A peloria

Bognár János
matematika, szimmetria, botanika, peloria
szóelválasztás

A peloria (sugarasodás) különös jelenség a növényvilágban, lényegében egy öröklődő szimmetriaváltozás a virágban. A sajátos peloriás virágalakról akkor beszélünk, amikor a természetes állapotában kétoldali (zigomorf) szimmetriájú virág sugaras szimmetriájú (aktinomorf) virágként fejlődik.

Ekkor a szabályosan részarányos párta helyett sok szimmetriájú sugaras párta alakul ki és ezzel együtt gyakran a virág más részeinek (pl. sziromlevelek, porzók, termőtáj, florális nektáriumok stb.) száma, alakja és működése is megváltozhat.

Egy virágzatban lehet, hogy minden egyes virág peloriás (teljes peloria pl. Linaria), de egy rendszerint fürtös virágzatban a szabályos zigomorf virágok között egyesével is előfordulhatnak ezek az eltérések (pl. Digitalis, Antirrhium, Gloxinia). Utóbbi esetben gyakori az ún. terminális peloria, amikor csak a legfiatalabb csúcsi virág megjelenése eltérő. Előfordulhat azonban, hogy a magányosan fejlődő virág vált szimmetriát és a korábbi kétoldaliság helyett jelenik meg egy új sugaras virágváltozat. A dísznövény kertészetben napjainkban különösen a peloriás orchideáknál találunk erre jó példákat: feltűnően különleges, szép és méregdrága új fajtákat (pl. Cattleya, Cymbidium, Phalenopsis peloriás hibridek).

Peloric cattleya

A peloria bizonyos növénycsaládokban (pl. Scrophulariaceae, Lamiaceae, Orchidaceae) gyakori, de elvileg bármely zigomorf virágú növénycsoportban előfordulhat, gyakori a sarkantyús virágú boglárkafélék csoportjában is (pl. Delphinium, Consolida). Érdekes játéka a természetnek, hogy a normálisan zigomorf sarkantyús virágú boglárkafélék peloriás virágai sarkantyú nélküliek, míg a gyujtoványfüvek (Linaria) peloriás virágaiban öt külön álló sarkantyút találunk.

Peloria linaria

Nem annyira meglepő ezek alapján, hogy a nagy svéd botanikus és rendszerező Linné (Carolus Linnaeus) egy a kerti termesztésben megfigyelt sugaras virágú öt sarkantyús gyujtoványfű mutánst külön génusznak vélt és ennek a Peloria nevet adta. – Ma már tudjuk, hogy ez a Peloria növény a gyújtoványfű mutációjával alakult ki. – Később a Peloria nemzetségnév a mutáció felismerésével ugyan megszűnt, törölték a taxonómiai nevezéktanból is, de a peloria elnevezés a sugarasodás jellegzetességeit viselő virág mutációk tudományos neveként továbbra is megmaradt a növénygenetikában.

A gyujtoványfű peloriája egyébként fontos megfigyelés volt Linné teremtésről és fejlődésről alkotott szemléletének alakulásában is. Míg a nagy tudós sok ezer növényfajt pontosan feldolgozott, beillesztette azokat binominális rendszerébe és a továbbiakban már nem nagyon foglalkozott velük, addig a „Peloria” növénnyel éveken keresztül számos tenyésztési és keresztezési kísérletet is végzett az Uppsalai Egyetem Botanikus Kertjének igazgatójaként. Talán érezte, hogy ezzel a növénnyel más a helyzet mint a többivel. Jóval Mendel előtt a „Peloria” keresztezési kísérleteiben ő is kimutatta a 3:1 hasadási arányt, csak nem ismerte fel ennek biológiai jelentőségét. 1744-ben készítette el híres munkáját a kerti kísérletekben megfigyelt gyújtoványfű-mutáció kapcsán (Dissertatio botanica de peloria. Amoenitates academicae. Uppsala).

