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花开为了谁 —— 耧斗菜的秘密 精选

已有 17861 次阅读 2015-2-26 10:52 |个人分类:认识植物|系统分类:科普集锦| 物种多样性, 毛茛科, 耧斗菜, 花距, 园艺花卉

 

1、前言

花距是某些植物花形态结构的一种特化。通常是指由花萼或花瓣的基部向外延伸形成的一个管状突起,或长或短,花距里或多或少总藏着一些分泌花蜜的蜜腺组织,酝酿着传粉生物最喜欢的食物 —— 花蜜:甜蜜、芳香,管够!

 有花距的植物很多,其中种类最多的当数繁殖机制颇为巧妙的兰花植物。研究发现,花距与传粉生物密切相关,有什么样的传粉者就会有什么样的花距。最有名的例子,当数19世纪英国博物学家达尔文对大慧星兰传粉生物的猜想。当达尔文第一次看到大慧星兰拥有30厘米长的花距时,曾断定在马达加斯加岛山一定生活着一种口器长度相当的长喙天蛾。这个猜想,在100多年后被德国科学家亲眼证实了,他们看到了“预测天蛾”为大慧星兰传粉的精彩瞬间。然而,除了兰花,其它植物也有不少形态各异的花距。其中,研究得比较深入的当数毛茛科中一种多年生的高山草本花卉。


2、盛开于北半球的小花

 它广泛生长在北半球的温带地区。在亚洲喜马拉雅山脉深腹;在欧洲的高加索和阿尔卑斯山地区;在绵延四五千公里的北美落基山脉,当你行走于高山草甸,穿梭于茂密森林,漫步于山谷溪畔,总会看到一丛、一片的小花,带着春的气息,夏的味道,倏地映入你的眼帘。碧绿的嫩叶丛中,钻出了一支支高高的花葶,花葶上错落有致地开放着几朵小巧而别致的花儿,迎风招摇。

 它花型不大不小,仅有一个个小酒盅那么大。它花色鲜艳多姿,有紫色、白色、黄色、深红色。它花冠辐射对称呈高脚杯状这花型别致的一朵朵小花,姿态千娇百媚,要么头微微上扬;要么脸庞微侧,目光投向地面的;要么整朵花都垂向地面,演绎着“最是那一低头的温柔”。最令人称奇的是,它五枚花瓣基部向后延伸突起,形成一个管状花距,且在花距的末端会不同程度的内卷,像极了“猫星人”的爪子。


3、异曲同工,与距有关

  正是这五枚长度不等的花距,令人印象深刻。在不同的地区,人们对它都有自己的独到的欣赏与理解,并取了一些有趣的俗名。在喜马拉雅地区,从彩云之南经川、藏、甘等地,一直到新疆阿尔泰高山地区,人们都能见到这种长有“一把爪子”的小花,称为“猫爪花”。颇具异曲同工之妙的是,在欧洲山脉的森林边缘、高山草地,当地人也能见到这种花瓣两端向外飞翘,像两只振翅欲飞的小鸟的花儿。然而,在欧洲,人们并不认同它是一只普通的小鸟,而是一只搏击长空的大鸟,称为“秃鹫花”。这从著名的瑞典植物学家林奈为其命名时即可窥见一斑。因为,其拉丁属名“Aquilegia”与秃鹫的拉丁语“Aquilinus”具有同源词根而得此推断。1753年,林奈为它命名时,恐怕也是觉得其弯曲如爪的花距很特别吧?那么,在南北纵延,终年积雪的落基山脉地区,人们会叫它什么呢?在那里,它们的花色和花型丰富多彩。花距既有超长弯曲的,也有粗短的中长距;花色有红色,黄色,和紫白色等。尽管如此,当人们看到各种可爱的花距时,会亲切地称它为“Columbine”。其意是,像鸽子的花儿。据说,科罗拉多州的“州花”就是它呢!

 话说到这,你也许会觉得咱们叫它“猫爪花”似乎有些俗气。事实上,我国植物学家为这种可爱的花草也起了一个雅致独到的名字,叫“耧斗菜”。外型上,这由花萼花瓣相互交错构成的花冠,看上去既像酒杯,又像农业上使用的播种农具——“耧斗”。再者,其精美的花瓣微卷,花心内,雄蕊的花丝细密有序,也颇具几分镂空雕刻的精美装饰。

 由于耧斗菜的花型独特,花色丰富多彩,一两百年前园艺学家们就采用人工选育的方法,培育出众多色系、花型的耧斗菜园艺品种了。瞧,在欧美的花园里,有紫色、白色、黄色、红色,还有紫白相间、粉红相衬;有单瓣,还有重瓣,甚至是层层环绕的叠瓣,眼花缭乱,丰富了人们的视觉色彩, 充实了庭院花圃。


4、植物学家:距为谁生?

