WikiDer > Цветочная смена цвета

Floral color change
Лантана Камара соцветие отображение цветочного изменения цвета. Желтые и белые цветы открываются недавно, а пурпурные - более старые и были вызваны опылением, чтобы произвести больше антоцианов.[1]

Цветы в широком ассортименте покрытосеменные таксоны претерпевают изменение цвета, связанное с их возрастом или после успешного опыление.[2][3] Первая письменная запись о сроке изменение цвета цветов было в 1877 году, когда Чарльз Дарвин (12 февраля 1809 - 19 апреля 1882) прислал письмо своего коллеги, натуралиста. Фриц Мюллер (31 марта 1821 г. - 21 мая 1897 г.) британскому междисциплинарному научному журналу, Природа. Мюллер задокументировал закономерности и эффективность опыления в связи с изменением цвета цветков, которое произошло в Лантана цветы, найденные в бразильских лесах. Теперь понятно, что изменение цвета цветков происходило независимо несколько раз и сохраняло морфологические и физиологические различия между таксонами.[4] Хотя это явление было впервые упомянуто более 200 лет назад, исследования его биологической значимости проводились только в течение последних нескольких десятилетий.[5]

Механизмы

Три основных пигмента, участвующих в изменении цвета цветков: антоцианы, каротиноиды, и беталаины. Изменение цвета может произойти из-за любого из следующего; накопление или потеря антоцианов, накопление или потеря каротиноидов или накопление беталаинов. Изменение цвета цветов также может быть вызвано увеличением или уменьшением pH, вызывающим покраснение / посинение антоцианов и сопигментов.

Изменение цвета цветков может быть индуцируемым или не индуцируемым. Некоторые цветы меняют цвет с одинаковой скоростью независимо от посещения опылителями, в то время как другие могут быть вызваны отложением пыльцы на рыльце. Однако индуцибельные цветы со временем изменят цвет из-за старение даже без активности опылителей.

В зависимости от вида изменение цвета цветков может повлиять на весь цветок или на отдельные его части. Предыдущие исследования показали, что цветы, опыляемые молью, с большей вероятностью изменят цвет целиком, тогда как другие цветы, опыленные насекомыми, с большей вероятностью будут иметь локальные изменения цвета.[6]

Пищевой опылитель вида в Люпин род. Вверху соцветия - наградные цветы у цветение где пятно на лепестке знамени желтое. Ближе к низу соцветия находятся более старые фиолетовые цветы, которых опылители обычно избегают, предположительно потому, что они содержат меньше пыльцы и нектара.[7]

Опыление

В то время как цветы обычно увядают после опыления, многие таксоны покрытосеменных сохраняют свои цветы даже после того, как их половая жизнеспособность подошла к концу. За это время цветы, которые были успешно опылены и у которых уменьшилось количество плодов, могут измениться окраски, что послужит сигналом для их опылителей. Насекомые-опылители преимущественно посещают цветы, которые являются сексуально жизнеспособными и не изменили окраску.[6] Опылители будут учиться и различать стадии цветения по этим сигналам, приносящим пользу обеим сторонам, позволяя насекомым направлять их к цветам, которые приносят вознаграждение, в то время как цветы получают опыление.[4][6]

Было показано, что размер цветочного изображения растения важен для взаимодействия растения с опылителями. Более крупные цветочные экспозиции с большей вероятностью будут замечены и посещены их опылителями, чем маленькие неприметные цветочные экспозиции. Известно, что несколько видов покрытосеменных увеличивают свое цветочное отображение без появления дополнительных цветков. Эти виды достигают этого, сохраняя старые нефункциональные цветы, которые часто бывают снятый у других видов, чтобы снизить затраты на растения, которые происходят из необходимых углеводов и потери воды, которая происходит при поддержании этих тканей.[5][8] Однако, когда эти цветы сохраняются на опыленных насекомыми растениях, есть потенциальные преимущества улучшения репродуктивного успеха за счет увеличения отложения пыльцы на растениях. стигмы и экспорт пыльцы для удобрения семяпочек других растений.[8]

