Uppsala linneanska trädgårdar

Mosaikerna i Blomväxternas släktträd

För att illustrera hur egenskaper uppstår och lever kvar genom årmiljonerna i blomväxternas släktträd har fyra exempel valts ut. Dessa har fått en konstnärlig gestaltning i mosaik av den italienska konstnärinnan Liv Saetre Valeri.

Under den evolutionära processen uppstår mutationer som kan leda till förändrade egenskaper. I växternas arvsmassa finns detta bevarat och förs vidare till framtida generationer. Antagandet om var i släktträdet olika egenskaper uppkommit baseras på en optimering utifrån förekomst i nu levande arter och hur trädets förgrening ser ut. I vissa fall kan även fossilt material ge vägledning.

Mosaik av Liv Saetre Valeri: Blommans uppbyggnad.

1. Blommans uppbyggnad

Vid basen av hela trädet illustreras en av de strukturer som är unika för blomväxter som grupp - blomman. Blommans reproduktiva delar heter ståndare (hanliga) och pistiller (honliga). Här visas tre ståndare och en pistill i genomskärning i mitten. Överst på pistillen finns märket där pollenkornen från ståndarna landar.

När pollenkornen gror växer en pollenslang ner genom pistillens stift mot fruktämnet (den uppsvällda delen) där ett eller flera fröämnen finns. I pollenslangen transporteras pollenkornets två hanliga könsceller. Den ena sammansmälter med äggcellen i fröämnet och bildar den nya individen. Den andra sammansmälter med de två haploida kärnorna i fröämnets stora mittcell. Resultatet blir det triploida endospermet - frövitan. Denna dubbla befruktning är unik för blomväxterna.

Det bildade fröet består av tre delar: fröskalet som bildas av blommans vävnad, den nya individen och endosperm. Endospermet är den näringsvävnad som fröet behöver för att gro och växa upp genom jorden innan den kommer upp i ljuset och kan försörja sig själv genom fotosyntes.

Mosaik av Liv Saetre Valeri: Pollenkorn med tre porer.

2. Pollen med tre "porer"

Gemensamt för en grupp som omfattar ungefär 2/3 av alla blomväxter är en speciell typ av pollenkorn med tre aperturer (trikolpata pollenkorn). Aperturer är förtunningar i pollenkornens vägg där pollenslangen kan växa ut när pollenkornet gror på pistillens märke. Denna blomväxtgrupp kallas trikolpater eller eudikotyledoner (≈ ”äkta tvåhjärtbladiga växter”).

I äldre tiders växtsystematik delade man in växter i enhjärtbladiga och tvåhjärtbladiga växter utifrån groddplantans första blad, men det har visat sig vara felaktigt med avseende på släktskap. Växter med två hjärtblad finns i flera blomväxtgrupper som inte är varandras närmaste släktingar. Ett grundläggande krav vid namngivning av grupper är att arterna som ingår delar ett unikt gemensamt ursprung. Enhjärtbladiga växter eller monokotyledoner utgör en grupp med ett gemensamt ursprung (monofyli) och används därför fortfarande.

Mosaik av Liv Saetre Valeri: Kenisk struktur för betalain.

3. Betalainer

Molekylformeln symboliserar en grupp av röda och gula växtpigment som heter betalainer. Färgämnet är vattenlösligt och lagras i växtcellernas vakuoler. Betalainer finns bara inom växtordningen Caryophyllales och ersätter där anthocyaniner som annars ger de röda och violetta färgerna i många växtgrupper. De kraftigt röda färgämnena som finns i rödbetor, kermesbär, bougainvillea och vissa kaktusblommor är alla betalainer.

Även om betalainer anses ha uppkommit hos en anfader till huvuddelen av växterna i Caryophyllales och finns i de flesta familjerna, så har färgämnet också förlorats på vägen. Familjen Caryophyllaceae (nejlikväxter) som gett ordningen dess namn saknar betalainer. 

Mosaik av Liv Saetre Valeri: Sambladig krona.

4. Sambladig krona

Asterider kallas en grupp av blomväxter som utgör ungefär 1/3 av blomväxternas artdiversitet. De kännetecknas av många specialiserade drag i blommans byggnad ofta kopplat till utvecklingen av olika pollinationssystem. En sådan egenskap är sambladig krona (sympetali). Detta innebär att blommans kronblad inte är fria utan sammanväxta till en enhet.

Även om nästan alla asterider är sympetala finns det några undantag. Ordningen Apiales (t.ex. hundkex (Apiaceae) och murgröna (Araliaceae)) har fria kronblad. Studier av hur de fria kronbladen bildas i denna grupp har visat att de utvecklas ur samma ringliknande struktur som i de andra asteriderna. Slutsatsen är att deras fribladiga krona har uppkommit sekundärt.

Det förekommer också växter med sambladig krona i grupper utanför asteriderna, t.ex. gurkväxter (Cucurbitaceae) som tillhör gruppen rosider.