Hoa

Hoa hay bông, bông hoa là bộ phận đảm nhiệm chức năng sinh sản, đặc trưng của thực vật có hoa, chính là một chồi ngắn với những lá biến đổi để thực hiện nhiệm vụ sinh sản của cây. Về mặt cấu trúc thực vật học, hoa là dạng cành đặc biệt. Hoa có thể thúc đẩy thụ phấn chéo (kết hợp phấn hoa và nhụy từ các cây khác) hoặc tự thụ phấn (kết hợp phấn hoa và nhụy từ cùng một hoa). Hoa sản sinh ra quả và hạt. Nhiều hoa đã tiến hóa để thu hút động vật, nhằm nhờ chúng hỗ trợ việc chuyển giao hạt phấn. Hoa chia thành hai loại cơ bản: hoa đơn tính (chỉ có nhụy hoặc nhị) và hoa lưỡng tính (có cả nhị và nhụy).

Cấu trúc hoàn chỉnh lý tưởng của hoa gồm: cuống hoa, lá bắc, đài hoa (lá đài), tràng hoa (cánh hoa), bộ nhị và bộ nhụy.

Ngoài việc chứa cơ quan sinh sản của thực vật có hoa, hoa còn được con người trồng và khai thác để trang trí, làm đẹp và thậm chí là nguồn thực phẩm, dược liệu.

Hình thái học

Một bông hoa điển hình bao gồm bốn loại cấu trúc được gắn vào phần đỉnh (đế hoa) của một cuống ngắn (cuống hoa). Mỗi loại cấu trúc này được sắp xếp thành vòng quanh đế hoa. Bốn vòng chính từ gốc (móng) của hoa hay mấu thấp nhất và tính dần lên trên là:

• Đài hoa: vòng ngoài cùng nhất, bao gồm các đơn vị gọi là lá đài. Chúng thường có màu xanh và bảo vệ phần còn lại của hoa khi ở trong nụ. Tuy nhiên, các lá đài này có thể không có hoặc nổi bật và sặc sỡ như các cánh hoa ở một số loài.
• Tràng hoa: vòng tiếp theo tính từ đỉnh, bao gồm các đơn vị gọi là cánh hoa. Chúng thường mỏng, mềm và có màu sắc tươi sáng để thu hút động vật thụ phấn.
• Bộ nhị: vòng tiếp theo (đôi khi được sắp xếp thành nhiều vòng), bao gồm các thành phần đơn vị gọi là nhị hoa. Nhị hoa bao gồm 2 phần: một cuống nhỏ gọi là chỉ nhị; trên đầu chỉ nhị là bao phấn, nơi sản sinh ra hạt phấn nhờ quá trình phân bào giảm nhiễm để cuối cùng phát tán đi.
• Bộ nhụy: vòng trong cùng nhất của hoa, bao gồm một hay nhiều đơn vị gọi là lá noãn. Lá noãn hợp lại thành một cấu trúc rỗng, gọi là bầu nhụy, bên trong đó sản xuất ra các noãn. Noãn là các túi đại bào tử, chúng sinh ra các đại bào tử qua phân bào giảm nhiễm để phát triển thành các thể giao tử cái. Chúng tạo ra các tế bào trứng. Bộ nhụy của hoa cũng được mô tả bằng thuật ngữ thay thế là (bao gồm bầu nhụy, vòi nhụy và đầu nhụy) 'nhụy hoa'. Một nhụy có thể bao gồm một lá noãn hoặc nhiều lá noãn kết hợp với nhau. Phần đỉnh của nhụy gọi là đầu nhụy, nơi tiếp nhận phấn hoa. Một cuống nâng đỡ đầu nhụy gọi là vòi nhụy, là con đường cho các ống phấn phát triển từ các hạt phấn khi bám vào đầu nhụy.

