Flor

Rosa en Galiza.

Partes.

A flor ( pronunciación ) (tamén chor en uso literario) é a estrutura reprodutiva característica das plantas chamadas espermatófitas ou fanerógamas. A función dunha flor é producir sementes a través da reprodución sexual. Para as plantas, as sementes son a próxima xeración e serven como o principal medio a través do cal as especies se perpetúan e propáganse esparexendose ó longo da paisaxe.

Todas as espermatofitas posúen flores que producirán sementes, pero a organización interna da flor é moi diferente nos dous principais grupos de espermatofitas: as ximnospermas viventes e as anxiospermas. As ximnospermas poden posuír flores que se reúnen en estróbilos, ou ben a mesma flor pode ser un estróbilo de follas fértiles. En cambio, unha flor típica de anxiosperma está composta por catro tipos de follas estrutural e fisioloxicamente modificadas para producir e protexer os gametos. Tales follas modificadas ou antófilos son os sépalos, pétalos, estames e carpelos. Ademais, nas anxiospermas a flor dá orixe, tras a fertilización e por transformación dalgunhas das súas partes, a un froito que contén as sementes.

O grupo das anxiospermas, con máis de 250.000 especies, é unha liñaxe evolutivamente exitosa que conforma a maior parte da flora terrestre existente. A flor de anxiosperma é o carácter definitorio do grupo e é, probablemente, un factor clave no seu éxito evolutivo. É unha estrutura complexa, cuxo plan organizacional está conservado en case todos os membros do grupo, aínda que presenta unha tremenda diversidade na morfoloxía e fisioloxía de todas e cada unha das pezas que a compoñen. A base xenética e adaptativa de tal diversidade está a comezar a comprenderse en profundidade, así como tamén a súa orixe, que data do cretáceo inferior, e a súa posterior evolución en estreita interrelación cos animais que se encargan de transportar os gametos.

Con independencia dos aspectos sinalados, a flor é un obxecto importante para os seres humanos. A través da historia e das diferentes culturas, a flor sempre tivo un lugar nas sociedades humanas, xa sexa pola súa beleza intrínseca ou polo seu simbolismo. De feito, cultivamos especies para que nos provean flores desde hai máis de 5000 anos e, actualmente, esa arte transformouse nunha industria en continua expansión: a floricultura.

Definición

A flor é un curto talo de crecemento determinado que leva folla s modificadas estrutural e funcionalmente para realizar as funcións de produción de gameto s e de protección dos mesmos, denominadas antófilos. 

O talo caracterízase por un crecemento indeterminado. En contraste, a flor mostra un crecemento determinado, xa que o seu meristema apical cesa de dividirse mitóticamente despois de que produciu todos os antófilos ou pezas florais. As flores máis especializadas teñen un período de crecemento máis breve e producen un eixo máis curto e un número máis definido de pezas florais que as flores máis primitivas. A disposición dos antófilos sobre o eixo, a presenza ou ausencia dunha ou máis pezas florais, o tamaño, a pigmentación e a disposición relativa das mesmas son responsables da existencia dunha gran variedade de tipos de flores. Tal diversidade é particularmente importante en estudos filoxenéticos e taxonómicos das anxiospermas. A interpretación evolutiva dos diferentes tipos de flores ten en contga os aspectos da adaptación da estrutura floral, particularmente aqueles relacionados coa polinización, dispersión do froito e da semente e da protección contra os predadores das estruturas reprodutivas.

Partes da flor

Diagrama esquemático que amosa as partes da flor. 1: receptáculo, 2: sépalos, 3: pétalos, 4: estames, 5: pistilo.

Verticilos

Os verticilos son conxuntos de tres ou máis órganos (follas, pólas...) que brotan dun talo no mesmo nivel.

• Cáliz: o cáliz é o verticilo externo nas flores que teñen o perianto composto por dúas clases de pezas (heteroclamídeo). Componse de sépalos, que son follas florais estériles, xeralmente verdes e de consistencia herbácea. Ten función protectora.
  • Sépalos: Están no verticilo máis externo da flor. Son estruturas foliáceas que serven para protexeren o gomo foliar. Xeralmente teñen cor verde aínda que poden asumir calquera cor ou forma.
  • Tépalos: nas flores nas que o perianto non está diferenciado entre cáliz e corola o tépalo é a unidade destes. Máis concretamente é a parte floral da planta nas magnolias.
• Corola: a corola é o verticilo interior da flor, formado polos pétalos:
  • Pétalos: O pétalo é unha folla floral modificada, normalmente son moi vistosos e coloreados como resultado da presenza de múltiples pigmentos (flavonoides).

Androceo

Passiflora.

O androceo corresponde a estrutura reprodutora masculina da flor, e está formado polos estames.

• Estames: os estames son órganos florais masculinos, produtores dos grans de pole. O estame típico consiste nunha antera pendurada no extremo dun pedículo. A súa función é variada e pode ter que ver coa produción de néctar ou coa función rechamante que adoitan cumprir os pétalos.
• Anteras: a antera é a parte na que remata un estame.

Xineceo

O xineceo corresponde a estrutura reprodutora feminina da flor, e está formado polo conxunto dos pistilos.

• Ovario: o ovario é a parte do xineceo que contén os óvulos a fecundar, e está formado por unha ou máis follas modificadas chamadas carpelos.
  • Óvulos: Órgano da planta que contén o saco embrionario ou oosfera (gameto feminino).
• Carpelos: os carpelos son follas modificadas que conforman a unidade básica do xineceo.
• Estilo: O estilo é unha prolongación do ovario, a final do cal está o estigma. O estilo non contén óvulos, estes só se atopan no ovario. O estilo pode ser oco ou sólido.
• Estigma: o estigma é a parte do xineceo que recibe o pole durante a polinización, xeralmente descansa sobre o estilo.

