Спектри морфологічних ознак Brassicaceae s. l.: суцвіття, квітка

Abstract

Досліджені спектри морфологічних ознак суцвіття та квітки рослин трьох близькоспоріднених родин – Capparaceae, Cleomaceae та Brassicaceae s. str. або Brassicaceae s. l. (альтернативна точка зору). Основна увага приділена таким ознакам суцвіття: тип, характер галуження, кількість квіток в одному суцвітті, наявність (відсутність) приквіток. Для аналізу будови квітки використані здебільшого такі ознаки: тип симетрії, форма і тривалість існування чашолистків, форма, характер розвитку та розмір пелюсток, особливості будови квітколожа та нектарних структур, конструкція андроцею, будова й особливості розвитку гінецею, характер цвітіння та запилення квітки. З’ясовано, що в усіх трьох родинах однаковим є тип суцвіття – китиця. Провідними напрямами еволюційної трансформації китиці Brassicaceae s. l. були редукція до однієї квітки та полімеризація – збільшення кількості квіток в одному суцвітті. Обидва модуси морфологічної зміни китиці спостерігаються як у Cleomaceae, так і в Brassicaceae s. str. Припускається, що збіднення китиці є наслідком адаптації рослин до аридних і кріофільних умов існування. Розвиток інтеркалярних і брактеозних суцвіть, дуже характерних для Cleomaceae і рідкісних – для Brassicaceae s. str., у дослідженій групі родин є, мабуть, вторинним. Можна припустити, що впродовж еволюції зменшувалася пластичність структурних елементів квітки Brassicaceae s. l. та відбувалася їхня олігомеризація, що обумовило уніфікацію морфологічних ознак, яка найвиразніша в Brassicaceae s. str. Різний перебіг цвітіння протягом доби (переважно вночі – в Capparaceae, здебільшого вдень – у Brassicaceae s. str. і в різний час доби – в Cleomaceae) спричинений, мабуть, вимогами до певних показників температурного режиму та вологості повітря, а також адаптацією до тих чи інших запилювачів. Для Brassicaceae s. l. найхарактерніші три способи запилення – перехресне, комбіноване та самозапилення. Перехресне запилення в кожній із трьох досліджених родин досягається розвитком неоднакових структурних елементів квітки: в каперцевих і клеомових воно забезпечується формуванням гінофора, андрофора або андрогінофора, а в хрестоцвітих – розвитком довгого стовпчика зав’язі.

Исследованы спектры морфологических признаков соцветия и цветка трех близкородственных семейств: Capparaceae, Cleomaceae и Brassicaceae s. str. или Brassicaceae s. l. (альтернативная точка зрения). Главное внимание уделено следующим признакам соцветия: тип, характер ветвления, количество цветков в одном соцветии, наличие (отсутствие) прицветников. Для анализа строения цветка использованы главным образом такие признаки: тип симметрии цветка, форма, характер роста и продолжительность существования чашелистиков, форма, особенности развития и размер лепестков, особенности строения цветоложа и нектарников, конструкция андроцея, строение и особенности развития гинецея, а также характер цветения и опыления цветков. Во всех трех семействах наблюдается одинаковый тип соцветия – кисть. Ведущими направлениями эволюционной трансформации кисти Brassicaceae s. l. были редукция до одного цветка, с одной стороны, и полимеризация (увеличение количества цветков в одном соцветии) – с другой. Оба модуса морфологического изменения кисти наблюдаются как в Cleomaceae, так и в Brassicaceae s. str. Предполагается, что обеднение кисти – это результат адаптации растений к аридным и криофильным условиям существования. Развитие интеркалярных и брактеозных кистей – очень характерных для Cleomaceae и редких – в Brassicaceae s. str. в исследуемой группе семейств имеет, вероятно, вторичное происхождение. Можно предположить, что в процессе эволюции уменьшалась пластичность структурных элементов цветка и происходила их олигомеризация, что обусловило унификацию морфологических признаков, наиболее выразительную в Brassicaceae s. str. Разный ход цветения в течение суток (преимущественно ночью в Capparaceae, в основном днем – в Brassicaceae s. str. и в разное время суток – в Cleomaceae) обусловленный, вероятно, потребностью в определенном температурном режиме и влажности воздуха, а также адаптацией к тем или другим опылителям. Для Brassicaceae s. l. наиболее характерны три способа опыления – перекрестное, комбинированное и самоопыление. Перекрестное опыление в каждом из трех семейств достигается развитием разных структурных элементов цветка: у каперцевых и клеомовых – посредством формирования гинофора, андрофора или андрогинофора, а у крестоцветных – развитием длинного столбика завязи.

The spectra of morphological features of the inflorescence and the flower of plants of three closely related families: Capparaceae, Cleomaceae and Brassicaceae s. str. or Brassicaceae s. l. (alternative view) are investigated. The main attention is paid to the following features of inflorescence: type, branching pattern, the number of flowers in one inflorescence, and the presence (absence) of the bracts. For analyzing the structure of the flower were used mostly features such as: symmetry type of flower, shape, growth pattern and duration of the sepals, shape, size and features of the petals, the structural features of the receptacle and nectaries, androecium construction, structure and features of the gynoecium, and the character of flowering and pollination of the flowers. It was established that in all three families observed the same type inflorescence – raceme. The main directions evolutionary transformation of the raceme of Brassicaceae s. l. were reduction to one flower on one hand, and polymerization (increased number of the flowers in an inflorescence), – on the other. Both modus morphological changes of the raceme observed in Cleomaceae as well as in Brassicaceae s. str. It is supposed that the depletion of the raceme is the result of adaptation of plants to arid and cryophilic conditions of existence. The development of intercalary and bracteate raceme – very typical for Cleomaceae and rare in the Brassicaceae s. str., in the study group of families is probably of secondary origin. Can assume that in the process of evolution the plasticity of the structural elements of the flowers decreased and occurred their oligomerization, which resulted in the unification of morphological features, the most expressive in the Brassicaceae s. str. Different course of the blooming across of the day (predominantly at night in Capparaceae, mostly during the day in Brassicaceae s. str. and at various times of the day in Cleomaceae) is caused by, probably, need of the specific temperature conditions and humidity, as well as adaptation to one or the other pollinators. For Brassicaceae s. l. the most typical are three ways of pollination: a cross, the combined and self-pollination. Cross-pollination in each of the three families is achieved by the development of various structural elements of the flower: in the Caper family and Cleomaceae it is ensures by forming ginofor, androfor or androginofor, and cruciferous – by development of the long stylus of the ovary.