Chức năng của từng bộ phận trong hoa

• Cuống hoa là phần kết nối giữa hoa và cành cây: hỗ trợ hoa, truyền dinh dưỡng và nước đến hoa.
• Đế hoa là bộ phận gắn với cuống hoa: nâng đỡ hoa và trang trí giúp bông hoa thêm phần đẹp mắt.
• Bao hoa hay đài hoa, lá đài (thường có màu xanh) là bộ phận gắn liền trên đế hoa: nâng đỡ, bảo vệ hoa.
• Tràng hoa thực chất là các cánh hoa với màu sắc đa dạng: bao bọc, bảo vệ nhuỵ hoa (chứa bầu nhuỵ mang noãn, bên trong noãn có tế bào sinh dục cái) và nhị hoa (chứa nhiều hạt phấn mang tế bào sinh dục đực).
• Nhị hoa là phần đực của hoa: chứa bao phấn, sau này phấn sẽ kết hợp với noãn (lá noãn) để hình thành hạt.
• Nhụy hoa là bộ phận cái của hoa: chứa noãn, sau này sẽ kết hợp với phấn hoa để phát triển thành hạt, và bầu nhụy sẽ trở thành quả.

Cấu trúc

Dù rằng cách sắp xếp ở cấu trúc trên được xem là 'điển hình', nhưng trong thực tế, các loài thực vật thể hiện sự biến đổi phong phú trong cấu trúc hoa. Những biến đổi này có ý nghĩa quan trọng trong tiến hóa của thực vật hạt kín và được các nhà thực vật học tích cực sử dụng để xác định và thiết lập mối quan hệ giữa các loài thực vật.

Bốn bộ phận chính của hoa thường được xác định theo vị trí của chúng trên đế hoa, thay vì theo chức năng. Nhiều loài hoa thiếu một số bộ phận, hoặc các bộ phận có thể biến đổi thành những chức năng khác hoặc có hình dạng giống như một bộ phận điển hình khác. Ở một số họ, như Ranunculaceae, các cánh hoa bị giảm đi nhiều và ở nhiều loài, lá đài có màu sắc sặc sỡ giống như các cánh hoa. Một số loài khác lại có nhị hoa biến đổi thành cánh hoa, ví dụ như hoa Trang (hoa Mẫu đơn nam) và Hoa hồng chủ yếu là các nhị dạng cánh.

Người ta dùng nhiều thuật ngữ chuyên môn để mô tả hoa và các bộ phận của nó. Nhiều phần của hoa thường dính liền với nhau: các phần trong cùng một vòng gọi là hợp trước, trong khi các phần từ các vòng khác nhau gọi là hợp sinh (như nhị gắn với tràng), còn các phần không dính lại gọi là rời hay tự do. Khi các cánh hoa gộp lại thành một ống hay một vòng, chúng được gọi là tràng hợp. Tràng hợp có thể chia thành ba phần: phần gốc hình trụ gọi là ống, phần mở rộng gọi là họng và phần tỏa ra ngoài gọi là phiến. Nếu tràng hợp có hai bên đối xứng, với một môi trên và một môi dưới, thì gọi là tràng hai môi. Các hoa có tràng hợp hay đài hợp với nhiều hình dạng khác nhau, như hình chuông, hình phễu, hình ống, hình nhạc, hình đinh hoặc hình bánh xe.

Liên quan đến thuật ngữ 'hoa hợp', đôi khi không chính xác bởi vì có thể có những quá trình phát triển trong hoa không dính liền hoàn toàn. Ví dụ, sự sinh trưởng của mô phân sinh lóng hoặc phần gốc của các bộ phận như đài hoa, cánh hoa, nhị hoa và lá noãn có thể tạo ra hoa hợp mà không cần dính liền hoàn toàn.

Nhiều loài hoa có sự đối xứng, nếu từ bất kỳ điểm nào mà bao hoa được chia đôi theo trục trung tâm thì các nửa đối xứng được hình thành — khi đó gọi là hoa đều hay đối xứng tỏa tròn (tỏa tia), như ở Hoa hồng (Rosa) hay cỏ Duyên linh (Trillium). Khi hoa được chia đôi và chỉ tạo ra một đường duy nhất để có các nửa đối xứng thì gọi là hoa không đều hay đối xứng hai bên, như hoa của hoa Mõm chó (Antirrhinum) hay phần lớn các loài Lan.