Polinización

Artigo principal: Polinización.

Abellón contribuíndo á polinización.

O propósito primario dunha flor é a reprodución. Por seren as flores os órganos reprodutivos das plantas, estas median na unión do esperma (contido no pole) cos óvulos (contidos nos ovarios). A polinización é o movemento do pole dende as anteras cara ao estigma. A unión do esperma cos óvulos é chamada fertilización. Xeralmente o pole móvese dunha planta a outra, mais hai moitas plantas que poden polinizarse a si mesmas. Os óvulos fertilizados producen sementes que serán a nova xeración. A reprodución sexual produce descendentes xeneticamente únicos, permitindo as adaptacións. As flores teñen deseños específicos que favorecen a transferencia de pole dunha planta a outras da mesma especie. En moitas plantas a polinización depende de factores externos, como vento, animais, e especialmente insectos. Incluso poden mediar na polinización animais como paxaros, morcegos etc.

Xeitos de atracción dos polinizadores

As flores poden ter cores moi vistosas para reclamo dos insectos polonizadores.

As plantas non poden moverse dun sitio a outro, por iso moitas flores evolucionaron para atraeren animais e que estes transfiran o pole entre individuos de poboacións dispersas. A zoofilia que caracteriza a moitas anxiospermas presupón que os animais polinizadores visiten as flores de maneira regular e detéñanse nelas o tempo suficiente para que as anteras e o estigma sexan rozados ou tocados con certa frecuencia e que o pole quede adherido aos visitantes de modo tan perfecto que poida chegar coa debida seguridade aos estigmas doutras flores. O resultado da zoofilia depende esencialmente de que os animais poidan recoñecer as flores desde unha certa distancia e de que se vexan compelidos a visitar durante un certo tempo as flores da mesma especie. As flores zoófilas, entón, deben posuír produtos atractivos (cebos, como o pole e o néctar), medios de reclamo (tales como cheiros e cores) e, ademais, pole viscoso ou adherente. As flores que son polinizadas por insectos chámanse entomófilas. No curso da evolución das anxiospermas produciuse unha diferenciación moi intensa dos medios de atracción e reclamo, así como da forma da flor; grazas a iso un número cada vez máis grande de animais puido colaborar na polinización. Da visita casual das flores por animais variados pasouse de modo progresivo, no transcurso da evolución, ao establecemento de estreitas relacións entre os «animais antófilos» e as «flores zoófilas», con evidentes vantaxes para ambos os grupos. Para as plantas implicou unha precisión crecente na atracción de só determinados visitantes e unha transferencia do pole aos estigmas doutras plantas cada vez máis segura, o que resultou nun aforro progresivo na produción de pole. De feito, a relación entre o número de grans de pole e o número de óvulos producidos por unha flor é da orde dun millón para as plantas anemófilas, mentres que nas zoófilas é dun. Para os animais polinizadores especializados, a competencia con outros animais antófilos resultou diminuída e a polinización orientada ou especializada nunha soa especie pasou a ser, en última instancia, vantaxosa para eles. O desenvolvemento evolutivo das angiospermas zoófilas e dos grupos de animais que se foron adaptando a elas só pode comprenderse como unha coevolución condicionada por relacións recíprocas. A adaptación entre si de moitas plantas e os seus polinizadores chegou ás veces tan lonxe que non poden existir o un sen o outro.

Produtos atractivos

Son os cebos que utilizan as flores como recompensa ao axente polinizador. Basicamente trátase de alimentos, como pole e néctar; ou substancias químicas que os insectos utilizarán nos seus rituais de apareamento. O pole é unha recompensa xeralmente naquelas flores polinizadas por coleópteros e himenópteros, atraídas polo forte aroma que despide. O pole contén proteínas, amidón, aceites e outros nutrientes. O néctar é un líquido azucrado producido por estruturas chamadas nectarios. Sitúanse estratexicamente na flor para que os insectos ao tomalo toquen os estames e leven o pole dunha flor a outra.

Medios de reclamo e síndromes florais

Abella Megachile polinizando un capítulo de xirasol: un exemplo de melitofilia.

Artigo principal: Síndrome floral.

Os medios de reclamo indican a presenza da recompensa e poden ser visuais ou olfativas. Xeralmente esta función exércena o cáliz e a corola. As claves visuais están determinadas basicamente pola cor dos pétalos, os de cor vermella en xeral atraen aves, os amarelos ás abellas e os brancos ás bolboretas nocturnas. As claves olfativas son utilizadas para atraer aos polinizadores desde unha distancia maior. Trátase das fragrancias que despiden as flores grazas a compostos volátiles excretados por estruturas chamadas osmóforos. Estas fragrancias poden ser agradables ou desagradables para os seres humanos, por exemplo as que atraen ás moscas. A forma da flor tamén debe estar adaptada a cada tipo de polinizador, evitando ao mesmo tempo aos ladróns de néctar. Aquelas flores polinizadas por escaravellos, por exemplo, deben ter unha constitución que soporte o peso do insecto e protexa os óvulos da voracidade dos mesmos. Para os colibríes e insectos que polinizan durante o voo, as flores deben ter corolas tubulosas, adecuadas aos picos dos paxaros e ás espiritrompas das bolboretas. Para as abellas, as flores son amplas e planas, brindando "pistas de aterraxe" para o insecto.

Bolboreta levando nas súas patas unha gran cantidade de grans de pole.

Colibrí polinizando unha flor.

