Kukkien monimuotoisuutta 1

Koppisiemeniset (Angiospermae) on vanhastaan jaettu kahteen ryhmään tai luokkaan: yksisirkkaisiin (Monocotyledoneae) ja kaksisirkkaisiin (Dicotyledoneae). Nämä nimet – sekä suomenkieliset että tieteelliset – juontuvat alkiolehtien (sirkkalehtien) lukumäärästä, edellisillä yksi, jälkimmäisillä kaksi. Monia muitakin eroja näiden ryhmien välillä on niin kukan rakenteessa kuin esim. varren anatomiassakin.

Vähäisestä alusta liitukaudella on kehittynyt ja erilaistunut lähes 300 tuhatta kukkivien kasvien lajia. 1990-luvun loppupuolelle asti em. jako kahtia oli vallitseva systematiikassa. Sittemmin on mitokondrioiden ja viherhiukkasten DNA-sekvenssejä selvittämällä tultu siihen tulokseen, että yksisirkkaiset ovat kehittyneet kaksisirkkaisista eivätkä kaikkien koppisiemenisten yhteisestä kantamuodosta omana kehityslinjanaan. Näin ollen kaksisirkkaiset ovat osoittautuneet parafyleettiseksi ryhmäksi, so. ryhmäksi, joka sisältää kantamuodon, muttei kaikkia siitä kehittyneitä muotoja (eli yksisirkkaisia). Nykyisessä ns. kladistisessa systematiikassa pyritään monofyleettisiin ryhmiin (kantamuoto ja kaikki siitä kehittyneet jälkeläiset), jotka ovat aitoja evoluutiolinjoja eli kladeja.

Valtaosa entisesestä kaksisirkkaisten ryhmästä tunnetaan nyt kladina, jota nimitetään varsinais- tai aitokaksisirkkaisiksi eli eudikotyledoneiksi, lyhennettynä eudikoteiksi. Yksisirkkaiset ovat yhtenäinen kehityslinja, joka on saanut alkunsa yhteisestä kantamuodosta eudikottien kanssa. Ennen sitä kantamuotoa oli jo kehittynyt ennen kaksisirkkaisina pidettyjä kasveja, joiden nykyedustajat kuuluvat neljään eri kehityslinjaan.

Basaalisimmasta alkaen nämä neljä kladia ovat Amborellales (vain yksi Uudessa-Kaledoniassa kasvava pensaslaji Amborella trichopoda), Nymphaeales (mm. lummekasvit), Austrobaileyales (mm. tähtianikset ja palsamiköynnökset) sekä ns. magnoliidit, joka on saanut nimensä magnolioista (tämän sivuston otsikkokuvana on ollut pihallani kasvavan pensasmagnolian, Magnolia sieboldii, kukka). Niiden lisäksi magnoliidit käsittävät eräitä muitakin puuvartiskasveja, mm. laakeripuut ja annoonat.

Lahkoja Amborellales, Nymphaeales ja Austrobaileyales nimitetään alkukirjainten mukaan ANA-gradiksi – ne eivät siis ole yksi kladi – tai basaalikoppisiemenisiksi. Yhteensä niissä on noin 100 lajia.

Amborella trichopoda on lahkonsa ainoa elossa oleva edustaja. Se on lamoava pensas, jonka lehdet näyttävät sijaitsevan kaksirivisesti ja ovat korvakkeettomia, hieman aaltoreunaisia ja karkeahampaisia. Kasvi on kaksikotinen eli hede- ja emikukat sijaitsevat eri yksilöissä. Kukat ovat pieniä, ja niiden kehä on erilaistumaton: ei ole erotettavissa erikseen verho- ja terälehtiä. Hedekukissa on palhottomat heteet ja emikukissa muutama emilehti. Niistä kehittyy pieniä luumarjoja.

Lahkoon Nymphaeales kuuluu juurakollisia vesikasveja, ja sitä voisi kutsua suomeksi lummemaisiksi. Juurakolla ei tarkoiteta kasvitieteessä juuristoa, vaan maavartta, joka on maanalainen varren muuntuma. Vain lehdet nousevat juurakosta esiin. Lahkon yhteisiin piirteisiin kuuluvat myös veneenmuotoiset siitepölyhiukkaset ja yhdistyneet alkeis- eli sirkkalehdet. Lahkon fossiilihistorian alku sijoittuu liitukaudelle, ja on uumoiltu, että Kiinasta löydetty Archaefructus voisi edustaa tätä lahkoa.

