自然科普:有顏色、有花香,甚至還有花蜜,為什麽還不配叫花?
發布時間:2021-03-12
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你有過這樣的體(ti) 驗嗎?辛辛苦苦買(mai) 回去一盆花,花顏色鮮豔,還能開很久,但卻經常被人告知,你買(mai) 的不是花。不是花?那我買(mai) 了個(ge) 什麽(me) ?是買(mai) 了個(ge) 寂寞麽(me) ?

這樣經常被質疑的包括花市裏常見的“一帆風順”、一品紅、馬蹄蓮等等。

一品紅的花,外麵豔麗(li) 的紅色並不是花瓣(圖片來源:pinterest)

這些植物被質疑不是花,是因為(wei) 它們(men) 雖然有看起來像花瓣的結構(即我們(men) 觀賞的部分),但其實那並不是真正的花瓣。

長著花瓣的樣子,有花瓣豔麗(li) 的顏色,甚至還有花瓣的氣味,它們(men) 為(wei) 什麽(me) 還不配叫花瓣?

馬蹄蓮豔麗(li) 的顏色不配叫花麽(me) ?(圖片來源:pinterest)

Part.1

似花非花,真容到底是啥?

是不是花瓣,不能隻看長相,得看起源與(yu) 發育的位置。

花瓣本質上是特定位置的葉片,演化出了顏色與(yu) 氣味,發揮特定的功能,在植物繁殖過程中起吸引昆蟲等動物來傳(chuan) 粉。

這也要求花瓣一般與(yu) 萼片、雌雄蕊綁定在一起,形成明顯的四輪結構,固定在花托上,每個(ge) 部分在繁殖上行使不同的功能。這四輪的位置在花的發育中也是固定的,最外層的萼片保護與(yu) 支撐著其它花器官,第二輪則是花瓣負責吸引傳(chuan) 粉者,雌雄蕊則藏在正中間被保護著。

一朵花的典型結構,分為(wei) 著生在花托上的四輪,從(cong) 外到內(nei) 依次是花萼、花瓣、雄蕊和雌(圖片來源:廖鑫鳳)

利用花瓣來吸引動物傳(chuan) 粉在植物界是個(ge) 創新之舉(ju) ,促成了植物繁殖上的巨大成功,這種捆綁在一起的設置也成了花發育上的初始設置,也就是說,隻有在雌蕊雄蕊周圍發育的那一輪特化的葉子才叫做花瓣。

馬蹄蓮、一品紅等被質疑不是花,是因為(wei) 它們(men) 的“花瓣”長在非花瓣的位置,是由花底下原本保護整朵花的特殊葉片-苞片發育過來的。它們(men) 的苞片裝扮得與(yu) 花瓣類似,演化出顏色與(yu) 氣味也是為(wei) 了吸引傳(chuan) 粉者。

葉子花包裹著花的苞片變成紅色,吸引傳(chuan) 粉者,真正的花瓣是裏麵淡黃色的部分

(圖片來源:廖鑫鳳)

Part.2

苞片扮成花瓣真的能騙過傳(chuan) 粉者麽(me) ?

在自然生境中,我們(men) 不難看到苞片發育過來的“花瓣”確實有類似的功能,並且屢屢騙過傳(chuan) 粉動物,保證植物的繁殖。

比如在橫斷山區的高海拔,雪線之下的流石灘上,生長著的明星植物塔黃。即使在盛花期,我們(men) 也不太能見到它的花,因為(wei) 它的花藏在巨大的葉狀苞片下。這些葉狀的苞片有著與(yu) 底部葉子不同的顏色,而且層層疊疊地裹起來,不僅(jin) 保護了裏麵的花的發育,還搭起了高山上避風避雨的“小屋”,充當了傳(chuan) 粉吸引的功能,為(wei) 塔黃吸引它的傳(chuan) 粉者——一種高山上的蕈蚊。

流石灘上的塔黃靠苞片與(yu) 氣味吸引特定的蕈蚊過來傳(chuan) 粉,甚至在其中交配

(圖片來源:參考文獻1)

再比如中國特有種珙桐,我們(men) 看到的如鴿子一樣飛翔的“花”其實也是苞片,但它們(men) 既能吸引傳(chuan) 粉者-像手絹一樣在空中舞動招來蜂類,還能在雨季開花的時候保護整個(ge) 的花器官,避免其中的花粉遇水失活。

珙桐的“花”其實也是它的苞片,隨著花成熟而變色(圖a-d)

(圖片來源:參考文獻2)

Part.3

有花瓣,為(wei) 何苞片要幹花瓣的差事?

由苞片來充當花瓣功能是發生在花瓣演化出來之後。為(wei) 什麽(me) 這些植物的苞片要進化成花瓣的樣子,幹花瓣的活呢?

它們(men) 的好處在於(yu) 可以幫植物節省繁殖成本。想象一下,當花的數量過多且密集地著生在一起時,每朵花都長花瓣的話繁殖的代價(jia) 太大了,隻好由花序外麵的苞片來統一為(wei) 花“裝扮”。

當然上麵的例子也證實了苞片確實取代花瓣也能後來居上,促進植物的繁殖。

但苞片能扮成花瓣也不是重頭來過,它與(yu) 花瓣有著共同的起源。

花中的花瓣吸引昆蟲前去訪花

(圖片來源:廖鑫鳳)

被子植物的演化的靈活性讓苞片能夠後來居上。甚至花瓣的功能也可以被其它特化的葉子所取代,畢竟葉子是植物演化曆史更為(wei) 久遠的器官,而且被子植物也永遠不缺葉子。

更絕的是葉子還能在植物生長過程中變成吸引的“花瓣”,隨後又變回來,充滿了靈活性。

這種靈活性的轉變發生在我們(men) 熟知的魚腥草裏。開花時期,花底下的正常葉子會(hui) 變成白色葉片(人眼看來的白色),但其實它還能反射紫外線,吸引傳(chuan) 粉者,在完成傳(chuan) 粉之後,被當成花瓣的葉子還能繼續變回去,成為(wei) 綠色,充當它原本葉子的功能。

魚腥草花底下的葉子在花成長期是綠色(圖A),花開的時候變白(圖B),結實期又變綠(圖C),下圖D-G為(wei) 連續變化的過程

(圖片來源:參考文獻3)

這再度說明花瓣與(yu) 葉子的轉變比我們(men) 想象的更加容易,畢竟,花瓣也是特化的葉片。但後來的花瓣並不是革命式,它借用的還是花瓣的常規手段,運用的是花瓣形成顏色與(yu) 氣味甚至蜜相同的辦法。從(cong) 功能上看,這些特化的苞片就是花瓣。況且,傳(chuan) 粉昆蟲都不介意,我們(men) 又有什麽(me) 理由介意呢?

參考文獻:

[1] Song, Bo, et al."A new pollinating seed‐consuming mutualism between Rheum nobile and a fly fungus gnat, B radysia sp., involving pollinatorattraction by a specific floral compound." New Phytologist 203.4(2014): 1109-1118.

[2] Sun, Ji-Fan, et al."Multifunctional bracts in the dove tree Davidia involucrata (Nyssaceae:Cornales): rain protection and pollinator attraction." TheAmerican Naturalist 171.1 (2008): 119-124.

[3] Song, Bo, et al. "Reversiblecolour change in leaves enhances pollinator attraction and reproductive successin Saururus chinensis (Saururaceae)." Annals of botany 121.4(2018): 641-650.

出品:科普中國

製作:廖鑫鳳

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

(本文中標明來源的圖片已獲得授權)


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