Simetría floral

simetría floral describe si, y cómo, una flor, en particular su perianto, se puede dividir en dos o más partes idénticas o especulares.

En raras ocasiones, las flores pueden no tener ningún eje de simetría, generalmente porque sus partes están dispuestas en espiral.

Actinomorfo

La mayoría de las flores son actinomorfas ("en forma de estrella", "radial"), lo que significa que se pueden dividir en 3 o más sectores idénticos que están relacionados con entre sí mediante rotación alrededor del centro de la flor. Normalmente, cada sector puede contener un tépalo o un pétalo y un sépalo, etc. Puede que sea posible o no dividir la flor en mitades simétricas mediante el mismo número de planos longitudinales que pasan por el eje: la adelfa es un ejemplo de flor sin tales planos especulares. Las flores actinomorfas también se denominan flores radialmente simétricas o regulares. Otros ejemplos de flores actinomorfas son la azucena (Lilium, Liliaceae) y el botón de oro (Ranunculus, Ranunculaceae).

Cigomorfo

Cigomorfo ("en forma de yugo", "bilateral" – del griego ζυγόν, zygon, yugo y μορφή, Las flores morphe, forma) se pueden dividir mediante un solo plano en dos mitades reflejadas en un espejo, como un yugo o la cara de una persona. Algunos ejemplos son las orquídeas y las flores de la mayoría de los miembros de Lamiales (p. ej., Scrophulariaceae y Gesneriaceae). Algunos autores prefieren el término monosimetría o simetría bilateral. La asimetría permite que el polen se deposite en lugares específicos de los insectos polinizadores y esta especificidad puede resultar en la evolución de nuevas especies.

A nivel mundial y dentro de redes individuales, las flores zigomorfas son una minoría. Las plantas con flores cigomorfas tienen un menor número de especies visitantes en comparación con aquellas con flores actinomorfas. Las subredes de plantas con flores zigomorfas comparten una mayor conectividad, una mayor asimetría y una menor robustez de coextinción tanto para las plantas como para las especies visitantes. Los taxones de plantas con flores zigomorfas pueden tener un mayor riesgo de extinción debido a la disminución de los polinizadores.

Asimetría

Algunas especies de plantas tienen flores que carecen de simetría y, por lo tanto, tienen una "lateralidad". Ejemplos: Valeriana officinalis y Canna indica.

Diferencias

Las flores actinomorfas son de carácter angiosperma basal; Las flores cigomorfas son un carácter derivado que ha evolucionado muchas veces.

Algunas de las llamadas flores familiares y aparentemente actinomorfas, como las de las margaritas y los dientes de león (Asteraceae), y la mayoría de las especies de Protea, son en realidad racimos de flores diminutas (no necesariamente actinomorfas) dispuestas en una inflorescencia aproximadamente simétrica radialmente de la forma conocida como cabeza, capítulo o pseudanthium.

Peloria

Peloria o flor pelórica es la aberración en la que una planta que normalmente produce flores cigomorfas produce en su lugar flores actinomorfas. Esta aberración puede ser de desarrollo o puede tener una base genética: el gen CYCLOIDEA controla la simetría floral. Se han producido plantas pelóricas Antirrhinum eliminando este gen. Muchos cultivares modernos de Sinningia speciosa ("gloxinia") han sido creados para tener flores peloricas, ya que son más grandes y vistosas que las flores normalmente zigomorfas de esta especie.

Charles Darwin exploró la peloria en Antirrhinum (boca de dragón) mientras investigaba la herencia de las características florales para su La variación de animales y plantas bajo domesticación. Investigaciones posteriores, utilizando Digitalis purpurea, demostraron que sus resultados coincidían en gran medida con la teoría mendeliana.

Grupos de simetría

Si consideramos sólo aquellas flores que consisten en una sola flor, en lugar de una cabeza de flor u otra forma de inflorescencia, podemos clasificar sus simetrías en un número relativamente pequeño de grupos de simetría bidimensional. Estos grupos se caracterizan por dos tipos de simetrías: simetrías de reflexión (o espejo) y simetrías rotativas. Las figuras que quedan invariantes bajo reflexiones sobre un solo eje tienen simetría de reflexión, que es descrita por el grupo cíclico del orden 2, ${displaystyle C_{2}$ (a veces denotado ${displaystyle Z_{2}$). Figuras que quedan invariantes bajo rotaciones por ${displaystyle 2pi /n}$ tener una simetría rotacional perteneciente al grupo cíclico de orden ${displaystyle n}$, ${displaystyle C_{n}$ (o ${displaystyle Z_{n}$). Muchas flores que son invariantes bajo rotaciones por ${displaystyle 2pi /n}$ son también invariantes bajo reflexiones sobre ${displaystyle n}$ distintos ejes, la combinación de estas dos simetrías forma el grupo dihedral más grande de dimensión ${displaystyle n}$, ${displaystyle D_{n}$ (que tiene orden) ${displaystyle 2n}$).

Flores con simetría bilateral, tales como orquídeas tienen simetría de reflexión sobre un solo eje y sin simetría rotacional, lo que significa que se describen simplemente por el grupo de reflexión ${displaystyle C_{2}$.

Monocots son identificables por sus pétalos triméricos, lo que significa que a menudo son invariantes bajo rotaciones por ${displaystyle 2pi /3}$ y por lo tanto tienen simetría rotacional. Monocots que exhiben simetría rotacional pero no simetría espejo (por ejemplo, si sus pétalos exhiben quirality) son descritos por el grupo cíclico del orden 3, ${displaystyle C_{3}$, y monocots con simetría rotacional y simetría de reflexión alrededor de 3 ejes son descritos por el grupo dihedral de la dimensión 3, ${displaystyle D_{3}$.

Eudicots con pétalos tetramerosos o pentamerosos a menudo son invariantes bajo rotaciones por ${displaystyle pi /2}$ o ${displaystyle 2pi /5}$. Una vez más, si también tienen aviones espejo decide si pertenecen a dihedral (${displaystyle D_{4}$ y ${displaystyle D_{5}$) o grupos cíclicos (${displaystyle C_{4}$ o ${displaystyle C_{5}$). La mayoría de los eudiocots tendrán ${displaystyle D_{4}$ o ${displaystyle D_{5}$ simetría, pero, como ocurrió con monocots, los que exhiben quiralidad sólo tendrán simetría cíclica de orden el número de pétalos. Por ejemplo, los pétalos individuales de flores en el género Hypericum no tienen eje bajo el cual son invariantes bajo reflexiones, por lo que su simetría es descrita por ${displaystyle C_{5}$.

Podemos ver la tendencia que forma que, en general, el orden del grupo cíclico o dimensión del grupo dihedral que describe la simetría de una flor corresponderá a la merosidad de sus pétalos. Sin embargo, los sépalos de algunas flores de monocoto se desarrollan para replicar los pétalos, por lo tanto, superficialmente, ciertos monocotas pueden parecer tener simetría rotacional del orden 6 y pertenecen a cualquier grupo de simetría ${displaystyle D_{6}$ o ${displaystyle C_{6}$. Algunas flores compuestas también pueden tener al menos una simetría cíclica o dihedral superficial. Cuán exacta es esta simetría depende de la estructura de la cabeza de la flor. Incluso en monocots y eudicots, las simetrías de flores son raramente perfectas, ya que cualquier imperfecciones en los pétalos resultará en invariancia imperfecta bajo rotaciones o reflexiones.