Стрептокарпус: зигоморфный и актиноморфный цветок с одного растения
Симме́трия цветка́ или симметрия цветов — видимая геометрическая характеристика цветков растений, говорящая о свойствах их формы. Большинство цветов обладают симметрией различных типов, однако существуют виды с ассиметричными цветами, самые известные из которых — валериана лекарственная и канна индийския.
Симметричные цветы чаще всего бывают актиноморфными (радиально-симметричными или правильными), имеющими многократно-идентичную форму при вращении вокруг оси симметрии, которая проходит через центр цветка. Реже встречаются цветы зигоморфные, которые, подобно человеческому лицу, имеют только одну вертикальную ось симметрии, разделяющую их на две зеркальные половины.
Симметрия цветка в определениях и коротких цитатах
Обыкновенно, впрочем, животные представляют другого рода форму, так называемую симметрическую; обыкновенно у них можно различить правую и левую сторону, и стороны эти, совершенно сходные между собою, представляют обращенное повторение одна другой. Но и эти формы очень обыкновенны у растений; каждый лист имеет две равные половинки; есть много цветков, не похожих на звёздочку и представляющих боковую симметрию[1]
...круглая форма плодов, звездообразная фигура цветов — указывают на равенство отношений со всех или со многих сторон. Есть цветы, которые бывают открыты не кверху или книзу, а в сторону; такие цветы часто теряют звездчатую форму, и у них верхняя и нижняя стороны различны, и только правая и левая стороны одинаковы между собой.[1]
...у растений с цветами правильными все боковые цветы, имеющие почти горизонтальное положение, или цветы поникшие нередко принимают несколько симметрическую форму, между тем как верхушечные цветы той же кисти или цветы прямо стоячие сохраняют вполне правильную форму.[2]
Части цветка произошли из видоизменённых листьев, поэтому некоторые из этих частей сохраняют пластинчатую форму, а иногда и двустороннюю симметрию.[3]:88
— Георгий Вульф, «Симметрия и её проявление в природе», 1919
Симметрия цветка распространяется также и на плод, составные части которого в молодости составляют лишь часть цветка.[3]:90
— Георгий Вульф, «Симметрия и её проявление в природе», 1919
С высот небес симметрия цветка
Немного больше, чем букашка...[4]
В живой природе нет абсолютной симметрии, формальной точности. Лицо человека, лист дерева, головка цветка, речная ракушка симметричны в целом, в своей основе, но различны в деталях. Это придаёт им особую выражительность. Такой вид симметрии называется дисимметрией.[5]:91
— Ольга Яцюк, «Основы графического дизайна на базе компьютерных технологий», 2004
Естественно, что на симметрии цветка существенно отражается чётное или нечётное число членов каждой цветочной мутовки (чаще всего 4 или 5). При чётном числе членов в мутовке <...>, симметрия его представляется легко...[6]:92
— Ольга Яковлева, «Василий Георгиевич Александров, 1887-1963», 2007
Цветы издавна считаются символом красоты и совершенства <...>, человек на протяжении веков пытался постичь и то и другое посредством идеи симметрии <...>, цветы достойны внимания исследователя, потому что обладают свойством поворотной симметрии...[7]
— Наталья Карпушина, «В поисках семицветика», 2009
...порядок поворотной симметрии цветка определяется, по сути, числом его лепестков.[7]
— Наталья Карпушина, «В поисках семицветика», 2009
Осевая симметрия часто встречается в природе – это симметрия цветка. Она широко используется в орнаментах-розетках – орнаментального аналога цветка. Однако, если орнаментальная форма имеет только осевую симметрию, то она производит впечатление беспокойной подвижности...[8]
— Наталия Цветкова, «История текстильного искусства и костюма. Древний мир», 2010
Симметрия цветка определяется в основном структурой околоцветника.[9]
— Ирина Ямских, «Анатомия и морфология растений», 2016
Симметрия цветка в научной и научно-популярной прозе
Есть множество животных, подобных цветкам и даже считавшихся прежде цветками; это те животные, которые строят кораллы и которых до сих пор по-прежнему называют животно-растениями. Обыкновенно, впрочем, животные представляют другого рода форму, так называемую симметрическую; обыкновенно у них можно различить правую и левую сторону, и стороны эти, совершенно сходные между собою, представляют обращенное повторение одна другой. Но и эти формы очень обыкновенны у растений; каждый лист имеет две равные половинки; есть много цветков, не похожих на звёздочку и представляющих боковую симметрию, например цветы фиалки, цветы гороха, акации и проч. Цветы гороха по своей форме слегка напоминают бабочку или мотылька, и потому ботаники все растения, имеющие подобные цветы, называют мотыльковыми. Точно так есть цветы с одинаковой правой и левой половинкой, грубо напоминающие фигуру лица; их называют личинковыми. Много других примеров можно бы привести для доказательства сходства форм растений и животных.[1]
