招蜂引蝶花为媒

2018-04-09 02:18少聪
科学24小时 2018年4期
关键词:柱头传粉花蜜

少聪

花儿用自己绚丽多姿的形态,点缀着人们的生活环境。有了它们,我们的世界才变得五彩斑斓。

春天,在这个繁花盛开的季节,姹紫嫣红的鲜花为什么要尽情地展现自己的美丽呢?它们的心愿只有一个,那就是吸引传粉昆虫,拜托这些自然界的“爱情使者”,把花粉输送到其他同种植物的雌蕊柱头上,去完成一年一度至关重要的“人生大事”。

一时间,好一个蜂儿忙、蝶儿醉,你追我赶绕花飞,煞是热闹!此刻,“招蜂引蝶”就成了植物们无比幸福的美好时光。

花朵的结构

植物的花朵,承担着产生种子以繁衍后代的功能,花朵由雄性器官、雌性器官,花瓣、花萼和花托以及花梗组成。雄性器官指的是由花药和花丝组成的雄蕊群,它的功能是产生花粉。而雌性器官指的是由子房、花柱、柱头三部分组成的雌蕊群,子房中的胚珠在受粉后,才能发育成种子。花瓣(花冠)和花萼构成的花被,包围着雄性器官和雌性器官,它们的目的是吸引昆虫们过来采蜜,以达到繁育后代的终极目标。

植物的花朵吸引昆虫们光顾的重要手段之一,就是分泌出昆虫所需要的粮食——花蜜。这些花蜜来自于花朵自身的蜜腺,是由植物从土壤中吸收得到的营养以及光合作用形成的,花蜜除了满足自身的生长发育外,多余的就贮存在植物的体内。

到了开花的季节,这些营养物质就被输送到了花朵上。一部分用以形成果实和种子,另一部分则转化为糖汁,贮存在蜜腺细胞中。为了植物们的繁育使命,蜜腺细胞动用这些丰富的营养物质,在适宜条件下,通过蜜腺的表皮分泌到体外,形成了吸引昆虫们的花蜜。

花瓣上有着一些不大显眼的纹路,我们称之为“蜜标”。不要小看这些纹路,开花后的一两天,昆虫们就会闻香觅迹,循着这些纹路,来到花朵上寻找花蜜。

如果花朵中的柱头成熟,就可以开始接受花粉了。此时,如果昆虫过来采蜜,在不经意间必然会爬过花药,昆虫的全身就会沾满花粉,而沾在它们身上的花粉,也因此会被带到柱头上。于是,这些幸运的花粉,便开始参与植物种子的孕育了。

植物的授粉方式可分为两种:一些植物的花粉可以在自己的柱头上萌发,被称之为“自花授粉”;大多数的植物则需要接受别株同种植物的花粉,才能够完成授粉工作,这就是“异花授粉”。

当花粉落在同一种植物花朵的柱头上,就会开始长出花粉管,花粉管会沿着柱头,穿过花柱,到达子房,使胚珠得以受精。花粉粒里有两个雄性细胞,其中一个会和胚珠中的卵细胞结合,分裂形成植物的胚。另一个则会和胚珠中的另外两个细胞结合,形成胚乳。胚乳里储藏着胚生长所需要的养分。胚加上胚乳和种皮就形成了植物们的种子。

然而,我们所看到的一些植物的果实,其实并不是种子,而是由保护种子的子房发育而成的。例如苹果,它那香甜可口的肉质部分并不是种子,而是由原先的子房发育形成的,目的是用来保护真正的种子,也就是果核部分。除此之外,果实还有帮助传播种子的功能,因为色彩艳丽、甜而多汁的果实,常常会吸引动物们过来觅食,从而达到把种子传播到四面八方的目的。

花朵的功能

在植物花朵和动物的关系中,植物们之所以会用自己婀娜多姿的花朵去迎合动物们的不同嗜好,目的是相当明确的。而面对这些五彩缤纷、芬芳无比的花朵时,你知道昆虫们的喜好吗?

昆虫在采蜜过程中会有一特殊的嗜好,那就是只光顾同一种植物的花朵,对周围其他植物的花朵视若无睹。这一嗜好有利于保证同一种植物通过相互间的异花传粉来繁育属于自己的纯正后代。那么,植物们是如何让昆虫们面对外界的花花世界而无动于衷的呢?又是如何保证蜜蜂们的口味专一,从而达到固定植物种群主要特征的目的呢?