Các hoa có thể gắn trực tiếp vào cành cây tại phần gốc của chúng (hoa không cuống - phần cuống bị tiêu giảm hoặc không có). Phần thân hay cuống nâng đỡ một hoa gọi là cuống hoa. Nếu một cuống nâng đỡ nhiều hoa, thì phần nối mỗi hoa với trục chính gọi là cuống nhỏ. Phần đỉnh của mỗi cuống hoa tạo thành một phần phình lên gọi là đế hoa.

Cụm hoa

Đối với những loài có nhiều hoa trên một trục, tập hợp các hoa này được gọi là cụm hoa (hoa tự). Một số cụm hoa bao gồm nhiều hoa nhỏ được sắp xếp thành một hệ thống trông giống như một bông hoa đơn lẻ. Ví dụ điển hình nhất là phần lớn các loài trong họ Asteraceae. Chẳng hạn, một 'hoa' dễ nhận thấy của Sồ cúc (Bellis perennis) hay Hướng dương (Helianthus annuus) thực chất không phải là một hoa thực sự mà là một cụm hoa đầu — bao gồm rất nhiều hoa (hoa chét).

Một cụm hoa có thể bao gồm các phần thân đặc biệt và các lá biến đổi gọi là lá bắc.

Hoa thức

Hoa thức là công thức biểu diễn cấu trúc của một hoa thông qua các chữ cái, số và ký hiệu cụ thể. Thông thường, một hoa thức tổng quát được dùng để mô tả cấu trúc hoa của một họ thực vật thay vì một loài cụ thể. Các ký hiệu sau đây thường được sử dụng:

$Ca$: đài hoa (có nghĩa là vòng lá đài; như $C{a}^5$

= 5 lá đài)

$Co$: tràng hoa (có nghĩa là vòng cánh hoa; như $C{o}^{3\left(x\right)}$ = số cánh hoa là bội số của 3)

$Z$: bổ sung nếu là đối xứng hai bên (như $Co{Z}^6$ = đối xứng với 6 cánh hoa)

$A$: nhị (vòng chứa các nhị; như $A^{\mathrm{\infty <!--\; \infty \; -->}}$ = nhiều nhị)

$G$: nhụy (vòng chứa lá noãn; như $G^1$ = đơn lá noãn)

$x$: thể hiện như một 'số biến thiên'

$\mathrm{\infty <!--\; \infty \; -->}$: có nghĩa là 'nhiều'

Ví dụ như:

$C{a}^{5}C{o}^5{A}^{10-<!--\; -\; -->\mathrm{\infty <!--\; \infty \; -->}}{G}^1$

Một số ký hiệu bổ sung khác cũng thường được áp dụng (xem cụ thể trong Key to Floral Formulas Lưu trữ 2018-07-06 tại Wayback Machine).

Thụ phấn

Chức năng chính của hoa là sinh sản, cụ thể là tạo điều kiện cho bào tử trong phấn hoa kết hợp với noãn trong bầu nhụy. Thụ phấn là quá trình di chuyển phấn hoa từ bao phấn đến đầu nhụy. Thường thì phấn hoa di chuyển từ cây này sang cây khác, gọi là thụ phấn chéo, nhưng vẫn có những loài thực vật có khả năng tự thụ phấn. Thụ phấn chéo được ưa chuộng hơn vì giúp tạo ra biến dị di truyền, từ đó nâng cao khả năng sinh tồn của loài. Do đó, nhiều loại hoa phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài để thụ phấn, như gió, nước, động vật, và đặc biệt là côn trùng. Những động vật lớn như chim, dơi, và thậm chí cả thú có túi cũng có thể là phương tiện thụ phấn. Để đạt được điều này, hoa thực hiện các biện pháp nhất định nhằm kích thích sự di chuyển phấn hoa giữa các cây cùng loài.

Thực vật có hoa thường bị áp lực tiến hóa để tối ưu hóa quy trình vận chuyển phấn hoa. Điều này thường được thể hiện qua hình dạng của hoa và hành vi của cây. Phấn hoa có thể được vận chuyển giữa các cây qua một số loại trung gian thụ phấn hoặc các phương thức khác nhau. Khoảng 80% thực vật có hoa sử dụng trung gian thụ phấn sinh học, trong khi số còn lại phụ thuộc vào các trung gian thụ phấn phi sinh học. Một số loài tận dụng nhiều trung gian thụ phấn, nhưng hầu hết chỉ sử dụng một trung gian nhất định.

