26.3 Dulfrævingar

Námsmarkmið

Í lok þessa hluta munt þú geta gert eftirfarandi:

• Útskýrt hvers vegna dulfrævingar eru ríkjandi form plöntulífs í flestum vistkerfum á landi
• Lýst helstu hlutum blóms og hlutverkum þeirra
• Lýst lífsferli dæmigerðs berfrævings og dulfrævings í smáatriðum
• Rætt líkindi og mun á tveimur meginhópum blómplantna

Velgengni dulfrævinga má rekja til tveggja nýrra æxlunarbygginga: blóma og aldina. Hlutverk blómsins er að tryggja frævun, oft með liðdýrum, og vernda fósturvísi sem er að þroskast. Litir og mynstur blóma senda sértæk merki til margra frævandi skordýra, fugla og leðurblaka sem hafa samþróast með þeim. Sum mynstur eru til dæmis aðeins sýnileg á útfjólubláu ljóssviði, sem frævandi liðdýr geta séð. Fyrir suma frjóbera auglýsa blóm sig sem áreiðanlega uppsprettu blómasafa. Blómailmur hjálpar einnig til við að velja frjóbera. Sætur ilmur laðar gjarnan að býflugur, fiðrildi og mölflugur, en sumar flugur og bjöllur kjósa frekar lykt sem gefur til kynna gerjun eða rotnun. Blóm vernda einnig frævísinn og fósturvísinn sem þroskast inni í blómbotninum. Hlutverk aldins er að vernda og dreifa fræjum. Mismunandi bygging eða vefir aldina, svo sem sætt aldinkjöt, vængir, fallhlífar eða grípandi gaddar, endurspegla dreifingaraðferðirnar sem hjálpa til við að dreifa fræjum.

Blóm

Blóm eru ummynduð blöð, eða gróblöð, sem raðast um miðlægan blómbotn. Þótt þau séu mjög breytileg í útliti innihalda nánast öll blóm sömu byggingareiningar: bikarblöð, krónublöð, fræblöð og fræfla. Blómleggurinn festir blómið venjulega við plöntuna sjálfa. Krans bikarblaða, sem saman kallast bikar, er við grunn blómleggsins og umlykur óopnaðan blómknapp. Bikarblöð eru yfirleitt ljóstillífandi líffæri, þó undantekningar séu til. Í liljum og túlípanum samanstendur krónan til dæmis af þremur bikarblöðum og þremur krónublöðum sem líta nánast eins út. Krónublöð, sem saman kallast króna, eru innan við krans bikarblaða og geta borið skæra liti sem laða að frjóbera. Bikarblöð og krónublöð mynda saman blómhlífina. Kynlíffærin, kvenhluti blómsins og karlhluti blómsins, eru í miðju blómsins. Venjulega eru bikarblöð, krónublöð og fræflar fest við blómbotninn við grunn kvenhlutans, en kvenhlutinn getur einnig legið dýpra í blómbotninum þannig að aðrir blómhlutar festast ofan við hann.

Eins og sýnt er á Mynd 26.14 er innsti hluti tvíkynja blóms kvenhluti blómsins, þar sem eggin myndast. Kvenlega æxlunareiningin samanstendur af einu eða fleiri fræblöðum og hvert þeirra hefur fræni, stíl og eggleg. Frænið er staðurinn þar sem frjókorn setjast, annaðhvort með vindi eða frævandi liðdýri. Klístrað yfirborð frænisins fangar frjókornin, og stíllinn er tengibygging sem frjópípan vex eftir til að ná eggleginu. Egglegið hýsir einn eða fleiri frævísa, og hver þeirra þroskast að lokum í fræ. Bygging blóma er mjög fjölbreytt og fræblöð geta verið stök, mörg eða samvaxin. Mörg samvaxin fræblöð mynda frævu. Karlhluti blómsins samanstendur af mörgum fræflum sem umlykja miðlægt fræblað. Fræflar eru gerðir úr þunnum stilk, frjóþræði, og pokalaga byggingu, frjóhnappi. Frjóþráðurinn styður frjóhnappinn, þar sem smágró myndast með meiósu og þroskast í einlitna frjókorn, eða karlkynliði.

Lífsferill dulfrævings

Fullorðinsstigið, eða gróliðsstigið, er meginhluti lífsferils dulfrævings (Mynd 26.15). Líkt og berfrævingar eru dulfrævingar misgróa. Þeir mynda því smágró, sem mynda frjókorn sem karlkynliði, og stórgró, sem mynda frævísi með kvenkynliðum. Inni í smágróhirslum frjóhnappsins skipta smágrómóðurfrumur sér með meiósu og mynda einlitna smágró. Smágróin fara síðan í mítósu og gefa af sér frjókorn. Hvert frjókorn inniheldur tvær frumur: eina kynfrumu sem skiptir sér í tvær sáðfrumur og aðra frumu sem verður frjópípufruma.