当不同形态的花朵分别分布在不同的区域时,蜜蜂就会持续选择同一种花朵来采蜜。但当不同形态的花朵均匀地分散在同一个区域时就糟啦,蜜蜂的懒惰劲儿就有可能上来,变得不那么挑剔了。当然,蜜蜂在作出选择之前往往会有4~5秒钟的考虑时间。如果在这个时间段内蜜蜂发现了相同的花朵,那么它就一定会选择那个相同的花朵。

其实蜂儿也有着自己的记忆效应,蜜蜂和熊蜂更是具有较强的学习能力。它们会把之前采集花蜜的经验运用到后续工作中。可是,即便有了工作经验的积累,有时候也难免会偷懒。因此,为了“投其所好”,同一品种的植物们就会大片大片地集中开花。

颜色的贡献

说起花儿为什么有着这般奇特绚丽的色彩,达尔文的自然选择学说是这样阐述的:昆虫的活动起到了相当重要的作用。因为在亿万年前,当裸子植物刚刚在地球上出现的时候,昆虫的数量还不是很多。花朵的颜色也都比较素淡,那时候基本靠风力给植物传粉,这些植物也因此被称为“风媒花”。

后来出现了被子植物,昆虫的品种也随之增多。被子植物的花朵中更分化出花萼和花冠(合称花被)。花瓣也不再只有绿色,而是出现了比较显眼的黄色、白色等颜色。形状也开始变大,有的还长有蜜腺,能分泌蜜汁,有的能散发出芳香。这些靠“色诱”昆虫来传粉的植物,就是我们今天所说的“虫媒花”。正是由于“蜂争粉蕊蝶分香”的缘故,今天的昆虫逐渐成了植物界花朵传粉授精的主力军。

可以想象,假如当初有一种植物,它的花朵颜色微红,在一片绿色的衬托下一定很显眼,也就更容易引起昆虫的注意,那它获得传粉的机会也就更多。在漫长的岁月中,这种植物会不断强化这种优势,甚至其后代渐渐进化出纯一、显著、鲜艳的红色花朵。可以说,正是因为这种昆虫参与的自然选择,造就了形态各异的植物,也造就了五彩缤纷的花朵。

要知道,不同动物对颜色的喜好也是有所不同的:鸟类对红色比较敏感,蜜蜂对黄色和蓝色的花朵情有独钟,蛾类则喜欢白色。花朵之所以会针对传粉者释放出特定颜色信号,与植物渴望吸引的不同动物的视觉有着相当大的关系。

芬芳的功劳

从生理需求来看,花的香气并不是专供人们来陶醉的,而是求取昆虫帮助它传粉的一种气味“语言”,所以花香又被稱作“异种信息素”。此外,花朵中芳香油的弥散,还可以减少花瓣上水分的蒸发,使它不会因日晒而枯萎,或者因寒冷而冻坏。从物质基础上来看,大部分散发香气的花瓣中都有一种油细胞,能分泌出香味浓烈的芳香油来,这种芳香油分子很容易挥发,故其香气四溢。当然,也有一部分花香并不生成芳香油,而是因为花朵中含有一种配糖体,这些配糖体经过分解后,同样也能散发出香气来。

不仅如此,有时植物们甚至还会迎合一些传粉者的小嗜好,使它们在传粉工作中与自身保持专一性。例如黄色的腊梅就专为喜欢闻香的蜂类准备了香甜的气味(那是酯类化合物的特有味道)。虽然这样的手段显得有点儿粗糙,但在很大的程度上,已足够保证花粉传递的质量了。

花朵们在植物收获的季节来临之前,借助五彩缤纷的色彩和芬芳的气味,邀请动物们前来作客。动物们则通过自己的辛勤劳作,在帮助植物们完成种群延续使命的过程中,同样大获丰收,这就是自然界的双赢。

猜你喜欢
柱头传粉花蜜
榕树与榕小蜂的相爱相杀
Task 2
蜜蜂
制备天麻染色体有丝分裂中期标本的组织筛选
不同花期甜瓜品种柱头生理生化指标的差异分析
不同温度对苹果柱头发育和花粉管生长的影响
野地狂花
潍坊生态农业发展中应该对传粉昆虫采取保护技术
蜂蜜是怎样酿成的
好蜂蜜是怎么来的