Другие, более сложные части растения, например цветок и плод, имеют формы, которых значение определить труднее. Но и здесь некоторые указания являются сами собою. Так, круглая форма плодов, звездообразная фигура цветов — указывают на равенство отношений со всех или со многих сторон. Есть цветы, которые бывают открыты не кверху или книзу, а в сторону; такие цветы часто теряют звездчатую форму, и у них верхняя и нижняя стороны различны, и только правая и левая стороны одинаковы между собой. Так бывает у гороха и у многих близких к нему растений.[1]
Замечено, что цветы одного и того же растения могут быть правильными или несколько симметрическими, смотря по тому, какое положение они занимают на цветочной оси. Так, например, у растений с цветами правильными все боковые цветы, имеющие почти горизонтальное положение, или цветы поникшие нередко принимают несколько симметрическую форму, между тем как верхушечные цветы той же кисти или цветы прямо стоячие сохраняют вполне правильную форму. Подобное явление можно заметить у колокольчиков, у глоксиний и пр.[2]
...у растений с цветами симметрическими, например, у губоцветных, орхидных и др., нередко верхушечный цветок принимает совершенно правильную форму. Это явление попадается у шалфея; все боковые цветы соцветия представляют характеристическую двугубую форму, а верхушечный цветок порой представляется совершенно правильным. Результаты этих наблюдений в последнее время удалось подтвердить и прямым опытом. Устраняя действие притяжения земли <...>, удалось искусственно превращать симметрические цветы в правильные, лучистые.
Итак, начальное появление продольной симметрии в цветке мы можем приписать действию силы тяжести, остальное уже будет делом отбора. Так как, с одной стороны, не подлежит сомнению, что перекрестное опыление, производимое насекомыми, полезно для растения, дает начало более могучему, здоровому поколению, а с другой стороны, очевидно, что для насекомых, посещающих цветы ради их мёда, нижняя губа представляет удобную точку опоры, то понятно, что в каждом поколении будут иметь более вероятия на сохранение в жизненной борьбе те именно растения, цветы которых представляют эту двугубую форму в наиболее выраженной степени.[2]
Симметрия цветка распространяется также и на плод, составные части которого в молодости составляют лишь часть цветка. Припомним яблоко или грушу с их радиальной симметрией и стручок гороха с двусторонней.[3]:90
— Георгий Вульф, «Симметрия и её проявление в природе», 1919
Естественно, что на симметрии цветка существенно отражается чётное или нечётное число членов каждой цветочной мутовки (чаще всего 4 или 5). При чётном числе членов в мутовке, например, при четырёхмерности цветка, симметрия его представляется легко, а при нечётном — значительно сложнее.[6]:92
— Ольга Яковлева, «Василий Георгиевич Александров, 1887-1963», 2007
Цветы издавна считаются символом красоты и совершенства. По словам известного математика Германа Вейля (1885-1955), человек на протяжении веков пытался постичь и то и другое посредством идеи симметрии. Как истинный учёный, он считал, что цветы достойны внимания исследователя, потому что обладают свойством поворотной симметрии, весьма распространённой в мире растений. Биологи с математиком согласны: характер симметрии в строении цветка служит одним из его существенных признаков.[7]
— Наталья Карпушина, «В поисках семицветика», 2009
Свойственная большинству цветов поворотная симметрия n-го порядка проявляется в том, что цветок совмещается сам с собой при повороте вокруг своей оси на любой из углов <...>. Что это означает в простейшем случае, когда располагающиеся по кругу лепестки образуют один слой? А вот что: всякий раз при повороте на угол 360 °/n каждый лепесток встаёт на место соседнего и после n таких перемещений в одном направлении занимает исходное положение. Таким образом, порядок поворотной симметрии цветка определяется, по сути, числом его лепестков.