Lummemaisia kasveja on kolmessa heimossa:

1. Hydatellaceae: Intian, Australian ja Uuden-Seelannin kosteikot; sukuja 1 (Trithuria), lajeja n. 12.
2. Viuhkalehtikasvit, Cabombaceae: levinneisyys hajanainen, monta erillisaluetta kaikilla mantereilla paitsi Euroopassa; sukuja 2, lajeja 6.
3. Lummekasvit, Nymphaeaceae: lähes kaikkialla maapallolla, Suomessa lumpeita (Nymphaea) ja ulpukoita (Nuphar); sukuja 5, lajeja n. 85.

Trithuria submersa kasvaa matalassa vedessä pohjaan kiinnittyneenä mätäsmäisenä kasvustona. Kukkavanat kohoavat ylöspäin. – Kevin Thiele from Perth, Australia [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], lähde: Wikimedia Commons.

Lahko Austrobaileyales käsittää puita, pensaita ja liaaneja (eli puuvartisia köynnöksiä). Niitä on vaikea määritellä morfologisesti, mutta ne kaikki sisältävät puolustuskeinonaan kasvinsyöjiä vastaan tigliinihappoa, joka on ihoa ja silmiä ärsyttävä yhdiste. Kukat ovat kaksineuvoisia, eikä kukkalehtien luku ole määrätty. Lahkolla lienee ikää noin 150 – 200 miljoonaa vuotta. Nykyisistä koppisiemenisistä siihen kuuluu kolme heimoa:

1. Austrobaileyaceae: Koillis-Australian sademetsät; yksi suku ja laji: Austrobaileya scandens.
2. Trimeniaceae: Tyynenmeren lounaisosien saaret ja Itä-Australia; sukuja 1 (Trienia), lajeja 8. 

   

3. Palsamiköynnöskasvit, Schisandraceae: Itä- ja Kaakkois-Aasia, Kaakkois-Yhdysvallat ja Meksiko; sukuja 3, lajeja 85. 

   

Magnoliideja tunnetaan noin 8000 lajia, joista tunnetuimpia ovat magnoliat, laakerikasvit ja mustapippuri, joka on niistä taloudellisesti merkittävin. Magnoliidit ovat enimmäkseen puuvartisia, mutta myös ruohoja. Edellisten tavoin kukkalehdet kiinnittyvät pohjukseen kierteisesti, eikä kiehkuroina, kuten yksi- ja aitokaksisirkkaisilla. Vaikka magnoliidit muistuttavatkin joiltakin ominaisuuksiltaan basaalikoppisiemenisiä, ovat ne läheisempää sukua yksisirkkaisille ja aitokaksisirkkaisille eli eudikoteille.

Viisi koppisiemenislahkoa kuuluu magnoliidien kehityslinjaan. Seuraavassa taulukkomainen esitys niistä ja niihin kuuluvista heimoista:

1. Canellales
   1. Kanellapuukasvit, Canellaceae: sukuja 6, lajeja n. 20.
   2. Kapteeninpuukasvit, Winteraceae: sukuja 5, lajeja n. 65.
2. Piperales
   1. Liskiökasvit, Saururaceae: sukuja 4, lajeja 6.
   2. Pippurikasvit, Piperaceae: sukuja 5, lajeja 3700.
   3. Piippuruohokasvit, Aristolochiaceae: sukuja 7, lajeja 500.
3. Magnoliales
   1. Muskottikasvit, Myristicaceae: sukuja 21, lajeja 520.
   2. Magnoliakasvit, Magnoliaceae: sukuja 2, lajeja 267.
   3. Degeneriaceae: sukuja 1 (Degeneria), lajeja 2.
   4. Himantandraceae: sukuja 1 (Galbulimima), lajeja 2.
   5. Eupomatiaceae: sukuja 1 (Eupomatia), lajeja 3.
   6. Annoonakasvit, Annonaceae: sukuja 111, lajeja 2300.
4. Laurales
   1. Kalukkipensaskasvit, Calycanthaceae: sukuja 3, lajeja 10.
   2. Siparunakasvit, Siparunaceae: sukuja 2, lajeja 78.
   3. Gomortegaceae: ainoa laji Gomortega keule.
   4. Australiansassafraskasvit, Atherospermataceae: sukuja 7, lajeja 20.
   5. Hernandiaceae: sukuja 5, lajeja 58.
   6. Boldopuukasvit, Monimiaceae: sukuja 24, lajeja 275.
   7. Laakerikasvit, Lauraceae: sukuja 45, lajeja 2850.
5. Chloranthales
   1. Chloranthaceae: sukuja 4, lajeja 77.