O conxunto dos medios de reclamo que presenta unha planta para atraer a un determinado axente polinizador denomínase síndrome floral. As diferentes síndromes florais en relación á polinización por animais son:

• Melitofilia: é un sistema por medio do cal certas especies de plantas atraen a insectos himenópteros, en particular abellas e avespas, para que estes realicen a polinización. Os himenópteros teñen un aparello bucal suctor e buscan para alimentarse néctar que estea accesible, xa que os seus órganos bucais son curtos. As flores das especies melitófilas atraen ás abellas por medio dunha combinación de formas, fragrancias e cores. Así, as corolas son abolboretadas (por exemplo, as Leguminosas Papilionóideas como os trevos e a alfalfa), labiadas (ou sexa, cos pétalos unidos en dous grupos de modo que forman dous beizos, tal como nas labiadas e algunhas compostas) ou con forma de fauce. As corolas presentan superficies para que o insecto se pouse e guías de néctar que sinalan a localización dos nectarios. Así mesmo, este tipo de flores produce substancias aromáticas en osmóforos que se atopan na corola (por exemplo en Citrus), na coroa (Narcissus), ou noutros órganos florais. Ás veces esta coevolución chegou ao momento en que a flor, para atraer aos machos dunha especie de abella, imita á femia da mesma especie, como foi descrito nos estudos relativos á polinización en orquídeas.
• Psicofilia: as flores que coevolucionarón con bolboretas presentan xeralmente o néctar no fondo do tubo da corola, onde só o longo aparello bucal suctor destes insectos pode chegar. As flores que atraen a bolboretas nocturnas en xeral son pálidas e de cheiros intensos.
• Miofilia: as flores emiten aromas que semellan o alimento natural ou os substratos que visitan as moscas, os cales comunmente son materiais orgánicos en descomposición, excrementos ou prea, en procura de alimento ou para depositar os seus ovos. Diferentes partes florais producen cheiros putrescentes ou doces, comunmente forman trampas que reteñen ao polinizador, ademais de posuír varios apéndices que os atraen e cores xa sexa brillantes ou que semellan carne ou algunha outra tinguidura de materia putrefacta.
• Ornitofilia: as flores deste tipo de síndrome non teñen aroma, xa que os paxaros non teñen sentido do olfacto, si presentan cores intensas, vermellos e amarelos e abundante néctar.
• Quiropterofilia: é a polinización feita por morcegos pequenos. As flores teñen cores pálidas, fortes aromas e abundante néctar.

Cada especie ten unha determinada síndrome floral, con todo, diferentes especies dentro dun mesmo xénero poden presentar variadas síndromes. Así, por exemplo, o xénero das solanáceas Schizanthus presenta basicamente especies entomófilas, é dicir que requiren que o pole sexa transportado de planta a planta por medio de insectos. A maioría das especies do xénero son polinizadas por himenópteros (abellas, abellóns e avespas dos xéneros Alloscirtetica, Bombus, e Megachile, entre outros). Con todo, as especies que presentan flores de cor branca (tales como S. candidus, S. integrifolius e S. lacteus) son polinizadas por bolboretas nocturnas. Finalmente, Schizanthus grahamii é polinizada por colibrís o picaflores (como, por exemplo, Oreotrochilus leucopleurus). A gran diversificación nas síndromes florais en Schizanthus foi o produto da adaptación destas especies aos diferentes grupos de polinizadores existentes nos ecosistemas mediterráneo, alpino de altura e desértico de Chile e áreas adxacentes da Arxentina onde o xénero é orixinario.

Estas estratexias favorecen a fecundación cruzada e o consecuente intercambio de xenes. Outra maneira de lograr ese mesmo obxectivo é a presenza de barreiras á autofecundación: xa sexa xenéticas por autoincompatibilidade, ou físicas como a separación de sexos (plantas dioicas como o "mamón" (Carica), ou monoicas como o "millo" (Zea mays)), ou dos diferentes tempos de liberación de pole e receptividade do estigma na mesma flor.

Mecanismos de polinización

Exemplo dunha flor anemófila, a flor axítase polo vento e dispersa o pole

A maioría das flores poden dividirse en dous grupos segundo o método de polinización:

• Entomófilas: estas flores atraen e empregan insectos, morcegos, paxaros e outros animais para transferir o pole dunha flor á seguinte. Xeralmente teñen formas especiais e unha distribución dos estames que aseguro que os grans de pole son transferidos aos corpos dos polinizadores cando se pousan na flor na procura de néctar. Segundo se pousa en distintas flores da mesma especie, o portador do pole transfire este pole nos estigmas das flores que visita. Moitas flores confían na proximidade simple entre as pezas da flor para asegurar a polinización. Outras, coma a Sarracenia, teñen deseños elaborados para asegurar a polinización cruzada mentres que preveñen a autopolinización.
• Anemófilas: estas flores empregan o vento para mover o pole dunha a outra, como por exemplo nas gramíneas. Non teñen necesidade de atraer polinizadores e polo tanto xeralmente non teñen flores vistosas. Mentres que as floras das entomófilas tenden a ser largas e ricas en proteínas, as flores anemófilas teñen xeralmente grans pequenos, moi lixeiros e cun valor nutricional pequeno para os insectos.
• Cleistógamas: algunhas flores polinízanse a si mesmas e nunca abren ou se polinizan antes de que a flor abra, estas flores chámanse cleistógamas. Moitas especies de Viola e Salvia teñen este tipo de flores.

Formación dos gametófitos e fecundación

Representación esquemática dos eventos que teñen lugar durante a fertilización dunha anxiosperma. Lendas: fu: funículo, cha: chalaza, nu: núcula, mi: micrópilo, ii: tegumento interno, ie: tegumento externo, e: saco embrionario, ek: núcleos polares, ei: oosfera e sinérgidas, an: antípodas, g: estilo, n: estigma, p: granos de polen, ps: tubos polínicos.