Linné – úgy is, mint evangélikus pap gyermeke és úgy is, mint egyetemi professzor – a kora szellemének megfelelően mélyen és őszintén hitt abban, hogy a világegyetemnek létezik egy felsőbbrendű Ura és Teremtője. Kezdetben minden igyekezete abból fakadt, hogy a természetet megismerve megértse és rendszerbe foglalja a teremtés tervét, a tanítványai és tisztelői szállóigévé vált mondása „Isten teremt, Linné elrendez” jegyében. Amikor kidolgozta alapvető rendszerét sokáig meg volt győződve arról, hogy a felismert egyetemes jellegek ismeretében immár tud olvasni a Teremtés Könyvében.

Filum ariadneum botanices est systema, sine quo chaos est Res herbaria

[A botanika vezérfonala a rendszer, mely nélkül a növénytan maga a zűrzavar, a káosz]

– írta a Philosophia botanicában.

Linné sokat idézett mondása:

Species tot sunt, quot diversas formas ab initio produxit Infinitum Ens

[Annyi faj van, amennyit a végtelen hatalmú Isten a kezdet kezdetén mint különböző lényeket teremtett]

biológiai értelemben nem fajfogalom, fajmeghatározás. Éppen a „Peloria” kísérletek kapcsán később Linné maga is kételkedni kezdett ebben a mondatában. Ez a kétség először 1744 táján, a már említett dolgozatában merült fel benne, és egyre jobban erősödött a „Peloriával” végzett későbbi tenyésztési és keresztezési kísérletei során. A szemléletbeli változást jól mutatja, hogy 1760-ban a szentpétervári akadémiának küldött, a növények nemiségéről írt pályamunkájában már a következőképpen fogalmazott:

…úgy tűnik, az következik, hogy ugyanannak a növénynemzetségnek különböző fajait kezdetben egyetlen növény képviselte, és valamennyien ebből alakultak [később] ki kereszteződések révén.

A „Peloria növény” elvezette Linnét ahhoz a felfogáshoz – amit legtisztábban ebben a Szentpéterváron közölt cikkében fogalmazott meg – hogy a Teremtő csak egy-egy alapfajt teremtett, és azokból alakultak ki a ma megfigyelhető rokonsági körök (protoevolúciós szemlélet).

Peloria

Ma már ismert, hogy a virágszimmetria a virágzási gének által genetikailag kódolt bonyolult folyamat eredménye és a peloria a virág tenyészőcsúcs eltérő fejlődést mutató útja. A növény életének kezdeti szakaszában a virágzást szabályozó gének általában gátolt állapotban vannak, majd egy szabályozó ún. mestergén a Constans (CO) gén a külső tényezők (hőmérséklet, fény) hatására szünteti meg ezt a gátlást és elindítja a generatív fázist, a virágkezdemények megjelenését. Amig a virágzási gén hallgat nem kezdődik el a virágképződés, amikor bekapcsol a hajtásmerisztéma (hajtástenyészőkúp) átalakul virágmerisztémává (virágtenyészőkúp), és elindul a virág szerveinek kialakulását meghatározó genetikai program. Tudjuk, hogy a morfológiai struktúrák fejlődését, a szervek kialakulását, a test formálásának programját a növényekben is az ún. homeotikus gének irányítják. A homeotikus mestergénekre jellemző egy 183 bázispárból álló ún. „homeobox” szekvenciaszakasz, amely egy specifikus DNS-kötő képességgel rendelkező polipeptidet, az ún. homeodomaint kódol. A homeotikus gének termékei, hasonlóan a többi génkifejeződés szabályozásában résztvevő fehérjékhez, koordináló szerepet töltenek be, más gének működését gátolják, vagy serkentik.

Legalább három virágfejlődést szabályozó gént ismerünk, amelyek közül elsődlegesen a virágtakarótáj fejlődését szabályozó gén hibája okozhatja a peloriát. A mutáció típus általában mendelező recesszív bélyeg. Ez az öröklődő virágszerkezet változás a természetben csak homozigóta recessszív állapotban jelenik meg (manifesztálódik), ezért tűnik ritkának. Sokan atavisztikus (visszaalakulás jellegű) megnyilvánulásnak tekintik, mivel a sugaras virágszerkezet ősibb, mint a progresszív, levezetett kétoldalian részarányos.

Carl Linné / Carolus Linnaeus
(1707–1778)