Quá trình hình thành hạt

Khi đã hình thành, hợp tử bắt đầu phát triển bằng cách phân chia hạt nhân và tế bào, qua quá trình gọi là nguyên phân, và dần hình thành một cụm tế bào nhỏ. Một phần sẽ trở thành phôi, trong khi phần còn lại biến thành cuống noãn để đẩy phôi vào nội nhũ. Hai mầm nhỏ, sau này sẽ phát triển thành lá mầm để tích trữ năng lượng, cũng sẽ hình thành trong giai đoạn này. Các cây phát triển từ một mầm được gọi là thực vật một lá mầm, trong khi các cây từ hai mầm được gọi là thực vật hai lá mầm. Tiếp theo, một số cấu trúc quan trọng sẽ xuất hiện, bao gồm rễ mầm, trụ trên lá mầm và trụ dưới lá mầm. Cuối cùng, mô mạch sẽ hình thành xung quanh hạt.

Quá trình hình thành quả

Bầu nhụy, nơi hạt hình thành từ noãn, sẽ phát triển thành quả. Tất cả các bộ phận chính khác của hoa–bao gồm vòi nhụy, đầu nhụy, lá đài, nhị và cánh hoa–sẽ chết đi trong quá trình này. Quả bao gồm ba phần: vỏ ngoài, vỏ giữa và vỏ trong. Các loại quả rất đa dạng về kích thước, hình dáng, độ cứng và độ dày tùy thuộc vào cách phát tán hạt, vì chức năng của quả là bảo vệ hạt và kích thích sự phát tán.

Màu sắc

Nhiều loại thực vật có hoa phản xạ ánh sáng trong dải bước sóng mà chúng muốn thu hút các trung gian thụ phấn. Những hoa phản xạ toàn bộ phổ ánh sáng mà con người có thể nhìn thấy thường được xem là có màu trắng. Đặc điểm nổi bật của hoa màu trắng là chúng phản xạ tất cả các bước sóng quang phổ ở mức độ tương đương. Nhiều loài thu hút trung gian thụ phấn nhờ màu trắng, nhưng cũng có nhiều màu sắc khác phổ biến (kể cả trong cùng một loài). Màu sắc giúp thực vật thu hút trung gian thụ phấn cụ thể mà chúng mong muốn.

Thực vật có hoa có khả năng điều chỉnh điểm chuyển tiếp giữa vùng hấp thụ và phản xạ. Nếu quang phổ mà phần lớn trung gian thụ phấn thấy được là hình tròn, có thể nói rằng thực vật tạo ra màu sắc bằng cách hấp thụ ánh sáng ở một vùng và phản xạ ánh sáng ở vùng khác, đồng thời điều chỉnh tần số (hay bước sóng) của ánh sáng phản xạ. Hầu hết các loại hoa hấp thụ ánh sáng trong khoảng từ xanh lam đến vàng và phản xạ ánh sáng trong khoảng từ xanh lục đến đỏ. Ở nhiều loài thực vật có hoa, điểm chuyển tiếp giữa vùng hấp thụ và phản xạ quyết định màu sắc mà chúng tạo ra, cho phép điều chỉnh màu sắc để thu hút các trung gian thụ phấn cụ thể. Một số loài có thể điều chỉnh vùng hấp thụ, nhưng thường không hiệu quả như điều chỉnh bước sóng. Đối với con người, điều này thể hiện qua các mức độ bão hòa khác nhau (bao nhiêu màu trắng có trong màu sắc).

Ý nghĩa biểu tượng

Trong văn hóa phương Tây, nhiều loài hoa mang những ý nghĩa biểu tượng quan trọng, được gọi là ngôn ngữ của các loài hoa. Ví dụ:

• Hoa hồng đỏ là biểu tượng của tình yêu, vẻ đẹp và niềm đam mê mãnh liệt.
• Hoa anh túc mang ý nghĩa an ủi trong thời điểm tang lễ. Tại Anh, New Zealand, Australia và Canada, hoa anh túc đỏ thường được cài lên áo để tưởng nhớ các quân nhân đã hy sinh trong chiến tranh.
• Hoa diên vĩ và hoa loa kèn thường được dùng trong các nghi lễ mai táng để biểu thị cho sự tái sinh và sự sống mới. Hoa loa kèn cũng gắn liền với các vì sao, bao gồm cả Mặt Trời.
• Hoa cúc dại đại diện cho sự ngây thơ.