Diagrama do ciclo de vida dunha anxiosperma.

O gametófito masculino das anxiospermas é o gran do pole que se orixina a partir das micrósporas, como se describe a continuación. No interior dos sacos polínicos das anteras atópanse localizadas as células nais das micrósporas, as cales son as células diploides (teñen o mesmo número de cromosomas que calquera outra célula da planta) que sofren o proceso de división celular chamado meiose, logo do cal forman unhas catro micrósporas que presentan a metade do número de cromosomas que a planta orixinal (dise, entón, que son haploides). Cada micróspora haploide atravesa dous procesos concomitantes para orixinar un gran de pole. Por unha banda, a súa parede celular desenvólvese, formando a exina, composta dun polisacárido complexo, a esporopolenina e a intina constituída por celulosa. Dita parede do gran de pole presenta unha ou varias aperturas e un deseño da exina que é característico de cada especie vexetal. Doutra banda, o núcleo haploide de cada micróspora divídese por mitose orixinando dous núcleos, tamén haploides, un é o denominado núcleo vexetativo e o outro é o núcleo xenerativo. Este último volve dividirse, antes ou despois da polinización, dando dous núcleos gaméticos ou espermáticos (ver figura á esquerda).

Tubos polínicos xerminando a partir de grans de pole de Lilium.

Microfotografía do saco embrionario ou gametofito feminino das anxiospermas. Os núcleos áchanse tinguidos de vermello e o citoplasmade celeste. Cara a arriba da imaxe obsérvanse as sinérgidas, entre elas e máis abaixo áchase a oosfera. Debaixo desta atópanse os dous núcleos polares da célula central. Cara ao outro extremo do saco embrionario obsérvanse tres núcleos de antípodas.

O gametofito feminino das anxiospermas desenvólvese dentro da núcula do óvulo. Unha célula diploide da núcula sofre meiose e orixina catro células haploides denominadas macrósporas. Tres delas dexeneran e a restante sofre tres mitose sucesivas ata formar o gametofito feminino, o cal se denomina saco embrionario, con sete células e oito núcleos haploides. No saco embrionario típico (denominado "tipo Polygonum", por ser este o primeiro xénero no que se describiu) atópanse, desde o extremo onde se acha a micrópila do óvulo, a oosfera ou ovocélula, cuxo núcleo é o gameto feminino; dúas células acompañantes ou sinérgidas que flanquean á oosfera e que presentan estruturas especiais nas súas paredes responsables da atracción do tubo polínico; a célula media que se dispón no centro de saco embrionario e leva dous núcleos haploides denominados núcleos polares e, finalmente, as tres antípodas que se sitúan no extremo chalaza do saco embrionario, oposto ao sitio onde se acha a oosfera (ver figura á esquerda).

A fertilización nas anxiospermas é un proceso complexo que involucra varias etapas sucesivas: a xerminación dos grans de pole no estigma, o crecemento do tubo polínico no estilo orientado cara ao saco embrionario do óvulo e a fusión dos núcleos xenerativos do gametofito masculino co núcleo da oosfera e cos dous núcleos polares. No esquema da dereita móstrase o modo en que os grans do pole (p) aterran no estigma da flor (n) e xerminan, emitindo un tubo polínico (ps) grazas ao crecemento da célula vexetativa do gran do pole. O tubo polínico prolongase dentro do estilo (g) e atravesa o micrópilo (mi). Xa dentro do óvulo, diríxense cara ao saco embrionario (e) para descargar os núcleos xenerativos, un dos cales se fusiona co núcleo da oosfera (a célula central das 3 sinaladas como (ei)) e, o outro, cos dous núcleos polares ( ek), producíndose dese modo a dobre fecundación característica das anxiospermas. A unión do núcleo da oosfera cun dos núcleos xenerativos, ambos os haploides, determina a formación dun núcleo diploide denominado cigoto, o que por sucesivas divisións mitóticas orixinará o embrión. A fusión do outro núcleo xenerativo do gran de pole cos dous núcleos polares da célula media orixina un núcleo triploide (ten dous xogos cromosómicos da nai e un do pai) que é o que por sucesivas mitose orixinará o endosperma, tecido que brindará nutrientes ao embrión durante as súas primeiras etapas de desenvolvemento. Ambos, o embrión e o endosperma, constitúen a semente, a estrutura de dispersión típica das espermatófitas.

Orixe e evolución

Artigo principal: Anxiospermas#Ecoloxía e Evolución das magnoliófitas.

En 1998 descubriuse nos estratos provenientes do Cretáceo inferior (de máis de 125 millóns de anos de antigüidade), na China, un fósil dun eixo con froitos, que se denominou Archaefructus. A infrutescencia constaba de froitos de tipo folículo, provenientes de carpelos conduplicados (dobrados sobre si mesmos ao longo do seu nervadura media), dispostos helicoidalmente ao redor do eixo. Semellante descubrimento, que parecía datar a idade das anxiospermas máis antigas, fixo mundialmente famosa á Formación Yixian, onde foi descuberto este fósil. Algúns anos máis tarde, o fósil doutra anxiosperma, Sinocarpus, foi tamén descuberto nesta formación. Con todo, sempre houbo controversias respecto diso de se ambos os fósiles estaban aniñados na liñaxe das anxiospermas primitivas, xa que de Archaefructus só atopouse o froito polo que non se coñece a estrutura da súa flor,e a validez do xénero Sinocarpus foi posta en dúbida. Unha interpretación alternativa do fósil Archaefructus suxire que o talo alongado é unha inflorescencia no canto dunha flor, con flores estaminadas (masculinas) e flores pistiladas (femininas) por encima. O descubrimento de Archaefructus eoflora apoia esta interpretación, debido a que flores bisexuais están presentes entre as flores estaminadas e as pistiladas. Se esta interpretación é correcta, Archaefructus podería non ser un membro extinguido das anxiospermas basais e máis ben podería estar relacionada con Nymphaeales ou ser un grupo basal de eudicotiledóneas.

