Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
31Van bloem tot vrucht
Hoofdstuk 16 keek toe hoe de kersenbloesem een kers werd en liet één vraag open: wat gebeurt er eigenlijk als een korreltje stuifmeel op de stamper landt? Dit jaar kunnen we, gewapend met het idee van bevruchting uit Hoofdstuk 23 en de cellen uit Hoofdstuk 29, de machinerie van de bloem echt openen.
31.1 Bloemen hebben mannelijke en vrouwelijke delen
Propositie 31.1 (De twee rollen van de bloem in één)
De voortplanting bij bloeiende planten is geslachtelijke voortplanting, precies in de zin van Definitie 23.1 — en de meeste bloemen dragen beide rollen tegelijk:
- de meeldraden zijn het mannelijke deel: elk korreltje stuifmeel draagt de mannelijke voortplantingscellen van de plant;
- de stamper is het vrouwelijke deel: diep daarin liggen de zaadknoppen, elk met een eicel erin.
De “toekomstige zaden” uit Definitie 16.1 hebben nu hun echte naam: zaadknoppen, wachtend om bevrucht te worden.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Opmerking 31.2 (Hetzelfde plan als bij de dieren)
Mannelijke cellen, eicellen, bevruchting: de woordenschat van Hoofdstuk 23 laat zich woord voor woord vertalen. Opnieuw de eenheid van het leven (Propositie 29.2) — madeliefjes en dolfijnen planten zich voort volgens één onderliggend plan, hoe verschillend de machinerie er ook uitziet.
31.2 Bestuiving, dan bevruchting
Definitie 31.3 (De twee stappen)
Een zaad maken kost twee duidelijk verschillende stappen:
- bestuiving: een stuifmeelkorrel reist van een meeldraad naar de top van een stamper — gedragen door een insect (Propositie 16.3) of door de wind;
- bevruchting: de gelande korrel laat een fijne buis omlaag door de stamper groeien; daardoorheen bereikt de mannelijke cel een zaadknop en verenigt ze zich met de eicel.
Bestuiving is de reis; bevruchting is de ontmoeting.
Voorbeeld 31.4 (Waarom onbezochte bloemen afvallen)
De boomgaardregel uit Opmerking 16.5 heeft nu haar mechanisme: geen bezoek, geen stuifmeel op de stamper; geen stuifmeel, geen buis, geen bevruchting; en een onbevruchte bloem verwelkt in haar geheel — geen opzwellende stamper, geen kers. De ontbrekende stap was onzichtbaar, de reis van een cel door een buis — maar de lege tak in juli is zichtbaar genoeg.
31.3 Na de ontmoeting: zaad en vrucht
Propositie 31.5 (Wat elk deel wordt)
Na de bevruchting verloopt de verandering uit Propositie 16.3 met nieuwe precisie:
- elke bevruchte zaadknop wordt een zaad — het piepkleine plantje erin (Definitie 9.1) groeit uit de bevruchte eicel, precies zoals een dier uit de zijne groeit (Voorbeeld 29.8);
- de stamper eromheen zwelt op tot de vrucht;
- kroonbladen en meeldraden verwelken en vallen af, hun werk gedaan.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 31.6 (Pitjes tellen)
Snijd een appel dwars door: vijf kamertjes, met in elk een paar pitjes. Elk pitje is één zaadknop die door één stuifmeelbuis bereikt is. Een scheve appel met lege kamertjes aan één kant vertelt over een slecht bestoven bloem — er landden te weinig korrels om alle zaadknoppen te bevruchten, en de vrucht zwol ongelijkmatig op.
Voorbeeld 31.7 (Stuifmeel op de wind)
Grassen, tarwe en hazelaars hebben geen kroonbladen, geen geur, geen nectar — niets om bezoekers aan te bieden. Hun stuifmeel rijdt mee op de wind: in enorme hoeveelheden gemaakt, zo fijn als stof, de lucht in geworpen om te landen waar het geluk het brengt. Die strategie ruilt precisie in voor hoeveelheid — de logica van de sporenwolk uit Opmerking 24.4, gespeeld met stuifmeel. (Het is dat rondvliegende stuifmeel dat en passant in juni de neuzen van hooikoortspatiënten kietelt.)
Methode 31.8 (Een vruchteloze plant onderzoeken)
Een plant heeft goed gebloeid maar draagt geen vrucht. Vraag op volgorde:
- Hebben bestuivers haar bereikt? (Binnen, onder een net, geen insecten in de buurt, koude regenachtige bloeiweken?)
- Zo niet, bestuif dan met de hand: raak met een zacht penseel de meeldraden van de ene bloem aan, en daarna de stamper van een andere;
- heeft vorst of schade de bloemen gedood voordat de zaadknoppen bevrucht konden worden (Oefening 16.9)?
- Als er nu wel vrucht komt, was de machinerie van de plant in orde — alleen de reis van stap 1 was mislukt.
31.4 Oefeningen
Oefening 31.1 ★
Welk deel van de bloem is mannelijk, en wat maakt het? Welk deel is vrouwelijk, en wat ligt daarin?
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.1.
De meeldraden zijn mannelijk: hun stuifmeelkorrels dragen de mannelijke voortplantingscellen. De stamper is vrouwelijk: daarin liggen de zaadknoppen, elk met een eicel.