Với vẻ đẹp phong phú và đa dạng, hoa đã từ lâu trở thành một đề tài ưa thích trong các tác phẩm nghệ thuật thị giác. Nhiều bức tranh nổi tiếng của các họa sĩ, như loạt tranh hoa hướng dương của Van Gogh hay các tác phẩm hoa súng của Monet, đều xoay quanh chủ đề hoa. Hoa cũng thường được phơi khô và ép để tạo ra những tác phẩm nghệ thuật hoa 3D vĩnh cửu.

Trong nghệ thuật, hoa còn được xem như biểu tượng của bộ phận sinh dục nữ, như thể hiện trong các tác phẩm của Georgia O'Keeffe, Imogen Cunningham, Veronica Ruiz de Velasco và Judy Chicago, cũng như trong nghệ thuật cổ điển châu Á và phương Tây. Nhiều nền văn hóa trên thế giới có xu hướng liên kết hoa với tính nữ.

Vẻ đẹp của nhiều loại hoa đã truyền cảm hứng cho các nhà thơ, đặc biệt trong giai đoạn Lãng mạn của thế kỷ 18 và 19. I Wandered Lonely as a Cloud của William Wordsworth và Ah! Sun-Flower của William Blake là những ví dụ nổi bật.

Trong những giấc mơ, hoa thường được xem là biểu tượng cho một 'tiềm năng đang phát triển'.

Trong thần thoại La Mã, Flora là nữ thần của hoa, vườn cây và mùa xuân. Còn trong thần thoại Hy Lạp, Chloris là nữ thần của mùa xuân, hoa và thiên nhiên.

Trong thần thoại Ấn Độ giáo, hoa có vai trò rất quan trọng. Vishnu, một trong ba vị thần chính của tín ngưỡng này, thường được miêu tả đứng trên một bông hoa sen. Ngoài sự kết nối với Vishnu, hoa sen còn mang ý nghĩa tâm linh sâu sắc trong Ấn Độ giáo, xuất hiện trong các truyền thuyết sáng thế của tôn giáo này.

Được sử dụng bởi con người

Lịch sử cho thấy rằng con người đã sử dụng hoa trong hàng nghìn năm cho nhiều mục đích khác nhau. Một trong những ví dụ sớm nhất là việc dùng hoa để trang trí tóc của phụ nữ tại Ai Cập cổ đại khoảng 4.500 năm trước. Hoa cũng đã truyền cảm hứng cho nhiều nghệ sĩ, như loạt tranh hoa súng của Monet hay bài thơ 'I Wandered Lonely as a Cloud' của William Wordsworth.

Ngày nay, mọi người trồng, mua hoặc tìm cách gần gũi với hoa và thực vật có hoa, phần lớn là vì vẻ đẹp và hương thơm của chúng. Trên toàn thế giới, hoa được sử dụng trong những dịp trọng đại của cuộc đời:

• Khi trẻ sơ sinh được sinh ra hoặc làm lễ rửa tội.
• Làm hoa cài áo cho các sự kiện xã hội hoặc lễ hội.
• Thể hiện tình yêu và sự tôn trọng.
• Trong các lễ cưới.
• Để trang trí nhà cửa.
• Tặng quà trong các bữa tiệc chúc mừng hoặc đón chào trở lại.
• Làm hoa tang và thể hiện sự chia buồn với những người đang trong thời gian tang lễ.
• Để thờ cúng, như trong văn hóa Ấn Độ giáo, nơi các tín đồ thường dâng hoa lên các ngôi đền.

Vì vậy, con người thường trồng hoa quanh nhà, dành một phần không gian sống cho vườn hoa, hái hoa dại hoặc mua hoa trồng từ các cửa hàng hoa thương mại.

