35.1: Zapylanie i struktura kwiatów

Kwiaty to reprodukcyjne struktury okrytozalążkowe wytwarzające nasiona. Zazwyczaj kwiaty składają się z działek, płatków, pręcików i słupków. Działki i płatki są wegetatywnymi organami kwiatowymi. Pręciki i słupki są narządami rozrodczymi.  

Kwiaty muszą zostać zapylone, aby wytworzyć nasiona. U okrytozalążkowych zapylenie polega na przeniesieniu pyłku z pylnika pręcika (struktura męska) na piętno słupka (struktura żeńska). Kwiaty mogą być samozapylone lub zapylone krzyżowo. Jednak większość roślin rozwinęła mechanizmy zapobiegające samozapyleniu.

Zapylenie krzyżowe to przenoszenie pyłku pomiędzy kwiatami odrębnych roślin. Zapylenie krzyżowe często przeprowadzają zwierzęta — najczęściej owady — zwane zapylaczami. Zapylacze przenoszą pyłek na swoich ciałach z kwiatu na kwiat.

Rośliny ewoluowały, aby przyciągać różne zapylacze, co odpowiada za dużą różnorodność cech występujących w kwiatach. Na przykład pszczoły najbardziej przyciągają jasnoniebieskie i żółte kwiaty o słodkim zapachu, natomiast muchy przyciągają mięsiste kwiaty pachnące gnijącym mięsem.

Wiele ptaków jest także zapylaczami. Chociaż ptaki często mają słaby węch, wiele z nich przyciągają jaskrawoczerwone i żółte kwiaty ze słodkim nektarem. Niektóre gatunki nietoperzy również zapylają. Na przykład nietoperz mniejszy zapyla gatunki agawy i kaktusów, zjadając ich nektar i pyłek.

Niektóre rośliny zapylane są przez wiatr lub wodę, a nie przez zwierzęta; takie kwiaty są często matowe i brakuje im nektaru. Na przykład trawy często mają zielone, bezwonne kwiaty, które uwalniają wiele drobnych, rozproszonych przez wiatr ziaren pyłku.

Chociaż wiele kwiatów ma pręciki i słupki, niektóre kwiaty są jednopłciowe i nie mają funkcjonalnych pręcików ani słupków. Czasami oba typy kwiatów jednopłciowych— występują na tej samej roślinie. W innych przypadkach kwiaty z pręcikami i kwiaty z słupkami występują na różnych roślinach. Ponadto niektóre rośliny mogą na przemian wytwarzać kwiaty męskie, żeńskie i oba rodzaje kwiatów.

Kwiaty są wielozadaniowcami reprodukcyjnymi. U większości gatunków kwitnących kwiaty wytwarzają i uwalniają plemniki, tworzą i przechowują jaja oraz przechwytują plemniki do zapłodnienia. Po zapłodnieniu kwiaty przekształcają się w nasiona, a często owocują. 

Kwiaty mają do czterech rodzajów organów kwiatowych: działki, płatki, pręciki i słupki. 

Działki otaczają i chronią pąki kwiatowe i są zazwyczaj zielone i przypominające liście. Płatki chronią inne struktury kwiatowe i często są jaskrawo zabarwione, co pomaga przyciągnąć zapylacze. 

Pręciki i słupki to płodne organy kwiatowe. Wytwarzają zarodniki, które ostatecznie przekształcają się w plemniki i jaja.

Pręcik składa się z włókna i pylnika. Komórki w pylniku tworzą zarodniki, które przekształcają się w ziarna pyłku, z których powstają plemniki. 

Owocolistek składa się z jajnika, stylu i znamienia. Jajnik zawiera jeden lub więcej zalążków. W zalążku tworzy się woreczek zarodkowy, w którym znajduje się komórka jajowa. Styl rozciąga się od jajnika do znamienia. Lepkie znamię zatrzymuje pyłek, umożliwiając ruchomym plemnikom dotarcie do nieruchomej komórki jajowej. Zapłodnione zalążki rozwijają się w nasiona. 

Aby doszło do nawożenia i zawiązywania nasion, rośliny kwitnące muszą być zapylone. Zapylanie to przenoszenie pyłku – źródła plemników – do części kwiatowej zawierającej zalążki – źródła jaj. W roślinach kwitnących pyłek jest przenoszony z pylnika na znamię. 

Większość roślin jest zapylana przez zwierzęta, które często jedzą i przenoszą ich nektar i pyłek. Najczęstszymi zapylaczami są owady, takie jak pszczoły, motyle, i muchy. Wiele gatunków ptaków i nietoperzy również zapyla.

Rośliny mogą być również zapylane przez wiatr i, rzadziej, wodę. Na przykład trawy często uwalniają wiele maleńkich ziarenek pyłku, które są rozpraszane przez wiatr. 

Po zapyleniu tworzy się łagiewka pyłkowa, plemniki są uwalniane do zalążka i następuje zapłodnienie. Zapłodnienie powoduje rozwój kwiatu w owoc, gdy jego zalążki stają się nasionami. Jednak niezapylony kwiat zazwyczaj nie staje się owocem i umiera.