花的內心世界—心皮(Carpel)(下)

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花的內心世界—心皮(Carpel)(下)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所謝昀臻碩士

連結:花的內心世界—心皮(Carpel)(上)

被子植物各物種之心皮基本構造大致不變,然而細部形態特徵則依物種各異。就心皮之數目及生長方式而言,有些植物的雌花器僅由單一心皮構成(圖三a),常見者如豆科下的蝶形花亞科植物,與薔薇科梅屬植物等;另有一些植物的雌花器是由數枚彼此不相癒合的心皮所構成,稱為「離生心皮」(圖三b),常見者如毛茛科植物與薔薇科草莓屬或懸鉤子屬植物等;還有一些植物的雌花器是由數枚心皮彼此癒合發育而成,稱為「合生心皮」(圖三c),具合生心皮的植物眾多,不可勝數。更有一些植物心皮的生長發育方式無法被歸類於完全離生或完全合生,由此可知心皮的形態相當多樣。

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圖三、心皮多樣性—數目與生長方式。
a. 僅具有單枚心皮的李花。(謝昀臻攝)
b. 具有多枚離生心皮的禺毛茛。(謝昀臻攝)
c. 多枚心皮合生的七葉一枝花。(謝昀臻攝)

心皮上胚珠著生的部位稱為「胎座」,而心皮所形成來保護胚珠的封閉空間即稱為「子房」。子房的胎座型可以大略分為「側膜胎座」與「中軸胎座」兩大類。側膜胎座位於子房壁的內緣,心皮之間僅在腹縫線處彼此癒合,子房大多僅為一室,例如瓜科植物與百香果等(圖四a);中軸胎座則位於子房中央,數枚心皮的葉狀部位往子房中央發育並癒合成隔板,各心皮腹縫線在子房中央癒合成軸,子房被隔為二室以上,例如番茄與柑橘等(圖四b)。

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圖四、側膜胎座與中軸胎座。
a. 側膜胎座實例:瓜果橫切。
b. 中軸胎座實例:番茄縱切與橫切。

將花朵雌蕊以心皮為單元解析之,連同萼片、花瓣與雄蕊一起觀察,可以了解不同花葉彼此之間的兩個基本性質–「倍數性質」以及「交錯性質」。倍數性質是指萼片、花瓣、雄蕊、心皮這四輪不同類型的花葉,彼此的數目之間大多互為整數倍。而交錯性質則是指相鄰輪次的花葉之間,其位置大多是彼此交錯排列,如此,多數植物萼片的位置會與雄蕊的位置相對,而與花瓣的位置錯開;花瓣的位置則會與心皮的位置相對,而與雄蕊的位置錯開(圖五)。以往筆者尚未了解心皮的概念時,曾因觀察不到雌蕊的「倍數性質」與「交錯性質」而感到疑惑,直至習得心皮的觀念後才茅塞頓開,對花朵們亦有更深入的了解與比較。希望此篇對於心皮的粗淺介紹,能對觀察植物的初學者有所幫助。

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圖五、百合花的花部器官排列,可觀察各輪花葉之間的倍數性質與交錯性質。百合為三心皮中軸胎座,心皮位置與由外而內第一輪(外花被片)和第三輪(外輪雄蕊)相對。

參考文獻:

  1. 邱少婷,黃俊霖(2003)花的前世今生,國立自然科學博物館。
  2. Adrian D. Bell; Alan Bryan. (2008). Plant Form: An Illustrated Guide to Flowering Plant Morphology. Timber Press.
  3. Michael G. Simpson. (2006). Plant Systematics. Elsevier
  4. 圖三、心皮多樣性—數目與生長方式。(謝昀臻攝)
  5. 圖四、側膜胎座與中軸胎座。
    a. (作者:Pete Unseth。出處:http://en.wikipedia.org/wiki/Armenian_cucumber#mediaviewer/File:Armenian_cucumber_cross-section.JPG)
    b. (作者:FoeNyx。出處:http://zh.wikipedia.org/wiki/番茄#mediaviewer/File:Tomatoes_plain_and_sliced.jpg)
  6. 圖五、(作者:阿簡。作品名稱:百合06。出處https://www.flickr.com/photos/pancala/12772592005/in/set-72157641514872133/)

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