你有過這樣的體驗嗎?辛辛苦苦買回去一盆花,花顏色鮮豔,還能開很久,但卻經常被人告知,你買的不是花。不是花?那我買了個什麼?是買了個寂寞么?
這樣經常被質疑的包括花市裡常見的“一帆風順”、一品紅、馬蹄蓮等等。
一品紅的花,外面豔麗的紅色並不是花瓣
這些植物被質疑不是花,是因為它們雖然有看起來像花瓣的結構(即我們觀賞的部分),但其實那並不是真正的花瓣。
長著花瓣的樣子,有花瓣豔麗的顏色,甚至還有花瓣的氣味,它們為什麼還不配叫花瓣?
馬蹄蓮豔麗的顏色不配叫花么?
似花非花,真容到底是啥?
是不是花瓣,不能只看長相,得看起源與發育的位置。
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粉。
這也要求花瓣一般與萼片、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支撐著其它花器官,第二輪則是花瓣負責吸引傳粉者,雌雄蕊則藏在正中間被保護著。
一朵花的典型結構,分為著生在花托上的四輪,從外到內依次是花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊
利用花瓣來吸引動物傳粉在植物界是個創新之舉,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,只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,是因為它們的“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。它們的苞片裝扮得與花瓣類似,演化出顏色與氣味也是為了吸引傳粉者。
葉子花包裹著花的苞片變成紅色,吸引傳粉者,真正的花瓣是裡面淡黃色的部分
苞片扮成花瓣真的能騙過傳粉者么?
在自然生境中,我們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,我們也不太能見到它的花,因為它的花藏在巨大的葉狀苞片下。這些葉狀的苞片有著與底部葉子不同的顏色,而且層層疊疊地裹起來,不僅保護了裡面的花的發育,還搭起了高山上避風避雨的“小屋”,充當了傳粉吸引的功能,為塔黃吸引它的傳粉者——一種高山上的蕈蚊。
流石灘上的塔黃靠苞片與氣味吸引特定的蕈蚊過來傳粉,甚至在其中交配
再比如中國特有種珙桐,我們看到的如鴿子一樣飛翔的“花”其實也是苞片,但它們既能吸引傳粉者-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)
有花瓣,為何苞片要乾花瓣的差事?
由苞片來充當花瓣功能是發生在花瓣演化出來之後。為什麼這些植物的苞片要進化成花瓣的樣子,乾花瓣的活呢?
它們的好處在於可以幫植物節省繁殖成本。想像一下,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太大了,只好由花序外面的苞片來統一為花“裝扮”。
當然上面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,它與花瓣有著共同的起源。
花中的花瓣吸引昆蟲前去訪花
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叶子所取代,畢竟葉子是植物演化歷史更為久遠的器官,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熟知的魚腥草里。開花時期,花底下的正常葉子會變成白色葉片(人眼看來的白色),但其實它還能反射紫外線,吸引傳粉者,在完成傳粉之後,被當成花瓣的葉子還能繼續變回去,成為綠色,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為連續變化的過程
這再度說明花瓣與葉子的轉變比我們想像的更加容易,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氣味甚至蜜相同的辦法。從功能上看,這些特化的苞片就是花瓣。況且,傳粉昆蟲都不介意,我們又有什麼理由介意呢?
書目:
[1]Song, Bo, et al. "A new pollinating seed‐consuming mutualism between R heum nobile and a fly fungus gnat, B radysia sp., involving pollinator attraction 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." The American Naturalist 171.1 (2008): 119-124.
[3]Song, Bo, et al. "Reversible colour change in leaves enhances pollinator attraction and reproductive success in Saururus chinensis (Saururaceae)." Annals of botany 121.4 (2018): 641-650.