Con todo, en 2007 informouse do achado dunha flor perfecta na formación Yixian. Esta flor ten a organización típica das anxiospermas, incluíndo tépalos, 10 estames e gineceo. Os tépalos son espatulados. As anteras son globosas e con grans de pole triangular-redondeados. Os carpelos están rodeados por un receptáculo excepto polos estigmas plumosos que sobresaen a través dun poro. Esta especie foi bautizada como Euanthus (do grego, "flor verdadeira") polos seus descubridores, e indica que no Cretáceo inferior xa existían flores como as das anxiospermas actuais.

A maior parte das análises morfolóxicas e moleculares dispoñen a Amborella, as nymphaeales e Austrobaileyaceae nun clado basal denominado "ANA". Este clado parece diverxer no Cretáceo inferior (ao redor de 130 Ma), unha data aproximadamente igual á dos fósiles da formación Yixian. As magnólidas diferiron pouco despois e unha rápida radiación produciu as eudicotas e monocotiledóneas fai 125 Ma. Cara ao final do Cretáceo xa xurdiran máis do 50% das ordes actuais de anxiospermas, clado que constitúe o 70% das especies do planeta. As características dos grupos basales "ANA" suxiren que as anxiospermas orixináronse en áreas escuras, cenagosas e frecuentemente perturbadas. Aparentemente, permaneceron recluídas nese tipo de hábitats durante todo o Cretáceo. Isto debe restrinxir a súa importancia inicial, pero as súas innovacións adaptativas, a flor por exemplo, outorgáronlles a notoria flexibilidade que explica a rapidez da súa diversificación posterior cara a outros hábitats.

A orixe das flores e da polinización por insectos

A forma primaria de polinización das espermatófitas primitivas é indubidablemente a anemofilia, ou sexa, o transporte do pole polo vento. Esta é tamén a forma principal de diseminación das esporas nas pteridófitas. A falta de dirección no transporte dos gametos masculinos cara aos estigmas supérase grazas á produción de grandes cantidades de pole e á gran capacidade de flotación dos mesmos polo seu tamaño diminuto e lixeireza. Todas estas características, con todo, quedan aseguradas soamente se as plantas produtoras de pole crecen en lugares abertos e expostas ao vento e, ademais, constitúen poboacións densas con escasa distancia entre individuos.

Estes argumentos a favor da anemofilia das anxiospermas primitivas víronse confirmados polas análises de plantas fósiles. A competencia polo alimento e a selección natural nos insectos levou a certos grupos hematófagos a converterse en fitófagos. Este proceso comezou antes do Triásico, onde tanto insectos como plantas eran moi abundantes en toda a Terra. De feito, os achados de insectos fitófagos conservados en ámbar, combinados coas análises de fósiles, evidenciaron que a fitofagia nos insectos comezou moito antes da aparición das primeiras flores. Certos grupos de insectos adaptáronse a unha nova dieta baseada nas partes vexetativas das plantas e, posteriormente, nas partes reprodutivas, en particular o pole e as sementes, posto que este proceso coincidiu en parte coa transición das pteridofitas con esporas aos fentos con semente e as primeiras ximnospermas e anxiospermas.

O cambio de dieta de certos grupos de insectos tivo un impacto moi forte sobre as plantas, xa que a presión de selección que exercía a herbivoría sobre elas era moi forte. Grandes cantidades de insectos devoraban as follas das plantas reducindo a taxa de captación de enerxía lumínica para a fotosíntese e o intercambio gasoso, outros comían partes dos talos, destruíndo algunhas veces as xemas, outras os feixes condutores e as feridas que deixaban aumentaban a probabilidade de infeccións micóticas e virais, diminuíndo significativamente a súa eficacia biolóxica. Como resposta a esta presión, as plantas desenvolveron estratexias de defensa baseadas nos denominados metabolitos secundarios. Tales compostos son moléculas orgánicas non esenciais que actúan a diferentes niveis sobre os herbívoros, xa sexa como antinutrientes (inhiben a absorción de nutrientes) ou como toxinas. Aínda que a súa produción reduce considerablemente o ataque dos insectos herbívoros, tamén repercutiría negativamente sobre a planta, xa que o investimento enerxético necesario para a produción destes produtos representa un custo que se debía balancear coas probables perdas por herbivoría. Doutra banda, este mecanismo inmediatamente xerou unha presión selectiva sobre as poboacións de insectos herbívoros, os cales comezaron a xerar resistencia xeneticamente determinada a tales compostos.

Posto que a estratexia de defensa química non era suficiente para contrarrestar os herbívoros debido a que estes xeran resistencia, as plantas foron desenvolvendo outras tácticas de protección, en especial do pole e das sementes, estruturas fortemente depredadas polos insectos pola gran cantidade de nutrientes que conteñen. Para as plantas tal depredación representaba unha perda moi grande de eficacia biolóxica xa que impactaba directamente sobre a reprodución da especie. Por esta razón, as plantas comezaron a desenvolver conxuntos de follas modificadas a maneira de brácteas para protexer as estruturas reprodutivas.

As inflorescencias das Bennettitales son moi similares a flores.

