いくつかの花は、花粉媒介者を引き付ける方法として対称性を進化させました.花に見られる対称性には、いくつかの遺伝子が関与しています。科学者たちは、これらの遺伝子を無効にすると、花が非対称になり、花粉媒介者にとって魅力的でなくなることを発見しました.
「そして私の心は喜びでいっぱいになり、水仙と一緒に踊ります。」
ウィリアム・ワーズワースはこの詩に「私は雲のように孤独にさまよった」と名付けましたが、 '、それは一般に「水仙」として知られています 」。ワーズワースの水仙より ゴッホのひまわりに 、花はその香りと驚異を人類の歴史、文化、文学に広めました.
しかし、花の何がそんなに特別なのですか？確かに、見た目はきれいですが、なぜ目を楽しませてくれるのでしょうか?色？はい。パターン？絶対。しかし、本当に目を引くのは対称性です。
シンメトリーとは、プロポーションとバランスの感覚です。まったく同じ構造を持つ2つ以上のオブジェクトが互いに向かい合っているか、軸の周りに配置されている場合、それらは互いに対称になります。たとえば、蝶をイメージしてください。蝶を縦に 2 つに切ると、それぞれの側にアンテナが 1 つ、脚が 3 つ、羽が 1 組になります。各半分はまったく同じ構造を持っているため、バランスが取れています。
フローラル シンメトリーの種類は何ですか?
花の対称性とは、花をいくつの鏡像部分に分割できるかを指します。通常、対称性の種類は、花びらや萼片など、花の花被 (生殖に関与しない花の部分) をいくつに分割できるかによって決まります。主に、対称性には 3 つのタイプがあります。
放線形の花 (アクチノ - 光線のような形、モルフィック - 形状) は、放射状の対称性を持つ花です。これらの花は、3つ以上の同一の鏡の部分に分割できます。放射状に対称な花の中には、複数の方法で分割できるものがあります。つまり、2 つの対称面があり、両放射状に対称です。ハイビスカスの花は放射状に対称ですが、マスタードの花は左右対称です.
Zygomorphic 花 (接合子 - くびきのような) は、2 つの鏡像を与えるために 1 つの方法でのみ分割できるため、両側性と見なされます。ランはこの種の対称性を示します。
一部の花は特定の対称性を欠いており、本質的に非対称です。たとえば、ショウガの花です。
花の対称性
なぜ花は左右対称でなければならないのですか?
花の機能は受粉媒介者を引き寄せることであり、これらの花は顧客に応じて外観とメニューを変更します。進化生物学者は、花の対称性が何世代にもわたって放射状または両側性から非対称性にさえ変化したことを観察しました!科学者は、両側の花が花粉媒介者の着陸を容易にすることも発見しました.
科学者が Fireweed 植物の下側の花弁をより対称的になるように遺伝子操作したところ、より多くの花蜜が生成されました。
マルハナバチで行われた別の研究では、ミツバチは蜜を生産する能力が高いため、これらのより対称的な花を好むことが示されました.このような対称性に対する昆虫の好みは、対称的な花の性的選択をもたらしたに違いありません。多様なゲノムは、自然が最も好む選択です。
植物の枝で、花をつける新芽を母軸といいます。花の母軸に向かう側が背側で、軸から離れた側が腹側です。
花は、これらの側面のいずれかの細胞が伸びると、特定の対称型を達成します。
科学者がキンギョソウを研究したところ、対称性に寄与する 4 つの遺伝子、CYCLOIDEA (CYC)、DICHOTOMA (DICH)、RADIALIS (RAD)、および DIVARICATA (DIV) が見つかりました。 CYC、DICH、および RAD 遺伝子は、背側の細胞分裂と伸長を調節します。
CYC と DICH が発現すると、RAD が活性化されます。 DIV 遺伝子は腹側でも同様に機能しますが、RAD の発現を阻害し、背側の伸長度を変化させます。
ヒマワリで行われた興味深い研究では、CYC 様遺伝子がそのゲノムに追加されると、ヒマワリが 2 番目の花びらの渦巻きを発達させることが示されました。この第 2 の渦巻きのために、花は放射状に分割することはできませんが、両側に分割することはできます。驚くべきことに、この現象はゴッホの有名な 19 世紀のひまわりの絵に見られます。
二重渦巻きヒマワリ &ゴッホの二重渦巻きヒマワリ。 (写真提供:Natthawut Raruen &Vovalis/Shutterstock)
自然に非対称
植物には、対称的な花を生成するという明らかな利点があります。受粉媒介者の好みは、対称性の花に移行する植物の選択に影響を与え、そのような長期にわたる正の選択により、多くの植物がその望ましい形質に永久に移行してきました。昆虫の受粉に依存するすべての植物は対称的な花を持つべきであることを考えると、特定の花は非対称になる可能性があります.これは、完全に望ましくないわけではないにしても、おそらく非対称性が受粉を必ずしも妨げるとは限らないと私たちに信じさせます.非対称の花の一例は、Gorteria diffusa です。 G.びまん性 わずかに放射状に対称である可変花を生成します。植物は受粉媒介者を引き付けるために対称性だけに頼ることができないため、幸いにも他の戦術を使用できます.この花には、ハチやカブトムシを引き付ける斑点が花びらにあります。科学者が G.びまん性 受粉の訪問のために、彼らは雄のハエが雌のハエよりもこれらの花を訪れたことを観察しました。これらの斑点は休息中のハエを模倣し、オスの配偶者探索または攻撃反応を引き起こしました。綿密な調査により、科学者は、これらの斑点がハチの背中が反射するのと同じ量の紫外線を反射することを発見しました。その後、科学者はこれらの斑点のない花を繁殖させましたが、花のいくつかの斑点を単純なインクで置き換えました.彼らは、両方のケースで花粉媒介者による訪問の顕著な減少を観察しました。このような黒い斑点は、ガザニアのような他の南アフリカの花で進化しました 、ディモルフォセカ 、およびペラルゴニウム これらはすべてミツバチによって受粉されます。
Gorteria diffusa ビーフリーを模した斑点があります。 (写真提供:Cathy Withers-Clarke/Shutterstock)
花は、対称であろうとなかろうと、美しく魅惑的ですが、根底にある形の戦略と美的進化を理解すれば、それらをさらに楽しむことができます!
