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观察一棵树-蜡梅(7)立春

海边小屋 海边小屋的植物笔记
2024-09-04

蜡梅花的智慧



今日立春。不过在北方立春只是一个节气概念,离桃、李、杏、梅等春花赶着趟儿盛开的日子,还要等上一段时间。


此时室外植物多数仍在冬眠之中,唯有门前的蜡梅花不畏严寒,于萧瑟寒风中摇出满枝金铃、一树冷香,盈盈传递着春天的气息。蜡梅花颜色单一,虽不耀目却是自有光华流转,是立春日最浪漫的一道风景。


立春日的金磬👇


素心👇


檀粉​👇


蜡梅是起源古老的被子植物,花果的演化有其独特之处,上次介绍了果托、果实和种子。这次再记录一下蜡梅花的雌、雄蕊异熟现象,这是花朵为了避免自花授粉而采取的一招妙计。


蜡梅花是两性花,即在同一朵花中,既有雌蕊又有雄蕊。这样的花有很多,除了蜡梅之外常见的还有梅花﹑杏花、桃花、百合花等。


两性花(图片来自网络)👇


两性花的雌、雄蕊离得很近,在这样的花中,雄蕊的花粉很容易就落到同朵花的雌蕊柱头上完成自花授粉。不过这却不是花朵想要的结果,相反,大多数植物都会竭力避免自花授粉的发生,一心“钟情”于外来的花粉,达尔文在其《兰科植物的受精》一书中就写到:“自然界断然告诉我们:它厌恶永恒的自花受精。”
蜡梅花为了避免自花授粉,采取了雌、雄蕊异熟的办法。


蜡梅花初开时是雌性期。

此时雄蕊尚未成熟,不能散发花粉,它们向四周散开躺平,暴露出中间率先成熟的雌蕊,接受昆虫从其它花朵带来的花粉,从而完成异花授粉。


花朵初开时的样子,处于雌性期👇


完成授粉后,花朵进入雄性期。雄蕊的花丝由摊平状态开始慢慢直立起来,逐渐向雌蕊柱头靠拢,最后把雌蕊全部包围起来,使其无法接触到花粉。这时雄蕊才打开花粉盒,释放出成熟的花粉粒,让蜜蜂、食蚜蝇等昆虫带走花粉,帮助其它蜡梅花完成异花授粉。


完成授粉后蜡梅花进入雄性期👇


蜡梅花通过雌、雄蕊分时成熟的办法,让自己的两性花在一个时段内只呈现出单性花的特点,从而有效避免了自花授粉。


不同时期的蜡梅花对比,左雌性期,右雄性期👇


一朵花中既然雌、雄蕊都有,蜡梅为啥不就近完成自花授粉呢?这就是植物生存的智慧了。一种植物若长期采用自花传粉,会使种群的多样性降低,甚至退化,最后导致后代的生存能力衰退。而与其它花朵授粉结出的种子,多样性更高,能够适应不同的生存环境,这样子代才有更多繁衍下去的机会。


自然界中大约有70%的植物选择了异花授粉。如此多的植物不约而同采取异花授粉方式,是它们都发现了自花授粉的缺陷,有意识进行的改进吗?


其实植物根本不会观察周围的环境,也不会有什么适者生存的意识,异花受粉植物出现的原因很简单:很多自花授粉而退化的种子和植物已经逐渐被自然界淘汰掉了。只有在不经意间发生了变异的植株,因为接受了外来的花粉,其后代的生存能力更强,便长久地繁衍了下来,而那些不知变通的种类就逐渐消失了。


在雌、雄蕊异熟现象中,有像蜡梅花这样雌蕊先熟的,也顺序颠倒过来,雄蕊先成熟的,如桔梗、含羞草等。


桔梗雄蕊先熟,散发花粉👇

花粉散尽后,中间的雌蕊柱头裂成5裂(花心的‘小白花’),接受外来的花粉。花柱旁有一只盾斑蜂👇

不同时期的桔梗花,左下2朵是雄性期,右上1朵是雌性期👇


含羞草也是雄蕊先成熟,散发花粉👇

后期雄蕊花丝萎缩,逐渐露出雌蕊柱头。去年夏天养了一盆含羞草,但只找到花初开时的照片。花朵不同时期的对比图翻拍自《植物学》教材上的图片👇

花朵为了避免自花授粉,除了打时间差,让雌、雄蕊分时成熟,还会在空间上尽量拉大它们之间的距离。有些花的雌蕊柱头会高高凸起,远离雄蕊的环绕。当传粉昆虫来访时,通常是先碰触到雌蕊的柱头,将自己身上从其它花朵带来的花粉卸下,然后再到花瓣间搜寻新的花粉或花蜜。


阳台上一盆杜鹃开得正好,其雌、雄蕊的长度就明显不同,雄蕊的花丝都不超出花冠,只有雌蕊柱头伸出花冠外面,从而将雌、雄蕊之间的距离拉开👇

​不过即便采取了各种防范措施,花粉落在自己柱头上的情况还是时有发生。也许是一阵风,也许是传粉昆虫的失误,总之,这样的情况肯定无法完全避免。


当花粉落在同一朵花的柱头上时,有些植物是能认出自己的花粉的,这时候它们没有任其发展,而是尽量阻止自花授粉的完成。不同植物阻止自花授粉的办法也各不相同。在《花朵的秘密生命》一书中,就列举了几种植物阻止自花授粉的方法:很多禾草的柱头认出一个太过熟悉的花粉粒时,会阻止花粉管的生长;月见草会在靠近柱头处就把它拦住;百合、罂粟则把花粉管引到花柱的更深处,让它冲过头;对红色跃升花来说,即使花粉管能深入花柱到达子房,甚至已使卵受精,这个受精卵还是会被吸收掉。


植物无论采取哪种方式来避免自花授粉,都是在漫长演化过程中筛选出来的最适合自己的方式,它们既灵活又有主见,这是植物能够在这个星球上繁衍不息的生存智慧。


参考书目:

1.《花朵的秘密生命:一朵花的自然史》

作者:[美] 沙曼·阿普特·萝赛

译者:钟友珊


2.《兰科植物的受精》

作者:[英] 达尔文

译者:唐进 汪发缵 陈心启 胡昌序

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