As teorías actualmente aceptadas expoñen que as flores cíclicas formáronse a partir da diferenciación e especialización destes conxuntos de brácteas foliares. A primeira evidencia que se atopou para apoiar esta teoría foi o rexistro fósil das Bennettitales, un grupo de plantas primitivas que durante o Carbonífero orixinaron prototipos de flores. Este grupo de plantas orixinouse contemporáneamente coas cicadáceas e as ginkgoáceas (Ximnospermas) e crese que tiveron unha evolución paralela.

Xa para o Cretáceo, as protoflores das Bennettitales aumentaran o seu tamaño de 0,5 cm a máis de 1012 cm, o cal incrementou notablemente a amplitude de visitantes florais, entre os cales se incluían algúns mamíferos pequenos que actuaron tamén como polinizadores. Nestas flores primitivas a polinización era difusa (varios grupos de animais polinizan unha mesma flor), pero a coevolución produciu maiores graos de especialización e hoxe en día a maioría das especies de plantas son polinizadas por un só grupo de insectos.

Aínda que o proceso coevolutivo levou ao desenvolvemento das flores cíclicas nas anxiospermas como unha resposta á presión de herbivoría por parte dos insectos fitófagos, tamén desenvolveu estratexias reprodutivas adaptadas ás novas estruturas. As flores atraen aos insectos co néctar ou con outro tipo de recompensas florais (como axuda reprodutiva) e esta constante visita por parte dos insectos levou á selección para favorecer os procesos de polinización entomófila. Posto que as plantas teñen unha mobilidade restrinxida, dependen de características externas para o traslado dos grans de pole dunha planta a outra e desta maneira garantir a reprodución e a polinización cruzada para evitar a erosión xenética por endogamia. Para este obxecto, os insectos resultaron ser o vector de polinización máis eficiente porque visitan varias flores durante o forraxeo e levan o pole dunha a outra flor.

Mediante os procesos de selección recíproca seleccionáronse favorablemente as flores con características de forma, cor e fragrancia atractivas para os insectos, posto que as flores que atraen unha maior cantidade de insectos obteñen unha maior dispersión do seu pole e deixan unha maior descendencia, o cal incrementa a eficacia biolóxica da especie. Desta maneira fóronse fixando alelos que codifican para certas cores, formas e fragrancias que lograron constituír fortes asociacións mutualistas (asociacións nas cales ambas as partes benefícianse da interacción) cos insectos, quen dispersa o pole a cambio da recompensa floral. É esta presión de selección a favor do desenvolvemento de estratexias reprodutivas combinadas a que levou ao desenvolvemento e expresión de tan inmensa variabilidade de flores nas anxiospermas, incluso provocando a variación do plan de simetría das flores co cambio de organización actinomorfa a cigomorfa, posto que as flores cigomorfas teñen maiores posibilidades de interacción cos polinizadores.

A orixe das flores hermafroditas e dos modos de reprodución das anxiospermas

Distilia en Primula vulgaris. As flores Pin (A) presentan os filamentos dos estames curtos e os pistilos longos. As flores Thrum (B) mostran, en cambio, pistilos curtos e filamentos longos. Referencias: 1.-Pétalos, 2.-Sáibaos, 3.-Anteras dos estames e 4.-Pistilo. As únicas polinizacións lexítimas son as que se producen en cruzamentos Pin x Thrum o Thrum x Pin.

A coevolución das flores das anxiospermas cos insectos polinizadores está gobernada por unha serie de principios evolutivos, como fora sinalado polo eminente botánico e evolucionista George Ledyard Stebbins. O principio da "eficiencia da polinización" suxire que a coevolución das flores cos insectos está baseada na posibilidade de que durante a súa visita o insecto deposite pole sobre o estigma da flor mentres, ao mesmo tempo, está a buscar máis pole para alimentarse. Ademais, os insectos non terían incentivo en visitar flores pistiladas que non os recompensasen con pole ou con néctar. Por esta razón, as flores deben ter tanto pistilo como anteras para que a visita sexa efectiva. Séguese que a flor hermafrodita, que permite a captación e cesión simultánea de pole, é a estrutura máis eficaz para soster no tempo a adaptación coordinada entre as plantas e os insectos polinizadores e a razón pola cal é o tipo predominante entre as anxiospermas.

A gran vantaxe da zoofilia é, evidentemente, o modo moito máis orientado en como se realiza o transporte do pole polos animais que voan de flor en flor. Deste xeito, foi posible para as plantas reducir significativamente a cantidade necesaria de pole producido, que no caso da polinización anemófila tende a ser moi alto. Ademais, resultou posible para as anxiospermas ocupar hábitats nos que non hai vento, por exemplo o interior dos bosques e vivir en poboacións pouco densas.

Nas ximnospermas, o pole non é recibido por un estigma papiloso-viscoso senón que é capturado directamente na micrópila do óvulo por unha "pinga polinizante", ademais, os óvulos descubertos son moito máis sensibles ás inclemencias do clima. A flor das anxiospermas dotouse dun grao moito maior de independencia respecto da humidade ambiental, o cal, sumado ás vantaxes do hermafroditismo e da zoofilia, explica porqué estas plantas lograron a supremacía fronte ás ximnospermas e outros grupos de vexetais que posuían flores unisexuales e anemófilas.

