oplodnenie je splynutie samčej a samičej pohlavnej bunky. Keď peľové zrno pristane na blizne, klíči peľovú rúrku, ktorá prerastá cez čnelku až k vajíčku. U krytosemenných rastlín sa odohráva dvojité oplodnenie: jedna peľová bunka splynie s vajíčkom a vzniká zygota (budúci zárodok), druhá s inými jadrami v zárodočnom miešku a vzniká vyživovacie pletivo pre mladý zárodok.

Dvojité oplodnenie (krytosemenné rastliny) | Biológia rastlín

Vajíčkové jadro je vyplnené výtrusorodým pletivom, ktorého jedna bunka - materská bunka zárodočného mieška, sa redukčne delí a vzniknú 4 haploidné bunky. Z nich 3 zaniknú a zostávajúca bunka tvorí jednobunkový zárodočný miešok s centrálnym jadrom. Na opačnom póle sa vytvoria 3 protistojné bunky (antipódy). Dve jadrá v strede zárodočného mieška - polárne jadrá splynú a vytvoria diploidné centrálne jadro. V tomto štádiu vývinu ide o zrelý zárodočný miešok, ktorý je pripravený na oplodnenie. Integumenty sa diferencujú na obaly semena - osemenie.

Súkvetie a plod

Súbor kvetov na spoločnej stonke sa nazýva súkvetie. O súkvetí hovoríme vtedy, ak sa na jednej rastline vyskytuje súčasne celý súbor kvetov. Plod (fructus) vzniká po oplodnení z piestika. Jeho hlavnou funkciou je vyživovanie semien v čase ich dozrievania a uľahčenie ich rozširovania (chória). Plody vzniknuté premenou piestika označujeme ako pravé plody. Ak plod vzniká aj z iných častí kvetu (napríklad kvetného lôžka), nazývame ho nepravý plod. Oplodnením vajíčka vzniká semeno a zo stien semenníka, prípadne aj kvetnej čiašky, takzvané oplodie (pericarpium). Stena plodu - oplodia (perikarp) sa člení na: exokarp - vonkajšia vrstva, rôzne hrubá a sfarbená; mesokarp - stredná časť, tvorená šťavnatým parenchýmom; endokarp - vnútorná časť.

Nahosemenné rastliny netvoria žiadne plody, keďže nemajú semenník, z ktorého steny by sa zmenili na oplodie. Výsledkom sú iba nahé semená, ktoré po dozretí zvyčajne voľne ležia na zdrevnatených šupinách.

tags: #premenou #ktoreho #organu #vznikol #kvet