给植物分男女不容易

刘　夙

1735年,年仅28岁、尚在荷兰求学的瑞典青年卡尔·林奈出版了一本名叫《自然系统》的小册子。在这本小册子中,林奈大胆地采用了一种新的植物分类方法,按植物的性器官——主要是花——的性质和数目来对它们进行分类。

也许是为了让人更容易理解他的新系统,具有诗人气质的林奈把花比作床,把雄蕊比作丈夫,把雌蕊比作妻子;于是,一朵有9枚雄蕊和1枚雌蕊的月桂花便被他描述为“九个新郎和一个新娘共居洞房”。

这种描述在当时的植物学界引发的震动是可想而知的。有一个叫约翰·西格斯贝克(Johann Siegesbeck)的植物学家就尖锐地批评林奈的新系统是“令人作呕的卖淫行为”。两人从此成为不共戴天的仇敌。在二人交恶之前,林奈曾经用西格斯贝克的名字把一种不起眼的、浑身布满黏液的野草命名为Siegesbeckia,但就是因为这段过节,后来却有很多人猜测:林奈的命名,该不会是在故意报复对方吧?

然而仅仅几十年后,林奈的这个“性系统”就在欧洲取得了压倒性胜利。因为性系统比别的分类系统更符合事实,所以它的提出大大推动了植物学的发展,林奈也因此被后人尊称为“植物学之父”。直到今天,在用传统方法鉴定种子植物的时候,花仍然是最重要的特征之一。

但是,当初西格斯贝克对林奈系统的反感也不是没有道理的。试问今天的人们,又有几个能坦然接受“九个新郎和一个新娘共居洞房”这样的怪事呢?

这显然是因为植物的性别和动物——特别是和包括人类在内的哺乳动物——相当不同。大部分的动物都是雌雄异体的,但大部分的植物却是雌雄同株的。在这些雌雄同株的植物中,又有多数雌雄同花,也就是说它们的花同时具备雄蕊和雌蕊;只有少数是雌雄异花,也就是说它们的一部分花只有雄蕊,另一部分花只有雌蕊,因此有雄花和雌花之别。除去这些雌雄同株的种类,只有一小部分植物是雌雄异株的,雄花和雌花生长在不同的植株上。

野牛草,就是一种常见的雌雄异株植物。它原产于北美洲,是美国大草原上的优势物种,在我国则引种为草坪用草。很多公园和校园里供人们散步、嬉戏和小憩的草坪都是野牛草草坪,因为它比别的草坪草更耐践踏。在没有开花的时候,野牛草的雄株和雌株是无法分辨的,但是一旦开花,两性的区别就显现出来了,因为它们的花不仅结构不同,连花序的形状也很不一样。

那么为什么植物不像动物那样,以雄雌个体的分化为常态呢?这是因为植物的繁殖是“被动式”的,它需要借助别的东西——风、水或动物——来完成精子和卵子的结合。这种被动式的繁殖可以说是植物的一个“心病”,因为一旦替它们传递精子的媒介“罢工”,植物就没法“多子多福”了。

比如说,如果苹果树在开花的时候赶上阴雨连绵的天气,这一年的收成就不会太好,因为为它传粉的蜜蜂会在阴雨天待在巢里不出来。为了加大受精的成功概率,植物使出了浑身解数,保持两性花就是办法之一。这样一来,每一朵花都既可以提供花粉,又可以接受花粉,这相当于把雄花和雌花的数目各增加了一倍,结果的机率自然也就提高了。

对于雌雄异株的植物来说,有没有区别雌雄的办法呢?

我们不妨先来看另一种常见的雌雄异株植物——银杏。银杏的幼树不容易分辨雌雄,但长到一定的年龄,就可以从株形上大致判断它的雌雄。通常情况下,雌株的大枝比较开展,使树冠显得比较宽阔;而雄株的大枝则明显斜上生长,树冠也就因而较为窄狭。到它进入繁殖期之后,雌雄就更好分辨了,因为雄株会在春天长出毛毛虫一样的雄球花,而雌株长出的是一簇簇的二叉状的雌球花,在秋天则会挂满白色的种子——白果。

不过,像银杏这样,营养器官就能体现出雌雄之别的植物是极为少见的。更多的雌雄异株植物,在大部分时候是无法分辨雌雄的,只有在开花的时候才能区别清楚。比如野牛草就是这样,开花的时候可以通过花序形状的不同区分雌雄。大麻也是这样,雌雄花序形状明显不同,雄花序大型、开展,而雌花序则很短小,看上去像一个个的小灯笼。

当然,雌雄异株的植物和雌雄异体的动物一样,也有性染色体,而且也有XY(大多数如此)、ZW(如欧洲的麝香草莓)、XO(如南美洲的波叶薯蓣)等多种性别决定形式。通过观察有丝分裂期间的细胞的性染色体,自然就可以在植株尚处于幼苗期的时候分辨它的雌雄。这看上去像是一个根本性的解决方案,但可惜的是并不实用。首先,有些植物的染色体要么非常多,要么太小,要找出性染色体不太容易。更重要的是,植物的性别分化除了受遗传控制,还要受环境影响。基因型为雄性的植物完全可能开出雌花,反之亦然。

总而言之,植物的性别鉴定要比动物复杂多了。

编辑/梁宇清