«Окраска цветков»

Цвето́к ( лат. flos -oris, греч. νθος -ου) сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений. Цветок, будучи уникальным образованием по своей природе и функциям, поразительно разнообразен по деталям строения, окраске и размерам. Самые мелкие цветки растений семейства Рясковые имеют в диаметре всего около 1 мм, в то же время как самый крупный цветок у раффлезии Арнольда,обитающей в тропических лесах на острове Суматра (Индонезия), достигает в диаметре 91 см и имеет массу около 11 кг.

Рясковые

Раффлезия Арнольда

Что обуславливает окраску цветков? Три антоциана основные пигменты, от которых зависит окраска цветков многих покрытосеменных: - пеларгоидин (красный) -цианидин (фиолетовый) -дельфинидин (синий) Родственные им соединения: -флавонолы желтые или кремовые -каротиноиды красные, желтые или оранжевые

Один из крупнейших классов флавоноидов антоцианы играет ведущую роль в определении окраски цветков. К ним относится большинство красных и синих растительных пигментов. Они растворимы в воде и содержатся в вакуолях. Каротиноиды, напротив, растворимы в жирах, и содержатся в пластидах. Цвет антоцианового пигмента зависит от кислотности клеточного сока в вакуолях; например, цианидин красный в кислой среде, фиолетовый в нейтральной и синий в щелочной. У некоторых растений окраска цветка меняется после опыления, обычно за счет антоцианов, делающих их менее заметными для насекомых.

Изменение окраски цветка является сигналом для опылителей, сообщающим о том, какие цветки раскрылись недавно, т.е. с большей вероятностью содержат пищу.

Флавонолы, другая группа флавоноидов, также очень часто содержатся в листьях и цветках. Многие из них вообще почти бесцветны, но могут придавать цветкам оттенок слоновой кости или белизны.

У всех покрытосеменных растений характерная пигментация цветка зависит от смешения в разных пропорциях флавоноидов и каротиноидов, клеточного рН, а также структурных, то есть отражательных, способностей тканей.

Окраска цветков с точки зрения физики

В нашем исследовании важным является момент сопоставления физических законов оптики и тепловых процессов с биологическим функциями пигментов цветка. Исследований такого плана очень мало. В частности, мы обратились к статье Н.И.Малютина «О биологическом значении пигментов цветка»

Автор оспаривает давно утвердившееся убеждение, что окраска цветков выработана растениями для привлечения насекомых. Ссылаясь на исследования автор считает безусловной тесную коррелятивную связь эволюцию цветков энтомофильных растений с эволюцией насекомых опылителей. Однако, эта связь в большей степени затрагивает форму и расположение органов цветка, а не его окраску.

В своей статье Н.И.Малютин пишет, что окраска цветков не обеспечивает правильной информации о запасах нектара. А принимая во внимание полиморфозм многих видов окраска цветков не может считаться прочно закрепленным признаком. Наибольшим постоянством в этом отношении отличается запах.

Какова же в таком случае роль пигмента цветка? «Пигменты могут выполнять и роль отражателей солнечных лучей, предохраняя цветки от чрезмерного перегрева и завядания», - пишет Н.И.Малютин. Автор считает, что функции пигмента зависят от его химической структуры, которая регулирует интенсивность поглощения солнечного света. Автор не исключает также участие пигментов цветка «при содействии света» в образовании веществ, которые необходимы для развития тычинок и пестиков.

Основываясь на анализе физических и химических свойств пигментов, Н.И.Малютин высказывает предположение, что окраска цветков является приспособлением к особенностям климата и солнечной радиации. Околоцветник в этом случае представляет собой солнечную батарею, в которой пигменты перерабатывают солнечный свет в необходимую для цветков тепловую энергию.