Myndræn tengsl

Frævísir og frjóvgun

Frævísirinn, sem er varinn inni í egglegi fræblaðsins, inniheldur stórgróhirsluna sem er varin af tveimur lögum frævísishimna og egglegsveggnum. Í hverri stórgróhirslu fer tvílitna stórgrómóðurfruma í meiósu og myndar fjögur einlitna stórgró, þrjú lítil og eitt stórt. Aðeins stóra stórgróið lifir af; það skiptir sér þrisvar með mítósu og myndar átta kjarna sem dreifast á sjö frumur kvenkynliðsins, eða kímsekksins. Þrjár þessara frumna eru við hvorn pól kímsekksins. Frumurnar þrjár við annan pólinn verða eggið og tvær fylgifrumur. Frumurnar þrjár við gagnstæða pólinn verða andfætlufrumur. Miðfruman inniheldur tvo kjarnana sem eftir eru, pólkjarnana. Þessi fruma myndar að lokum fræhvítu fræsins. Þroskaður kímsekkur inniheldur því eina eggfrumu, tvær fylgifrumur eða hjálparfrumur, þrjár andfætlufrumur sem hrörna að lokum og miðfrumu með tveimur pólkjörnum. Þegar frjókorn berst á frænið vex frjópípa út úr korninu, niður stílinn og inn um kímgat, op í frævísishimnum frævísisins. Sáðfrumurnar tvær berast inn í kímsekkinn.

Þá verður tvöföld frjóvgun. Önnur sáðfruman sameinast egginu og myndar tvílitna okfrumu, verðandi fósturvísi. Hin sáðfruman rennur saman við pólkjarnana og myndar þrílitna frumu sem þroskast í fræhvítu, vefinn sem þjónar sem næringarforði fyrir fósturvísinn sem er að þroskast. Okfruman þroskast í fósturvísi með kímrót, lítilli rót, og einu lauflíku líffæri hjá einkímblöðungum eða tveimur hjá tvíkímblöðungum. Þessi munur á fjölda kímblaða er grundvöllur tveggja meginhópa dulfrævinga: einkímblöðunga og raun-tvíkímblöðunga. Næringarforði fræsins er geymdur utan fósturvísisins sem flókin kolvetni, lípíð eða prótein. Kímblöðin flytja niðurbrotinn næringarforða frá geymslustaðnum inni í fræinu til fósturvísisins sem er að þroskast. Fræið samanstendur af hertu lagi frævísishimna sem mynda fræskurnina, fræhvítu með næringarforða og vel vörðum fósturvísi í miðjunni.

Aldin

Þegar fræið þroskast þykkna veggir egglegsins og mynda aldinið. Fræið myndast í egglegi, sem stækkar einnig eftir því sem fræin vaxa. Margar fæðutegundir sem almennt eru kallaðar grænmeti eru í raun aldin. Eggaldin, kúrbítur, strengjabaunir, tómatar og paprikur eru tæknilega séð aldin vegna þess að þau innihalda fræ og eru mynduð úr þykkum vef egglegsins. Akörn eru eiginleg hnetualdin og vængjuð „þyrlufræ“ hlynsins, sem á grasafræðimáli kallast vængaldin, eru einnig aldin. Grasafræðingar flokka aldin í meira en tvo tugi flokka, en aðeins fáir þeirra eru í raun kjötkenndir og sætir.

Fullþroska aldin geta verið kjötkennd eða þurr. Kjötkennd aldin eru meðal annars kunnugleg ber, ferskjur, epli, vínber og tómatar. Hrísgrjón, hveiti og hnetur eru dæmi um þurraldin. Annar fínni greinarmunur er að ekki eru öll aldin mynduð eingöngu úr eggleginu. Jarðarber myndast til dæmis bæði úr egglegi og blómbotni, og epli myndast úr egglegi og aldinhýði, eða blómbotnsbikar. Sum aldin myndast úr aðskildum egglegum í einu blómi, svo sem hindber. Önnur aldin, svo sem ananas, myndast úr blómaþyrpingum. Auk þess hafa sum aldin, til dæmis vatnsmelóna og appelsína, börk. Óháð myndunarleið eru aldin dreifingareiningar fræja. Fjölbreytni lögunar og einkenna endurspeglar dreifingarmátann. Vindur ber létt þurraldin trjáa og túnfífla. Vatn flytur fljótandi kókoshnetur. Sum aldin laða að grasbíta með lit sínum eða lykt, eða sem fæðu. Þegar þau hafa verið étin dreifast hörð, ómelt fræin með saur grasbítsins, sem kallast innri dýradreifing. Önnur aldin bera gadda og króka sem festast í feldi og fá far með dýrum, sem kallast ytri dýradreifing.

Fjölbreytileiki dulfrævinga

Grunndulfrævingar

Einkímblöðungar

Raun-tvíkímblöðungar

Raun-tvíkímblöðungar, eða eiginlegir tvíkímblöðungar, einkennast af tveimur kímblöðum í sprotanum sem er að þroskast. Æðar mynda net í laufblöðum og blómhlutar koma fyrir í fjórum, fimm eða mörgum krönsum. Æðavefur myndar hring í stönglinum; hjá einkímblöðungum er æðavefur dreifður í stönglinum. Raun-tvíkímblöðungar geta verið jurtkenndir, það er ekki trékenndir, eða myndað viðarvefi. Flestir raun-tvíkímblöðungar mynda frjókorn sem eru þríraufa eða þrígata, með þremur raufum eða opum. Rótarkerfið er yfirleitt fest með einni meginrót sem þroskast úr kímrótinni. Raun-tvíkímblöðungar eru tveir þriðju hlutar allra blómplantna. Helsti munurinn á einkímblöðungum og raun-tvíkímblöðungum er dreginn saman í Tafla 26.1. Sumar tegundir geta þó sýnt einkenni sem venjulega tengjast hinum hópnum, svo ekki er alltaf einfalt að greina plöntu sem einkímblöðung eða raun-tvíkímblöðung.

Tafla 26.1 Samanburður á byggingareinkennum einkímblöðunga og raun-tvíkímblöðunga