 然而,对于植物学家来说他们的目光仍然停落在耧斗菜的花距上。耧斗菜属种类不多,仅有70余种,在北半球温带地区均可觅到其芳踪。颇有意思的是,种类不多的耧斗菜,在亚洲、欧洲和北美洲的分布数量相当均衡。瞧,亚洲23种,欧洲21种,美洲22种。难道这是上帝创造万物时,每个洲都是随手抓一把种子就播撒的么?当然啦,这一把种子,散落在不同的地区环境,就像一个万花筒一样,在人们眼前呈现出一群色彩丰富,花形变化多端的耧斗菜花园。

     在亚洲,耧斗菜的花色多以紫色系列为主,如蓝紫、深紫、褐紫、紫红等,也有白色和黄绿色等种类。花距形态则以短距为主,有的稍长且弯曲,如北方常见的华北耧斗菜;有的直,如我国特有的直距耧斗菜(A.rockii);有的最短,如我国横断山区特有的无距耧斗菜(A. ecalcarata),其花距仅为花瓣基部的一个小突起,很不起眼。在欧洲,耧斗菜的花色不丰富,多以紫色为主;花距也不长,大抵为四五厘米长的样子,在耧斗菜种类中,算中长距类。然而,到了北美洲,却看到了浅黄,金黄,白色,紫色,红色,甚至是白紫相间,粉白相衬的各种耧斗菜种类。北美耧斗菜的花距也特别惹人注目,最长的距要数超长距耧斗菜(A.longissima)可长达十二三厘米,五枚细长如管的花距,宛如花束一般令柔嫩的茎干支撑不住,向前倾斜。它的花冠既有素面朝天的,五爪向地的光滑耧斗菜(A. pubescens),看上去像我国古人的酒樽;也有花冠悬垂向下,露出黄色花药的红花耧斗菜(A. formosa)。也有花冠稍微侧向的北美蓝色耧斗菜,又称科罗拉多耧斗菜。

     不同的地区,耧斗菜花距的形状、颜色、角度皆有自己的特点。如果说植物绽放出色彩鲜艳花型独特的花儿,是为了吸引传粉生物的到来的话,那么不同地区的耧斗菜分化形成了不同的花距又是为了什么呢?


5、藏在花距里的秘密

     研究发现,耧斗菜的花距末端是藏着花蜜的,且不同长度的花距里,花蜜的含量和成分也各有不同。美丽的花朵,神秘的花距,在喜马拉雅、阿尔卑斯、北美高山等地倒地上演着一场什么样的故事呢?通过传粉生物学家近半个世纪的研究,发现耧斗菜花距中的秘密了。原来,不同的花距类型是为了适应不同地区特有的传粉生物而形成的。

 科学研究发现,不同地区的耧斗菜种类适应于不同的传粉生物。北美耧斗菜的种类相对丰富,可划分为两大类。一类是花冠直立向上,开白花的耧斗菜,以分布于低海拔的光滑耧斗菜为代表,这是一类吸引天蛾传粉的种类。另一类则以花冠悬垂向地,花冠红色的红花耧斗菜(A. formosa)为代表,它生活于高山地区,以吸引当地特有的蜂鸟来吸食花蜜,为其传粉。欧洲耧斗菜的花型种类变化不多,多以直距和中距的耧斗菜为主,颜色也以紫色为主,欧洲耧斗菜主要是以吸引熊蜂前来传粉。那么对于亚洲具有的耧斗菜种类来说,有研究认为,直距耧斗菜等中距类的适合熊蜂传粉,无距耧斗菜则吸引了食蚜蝇。如此看来,整个耧斗菜属的花距都是非常具有地域特色的,为适应不同地区的传粉生物而分进化出不同形状的花距。



6、尾语

 综上所述,物竞天择、适者生存是多么的有道理啊!别看植物不会移动,生存只能“靠天吃饭”,仰仗“天时地利”。然而,小小的植物,一旦落地生根,认定了周围环境,自然也会启动“善动脑”的模式,琢磨着周围的自然条件,筛选着对自己生存有利的条件,适时地调整修饰着自身不足,以便更好地“见机行事”,繁衍后代。从这个角度而言,植物的生存的确是颇有智慧的。

注:本文略有修改发表于《科学画报》2015年第2期。




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