Oefening 31.2 ★
Omschrijf bestuiving en bevruchting, en zeg welke van de twee eerst komt.
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.2.
Bestuiving: een stuifmeelkorrel reist van een meeldraad naar de top van een stamper. Bevruchting: de buis van de korrel brengt de mannelijke cel omlaag naar een zaadknop, waar ze zich met de eicel verenigt. Bestuiving komt eerst — de reis vóór de ontmoeting.
Oefening 31.3 ★
Vertel de reis van één stuifmeelkorrel, van meeldraad tot eicel, in vier stappen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.3.
Gemaakt in een meeldraad; gedragen (door insect of wind) naar de top van een stamper — bestuiving; laat een fijne buis omlaag door de stamper groeien; haar mannelijke cel bereikt een zaadknop en verenigt zich met de eicel — bevruchting.
Oefening 31.4 ★
Wat wordt er na de bevruchting van elke bevruchte zaadknop? Wat wordt de stamper? Wat gebeurt er met de kroonbladen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.4.
Elke bevruchte zaadknop wordt een zaad; de stamper zwelt op tot de vrucht; de kroonbladen (en de meeldraden) verwelken en vallen af.
Oefening 31.5 ★
Wat is elk appelpitje, in de woordenschat van dit hoofdstuk? Wat vertelt een scheve appel met lege kamertjes?
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.5.
Elk pitje is een bevruchte zaadknop die zaad geworden is. Lege kamertjes betekenen onbevruchte zaadknoppen — er landde te weinig stuifmeel, en de vrucht zwol rond dat tekort ongelijkmatig op.
Oefening 31.6 ★
Hoe bestuiven grassen en hazelaars zonder kroonbladen, geur of nectar? Wat is de prijs van hun methode?
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.6.
Hun stuifmeel rijdt mee op de wind: zo fijn als stof, in enorme hoeveelheden gemaakt, de lucht in geworpen. De prijs is verspilling — bijna elke korrel landt nergens nuttig, dus moet hoeveelheid de precisie vervangen.
Oefening 31.7 ★
Waarom maakt een bloem die geen enkel insect bezocht heeft meestal geen vrucht? Noem de ontbrekende stap.
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.7.
Geen bezoek, geen stuifmeel op de stamper — bestuiving, de eerste stap, gebeurde nooit, dus groeide er geen buis en werd er geen zaadknop bevrucht; de bloem verwelkt in haar geheel.
Oefening 31.8 ★
Probeer het (met een bloeiende balkon- of vensterbankplant): bestuif twee bloemen met de hand met een zacht penseel, zoals in Methode 31.8, en markeer ze met een draadje. Zetten de gemarkeerde bloemen vaker vrucht dan de andere?
Oefening 31.9 ★★
Noem de overeenkomsten tussen de voortplanting van planten en die van dieren: mannelijke cellen, eicellen, bevruchting, de eerste cel van het nieuwe individu. Waar zit elk daarvan bij de bloem?
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.9.
Mannelijke cellen: in de stuifmeelkorrels van de meeldraden. Eicellen: in de zaadknoppen in de stamper. Bevruchting: onder in de stuifmeelbuis, in de zaadknop. Eerste cel van het nieuwe individu: de bevruchte eicel in de zaadknop — die uitgroeit tot het piepkleine plantje van het zaad, zoals een dier uit zijn eigen eerste cel groeit.
Oefening 31.10 ★★
Het voorjaar van een kersenteler was koud en regenachtig: bijen vlogen twee weken lang nauwelijks, hoewel er geen vorst kwam en de bomen prachtig bloeiden. Voorspel de oogst van juli en verklaar hem met Definitie 31.3.
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.10.
Een magere oogst — de meeste bloesem viel vruchteloos af. De machinerie was in orde en de bloemen waren ongedeerd; wat mislukte was stap 1, de bestuiving: twee beslissende weken lang bleven de koeriers thuis, dus kregen de meeste stampers nooit stuifmeel en werden de meeste zaadknoppen nooit bevrucht.
Oefening 31.11 ★★★
Een tomatenteler zet in zijn kas een volk hommels neer, hoewel er vanuit de afgesloten kas geen enkele bloem buiten te bereiken is. Leg met dit hoofdstuk precies uit welke dienst de hommels verkopen — en waarom ventilatoren die lucht over de planten blazen ze voor tomaten (waarvan het stuifmeel gemakkelijk loslaat) deels kunnen vervangen, terwijl dat bij kersenbomen niet zou kunnen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 31.11.
De hommels verkopen bestuiving — de transportstap: stuifmeel van meeldraden naar stampers dragen in een gebouw waar geen enkele bestuiver van buiten binnen kan. Tomatenstuifmeel laat gemakkelijk los, dus kunnen de trilling en de bewegende lucht van een ventilator binnen elke bloem een grof transport verzorgen — een mechanische koerier. Kersenstuifmeel moet van boom tot boom en van bloem tot bloem reizen, met een precisie die alleen een lichaam levert dat de bloesems om beurten bezoekt; wind in een hal kan niet mikken, dus is er voor kersen geen goedkope vervanger van de levende koerier.