Другие формы изменения цвета цветов

Старение - одна из основных причин изменения окраски цветков наряду с индукцией опыления. Хотя у таксонов покрытосеменных наблюдается различие во времени, необходимое для старения, этот механизм обычно связан с биосинтезом антоцианов. Примула вечерняя в роде Энотера являются распространенным примером цветов, которые меняют цвет из-за старения. Энотера будет цвести вечером и казаться белыми или желтыми, а к утру они становятся розовыми или оранжевыми.[9]

Изменение цвета цветов также может быть результатом повышения или понижения pH. Гортензия является модельным родом для этого конкретного химического изменения цветов. Цветочные пигменты в Гортензия на них влияет присутствие ионов алюминия в почве, вызывая изменение цвета цветов от красного, розового, синего, светло-фиолетового или темно-фиолетового.[3]

Был обнаружен один нехимический пример в Caesalpinioideae, отдельное подсемейство Fabaceae где складывание лепестки вызывают изменения цветового рисунка цветов.[6]

использованная литература

  1. ^ RAM, H. Y. M .; МАТУР, Г. (1984-11-01). «Цветочные изменения цвета в лантана камара». Журнал экспериментальной ботаники. 35 (11): 1656–1662. Дои:10.1093 / jxb / 35.11.1656. ISSN 0022-0957.
  2. ^ Ракстон, Грэм Д; Шефер, Х. Мартин (август 2016 г.). «Изменение цвета цветков как потенциальный сигнал для опылителей». Текущее мнение в области биологии растений. 32: 96–100. Дои:10.1016 / j.pbi.2016.06.021. ISSN 1369-5266. PMID 27428780.
  3. ^ а б «Гортензия. Вопросы и ответы». 2013-05-16. Архивировано из оригинал на 2013-05-16. Получено 2020-05-11.
  4. ^ а б Вайс, Марта Р. (ноябрь 1991 г.). «Цветочные изменения цвета как сигнал для опылителей». Природа. 354 (6350): 227–229. Дои:10.1038 / 354227a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4363595.
  5. ^ а б Джонс, К. Юджин; Крузан, Митчелл Б. (февраль 1999 г.). «Цветочные морфологические изменения и репродуктивный успех у оленей (Lotus scoparius, Fabaceae)». Американский журнал ботаники. 86 (2): 273–277. Дои:10.2307/2656943. ISSN 0002-9122. JSTOR 2656943.
  6. ^ а б c d Weiss, Martha R .; Ламонт, Байрон Б. (13 мая 1997 г.). «Изменение цвета цветов и опыление насекомыми: динамическая взаимосвязь». Израильский журнал наук о растениях. 45 (2–3): 185–199. Дои:10.1080/07929978.1997.10676683. ISSN 0792-9978.
  7. ^ Гори, Дэвид Ф. (июль 1989 г.). «Изменение цвета цветков у Lupinus argenteus (Fabaceae): почему растения должны рекламировать местонахождение неблагодарных цветов для опылителей?». Эволюция. 43 (4): 870–881. Дои:10.2307/2409314. ISSN 0014-3820. JSTOR 2409314. PMID 28564205.
  8. ^ а б Cruzan, Mitchell B .; Нил, Пол Р .; Уилсон, Мэри Ф. (май 1988 г.). «Цветочный дисплей в Phyla Incisa: последствия для репродуктивного успеха мужчин и женщин». Эволюция. 42 (3): 505–515. Дои:10.2307/2409035. ISSN 0014-3820. JSTOR 2409035. PMID 28564003.
  9. ^ Теппабут, Яда; Ояма, Кин-ичи; Кондо, Тадао; Ёсида, Куми (2018-07-12). «Изменение цвета лепестков и химического состава цветков энотеры во время старения». Молекулы. 23 (7): 1698. Дои:10.3390 / молекулы23071698. ISSN 1420-3049. PMID 30002287.