Mặc dù hoa không cung cấp nhiều chất dinh dưỡng như các bộ phận khác của cây (hạt, quả, rễ, thân, lá), nhưng một số loại hoa vẫn thường được sử dụng làm rau và gia vị. Một số hoa được sử dụng làm rau bao gồm bông cải trắng và atisô. Gia vị đắt đỏ nhất, saffron, được chiết xuất từ nhụy của cây nghệ tây. Những loại hoa gia vị khác bao gồm đinh hương và caper. Hoa bia được sử dụng trong sản xuất bia. Gà thường được cho ăn hoa cúc vạn thọ để lòng đỏ trứng có màu vàng tươi, thu hút người tiêu dùng hơn. Cúc vạn thọ cũng có thể được phơi khô và nghiền thành bột dùng làm gia vị và phẩm màu trong ẩm thực Georgia. Hoa bồ công anh và hoa cơm cháy thường được dùng để sản xuất rượu. Nhiều người coi phấn hoa từ ong là thực phẩm bổ dưỡng. Mật ong là sản phẩm từ hoa được xử lý bởi ong, thường mang tên theo loại hoa tương ứng như mật ong hoa cam hay mật ong cỏ ba lá.

Có hàng trăm loại hoa tươi mà con người có thể ăn được, nhưng chỉ một số ít trong số đó được thương mại hóa phổ biến như thực phẩm. Hoa thường được thêm vào salad để trang trí. Hoa bí được tẩm vụn bánh mì rồi chiên giòn. Một số hoa ăn được bao gồm cúc, cẩm chướng, hương bồ, kim ngân, cải ô rô, thanh cúc, dong riềng và hướng dương. Hoa cúc, hoa hồng và hoa tím đôi khi còn được ướp đường.

Các loại hoa như cúc, hồng, nhài, kim ngân và cúc La Mã, nhờ vào hương thơm và tác dụng y học, được sử dụng để pha trà thảo mộc, có thể kết hợp cùng lá trà hoặc không.

Hoa đã được sử dụng trong các nghi thức mai táng từ thời tiền sử: dấu vết phấn hoa được phát hiện trên ngôi mộ của một phụ nữ trong hang El Miron ở Tây Ban Nha. Nhiều nền văn hóa liên kết hoa với sự sống và cái chết, vì hoa nở theo mùa gợi nhớ đến sự tái sinh. Đây có thể là lý do con người đặt hoa lên các ngôi mộ. Theo vở kịch Những người phụ nữ Phoenicia của Euripides, người Hy Lạp cổ đại thường đặt vương miện hoa lên di hài của người đã khuất, cũng như rải hoa lên các ngôi mộ. Hoa cũng được sử dụng phổ biến trong các nghi thức mai táng ở Ai Cập cổ đại. Ngày nay, người Mexico vẫn sử dụng hoa trong lễ hội Día de Muertos để tôn vinh người đã khuất, như tổ tiên Aztec của họ đã làm trong quá khứ.

Tặng hoa

Phong tục tặng hoa có nguồn gốc từ thời tiền sử khi hoa được xem là có khả năng chữa bệnh. Các nhà khảo cổ đã phát hiện dấu vết của cánh hoa tại một số khu vực mai táng. Ban đầu, hoa được sử dụng trong các nghi lễ tế lễ hoặc mai táng. Người Ai Cập cổ đại, cùng với người Hy Lạp và La Mã, đã áp dụng hoa cho mục đích này. Các đồ vật mai táng với hình ảnh hoa anh túc đỏ, hoa thanh cúc và hoa súng có niên đại khoảng 1540 TCN đã được tìm thấy ở Ai Cập. Tài liệu về việc tặng hoa cũng xuất hiện trong sử sách Trung Quốc, văn tự chữ tượng hình Ai Cập, và trong thần thoại của Hy Lạp và La Mã. Tập quán tặng hoa phát triển mạnh mẽ trong thời Trung Cổ khi các cặp đôi bày tỏ tình cảm thông qua hoa.

Phong tục tặng hoa đóng vai trò quan trọng trong văn hóa và truyền thống của Nga. Học sinh thường tặng hoa cho giáo viên của mình. Trong các mối quan hệ, việc tặng hoa màu vàng thường mang ý nghĩa chia tay. Ngày nay, hoa thường được tặng dưới hình thức các bó hoa.