Например, для цветка молочаяn = 2, он совмещается сам с собой при повороте на углы 180° и 360°. Для триллиума и ирисаn = 3, а подходящие углы поворота — 120°, 240°, 360°. Нередко встречаются цветы с поворотной симметрией 4-го порядка (сирень, чистотел), 6-го (лилия, шафран), 8-го (космея, сангвинария) и более высокого порядка, но особенно часто — 5-го (герань, лютик). Не странно ли, что из этого стройного ряда выпадает семицветик? Природа явно отдаёт предпочтение цветам с другим числом лепестков, в частности кратным 3, 4 или 5. А может, семицветик и вовсе не был ею предусмотрен?[7]
— Наталья Карпушина, «В поисках семицветика», 2009
Важной характеристикой цветка является его симметрия. В этой связи выделяют следующие типы цветка: • актиноморфный (правильный) — цветок имеет две и более плоскостей симметрии (гвоздика, мак, примула, тюльпан); • зигоморфный (неправильный) — цветок имеет одну плоскость симметрии (бегония, люпин, фасоль); • асимметричный — цветок не имеет ни одной плоскости симметрии (канна).[10]
В зависимости от типа симметрии различают цветки актиноморфные (правильные, многосторонне симметричные), билатерально-симметричные (с двумя осями симметрии), зигоморфные (с одной осью симметрии) и асимметричные. Симметрия цветка определяется в основном структурой околоцветника.[9]
— Ирина Ямских, «Анатомия и морфология растений», 2016
Симметрия цветка в публицистике и документальной прозе
Мы уже упоминали осевую объёмную симметрию, но может быть объёмная симметрия более сложной формы. При винтовой симметрии элементы переносятся вдоль оси поворотом, например, расположение цветков на стебле лилии или ступеней винтовой лестницы.
Частичное нарушение симметрии делает объект более сложным, динамичным, интересным. В живой природе нет абсолютной симметрии, формальной точности. Лицо человека, лист дерева, головка цветка, речная ракушка симметричны в целом, в своей основе, но различны в деталях. Это придаёт им особую выражительность. Такой вид симметрии называется дисимметрией. Она разрушает точное сходство, оставляя симметричность общей формы. Этот принцип лежит в основе многих произведений искусства.[5]:91
— Ольга Яцюк, «Основы графического дизайна на базе компьютерных технологий», 2004
Фигуры, обладающие осевой симметрией всегда четко организованы, их равные друг другу части равномерно распределены вокруг единого центра – точки, через которую проходит ось симметрии. Осевая симметрия часто встречается в природе — это симметрия цветка. Она широко используется в орнаментах-розетках – орнаментального аналога цветка. Однако, если орнаментальная форма имеет только осевую симметрию, то она производит впечатление беспокойной подвижности, выражает интенсивное вращательное движение вправо или влево.[8]
— Наталия Цветкова, «История текстильного искусства и костюма. Древний мир», 2010
симметрия зеркальная — по вертикали или горизонтали; осевая — посредством поворота вокруг некоей оси, пендикулярной к плоскости изображения (осевая симметрия в природе это симметрия цветка, а его орнаментальный аналог розетка)...[11]:13-14
— Марина Панкина, «Экологический дизайн», 2011
Здесь удивляет симметрия цветка — высота загнутых ветвей соответствует плечам. Нет такого, что одно плечо выше другого, хотя, если цветок – это творение природы, то в нём не должна прослеживаться равная изогнутость ветвей на одной высоте, ведь правая ветка расположена выше левой. Когти, которые расположены у пришельца на голове, автор рисунка растения перенёс в его корневую структуру.[12]:13-14
_-_06.JPG)