Nas flores hermafroditas prodúcese con facilidade a polinización directa dentro da mesma flor (autogamia) e, con iso, elévase a consanguinidade ou endocría que pode ser sumamente deletérea para moitas especies. Por esta razón, as angiospermas desenvolveron numerosas adaptacións nas súas flores orientadas a favorecer a polinización cruzada (alogamia) e, mesmo, facela obrigatoria. En relación con tales adaptacións, o estilo e o estigma alcanzaron unha importancia decisiva como "filtros" fisilóxicos que poden separar aos grans de pole capturados de acordo coa planta que lles deu orixe. En xeral, non só impiden a xerminación ou a formación do tubo polínico no caso que o pole sexa dunha especie distinta (incompatibilidade cruzada), senón tamén e, na maioría das anxiospermas, cando devandito pole procede da mesma planta (autoincompatibilidade).

En distintos grupos de anxiospermas chegouse, en moitos casos e de modo paralelo, a aumentar o efecto da autoincompatibilidade por medio da heterostilia. Nas estirpes heterostílicas existen dous ou tres tipos diferentes de flores (chamados morfos). Nunha planta individual, cada unha das flores comparte o mesmo morfo. Estes morfos difiren cualitativamente entre si nas lonxitudes dos pistilos e dos filamentos dos estames. O fenotipo para cada morfo está xeneticamente determinado. Cando unha especie presenta dous morfos florais denomínase distílica (exemplo, Primula), cando presenta tres, denomínase tristílica (exemplo, Lythrum). Nun dos morfos, chamado Pin, os estames son curtos e os pistilos longos (as flores son macrostílicas). No outro morfo, chamado Thrum, os estames son longos e os pistilos curtos (flores brevistílicas). Case todas as especies heterostílicas presentan autoincompatibilidade e os loci responsables da mesma están estreitamente ligados con aqueles xenes responsables do polimorfismo floral, polo que ambos os caracteres hérdanse en forma conxunta. A distilia está determinada por un só xene con dous alelos, a tristilia por dous xenes con dous alelos cada un. Como fora demostrado xa en 1862 por Charles Darwin, só no caso da polinización cruzada entre dous morfos distintos prodúcese fecundación e frutificación, mentres que se o pole que chega a un estigma procede do mesmo morfo, a reacción de autoincompatibilidade impide o crecemento dos tubos polínicos.

A autoincompatibilidade e a separación espacial dos pistilos e estames para impedir a autofecundación, como no caso da heterostilia, non son os únicos métodos que as anxiospermas desenvolveron para favorecer a alogamia. Así, outro procedemento é o de separar no tempo o momento da maduración dos gametos femininos e masculinos. Nas plantas dicógamas, por exemplo, os estames e estigmas alcanzan a madurez para producir e recibir o pole en distintos momentos. Se os estames maduran antes que os estigmas dise que hai protandria, en caso contrario, hai protoxinia.

A unisexualidade secundaria das flores en forma de monoecia, dioecia ou poligamia produciuse nas anxiospermas sobre todo en relación coa anemofilia, pero permite tamén evitar a autogamia e a consanguinidade.

Na maioría das anxiospermas, con todo, orixináronse estirpes derivadas con autogamia facultativa e, finalmente, obrigada. Os requisitos necesarios para iso son a desaparición da autoincompatibilidade e o transporte orientado do pole cara ao estigma da propia flor, sexa por descenso, por movemento de curvatura dos estames ou polo peche da corola. A polinización realizada na fase de pimpollo conduce á cleistogamia, na que as flores non chegan a abrirse, un mecanismo bastante usual nas gramíneas. A autogamia fai posible a produción de descendentes a partir de individuos illados de calquera outro exemplar da mesma especie. Por iso áchase difundida entre as plantas pioneiras (as que conquistan novos hábitats), as malezas e as especies insulares. Moitas veces a autogamia constitúe a única posibilidade de reprodución sexual en ambientes extremos nos que non abundan os animais polinizadores (rexións alpinas, árticas ou desérticas). As especies obligadamente autógamas adoitan posuír flores inconspicuas, carentes de fragrancia e de néctar e nas que a miúdo se reduciu o tamaño ou o número de pétalos e de estames e diminuíu a produción de pole ou o tamaño das anteras. Moitas veces a autogamia e a alogamia coexisten no mesmo individuo nun equilibrio vantaxoso. Por exemplo, en moitas especies da familia das compostas ao abrirse as flores é posible a fecundación cruzada e só cara ao final da antesis, se aínda non ocorreu a fecundación, as ramas do estilo curvanse sobre si mesmas para tocar o pole da propia flor e autopolinizarse. En moitas outras especies (Viola, Oxalis, Bromus) dáse un equilibrio análogo entre a formación no mesmo individuo de flores normais (chamadas chasmógamas) e outras cleistógamas, moi reducidas. Tales especies, entón, aseguran a produción de descendentes por medio da autogamia pero, ao mesmo tempo, tratan de xerar maior variabilidade xenética por medio da fecundación cruzada.

Floración

Artigo principal: Antese.

Un momento crítico no ciclo de vida das plantas con flores é aquel no que realizan a transición desde a fase xuvenil á fase reprodutiva. Para conseguir reproducirse con éxito, é imprescindible, por unha banda, que a floración (tamén chamada antese) prodúzase en sincronía con outros membros da mesma especie e, por outra banda, que a planta alcanzase certo nivel de crecemento que lle permita soportar o gasto enerxético implicado no proceso da formación de flores, froitos e sementes. Polo tanto, a planta ha de integrar información ambiental, así como endóxena, antes de sufrir a transición. Entre os factores externos que máis inflúen na floración atópanse a luz (tanto a intensidade lumínica como a duración do lapso diario de horas de luz ou fotoperíodo) e a temperatura. Este último factor desempeña un dobre papel. Por unha banda, as temperaturas máis altas incrementan as taxas de crecemento e diferenciación nas plantas, polo que aceleran a transición ao período de floración. Doutra banda, moitas plantas necesitan ser expostas transitoriamente a temperaturas moi baixas durante a fase vexetativa ou xuvenil para poder florecer, proceso denominado vernalización. Ademais destes factores externos, tamén xogan un papel importante factores endóxenos como o reloxo circadiano e algunhas hormonas como as giberelinas, o ácido salicílico e o ácido abscísico. Así, a planta modelo Arabidopsis thaliana florece máis rapidamente cando os días alónganse (dise que é unha planta de día longo), xa sufriu a vernalización (é dicir, estivo exposta ao frío durante o inverno) e a temperatura ambiente incrementa. É dicir, do mesmo xeito que un sen número doutras especies, a floración de Arabidopsis indúcese nas condicións que se observan na primavera.

A análise xenética de mutantes co tempo de floración alterado permitiu diseccionar o proceso de indución da floración en polo menos catro vías de sinalización: a primeira actívase cando os días son longos; a segunda funciona fundamentalmente cando os días son curtos e depende das giberelinas; a terceira participa na regulación da floración en resposta á temperatura ambiental; e a cuarta está implicada na vernalización.

Cando a planta chega ao estado reprodutivo do desenvolvemento, algún ou todos os meristemas apicales no seu vástago cesan de iniciar follas normais e comezan a producir partes florais de acordo coa secuencia característica da especie en cuestión e cun número variable de brácteas situándose entre as follas e a flor. Neste proceso, os meristemas apicales pasan de ter un crecemento indeterminado a un tipo de crecemento determinado, xa que a formación da flor é xeralmente o acontecemento final da actividade dun meristema apical. Nas plantas anuais, a chegada do estado reprodutivo significa tamén o achegamento á consumación do ciclo de vida na súa totalidade. Nas plantas perennes, a floración repítese un número variable de veces que depende da lonxevidade da especie.

Unha flor pode orixinarse no ápice do vástago principal ou naqueles das ramas laterais, ou en ambos os sitios á vez. En moitas especies, o cambio cara á floración comprende a formación dunha inflorescencia. Un fenómeno observado a miúdo durante a iniciación do estado reprodutivo é un brusco e rápido alongamento do eixo. Tal crecemento é particularmente impactante en plantas de hábito en roseta durante o período vexetativo, por exemplo as gramíneas ou as plantas bulbosas.

Os órganos florais inícianse como follas normais por divisións periclinales de células localizadas máis ou menos profundamente por baixo da protoderme ou na mesma protoderme. As divisións iniciais periclinales son seguidas por outras, incluíndo anticlinales, e o primordio convértese nunha protuberancia. Os sáibaos parécense máis ás follas normais na súa iniciación e desenvolvemento. O tipo de crecemento dos pétalos tamén é máis ou menos similar ao das follas. Os estames orixínanse como estruturas grosas e curtas, desenvolvéndose o filamento subsecuentemente por crecemento intercalar. O desenvolvemento do xineceo varía en detalle en relación coa unión dos carpelos entre si e con outras partes florais. Se os carpelos non están unidos, o primordio do carpelo individual iníciase nun punto por divisións periclinais no ápice, as que logo se propagan adaxialmente. O crecemento cara a arriba, comparable ao marxinal nunha folla, eleva ao carpelo como unha estrutura en forma de bolsa. Nos ovarios sincárpicos os carpelos orixínanse como primordios individuais ou conxuntamente como unha unidade estrutural.

Clasificación das flores

Segundo a súa composición

• Simple
• Composta

Segundo a simetría xeral

• Zigomorfa: con simetría bilateral.
• Actinomorfa: con simetría en varios eixos radiais.

Segundo a separación dos sépalos

• Dialisépala: con sépalos separados.
• Gamosépala: con sépalos unidos.

Segundo a separación dos pétalos

• Dialipétala: con pétalos separados.
• Gamosépala: con pétalos unidos.

Segundo a lonxitude dos estigmas respecto ó estame

• lonxistilas
• brevistilas

Segundo a posición do ovario respecto á corola

• Inferovariada o Ínfera: ovario baixo o punto de inserción dos pétalos.
• Superovariada o Súpera: ovario sobre o punto de inserción dos pétalos.

Empregos

Man feminina dispersando flores sobre un templo Lingam en Varanasi.

Nos tempos modernos, a xente buscou xeitos de cultivar, mercar, levar postas e outros xeitos de estar ao redor das flores e plantas florecentes, en parte causado pola súa aparencia e cheiro agradable. Ao redor do mundo, a xente emprega flores para un amplo rango de eventos e funcións que, en conxunto, acompañan o camiño da vida:

• Para novos nacementos ou bautizos.
• Como ramalletes en funcións sociais ou vacacións.
• Como símbolos de amor ou agarimo.
• Nas vodas, nos recibidores e nas igrexas.
• Nas casas como decoracións.
• Para lembranzas e benvidas.
• Nos funerais.

As flores teñen menos alimento que outras partes maiores das plantas (sementes, froitas...), mais aínda así forman parte de comidas importantes e especias. As flores vexetais inclúen o brócoli e a coliflor. A especia máis cara, o azafrán, consiste en estigmas secos de flor.

Galería de imaxes

Artigo principal: Galería de imaxes de flores de Galicia.

• 
  Flor do Abutilon en Bastavales
• 
  Rosa amarela
• 
  Malvas
• 
  Dalias
• 
  Caraveis, Tagetes, hortensias e outras flores.
• 
  Margarida
• 
  Flor da paixón
• 
  Pensamento (Viola x wittrockiana)

Véxase tamén

Outros artigos

• Reprodución das plantas
• Botánica
• Flora

Ligazóns externas

• As flores.