双色荷花引发的思考

7月16日，一则关于“福建农林大学金山校区观音湖内惊现罕见双色荷花”的消息在社交平台上引发了大量关注。这朵双色荷花花蕊金黄，花瓣一半纯白，一半淡粉，两种颜色的花瓣对称绽放，尽显大自然的神奇之美。然而，当日晚上9时左右，一对情侣竟将其摘下带走，理由仅仅是“它太美了”。

将双色荷花据为己有，不仅会导致其迅速枯萎，剥夺了更多人欣赏这一自然奇观的机会，还会使植物学研究者错过一次宝贵的科研机会。事实上，福建农林大学校园中的荷花是通过太空辐射育种培养出的“太空莲”。自2012年起，经过12年的不懈努力，该校的植物学家培育了约40亩（约合2.7公顷）荷花，其花朵颜色主要以粉色为主，今年终于迎来了具有粉色和白色双色花瓣的珍贵品种。虽然双色荷花被摘下带走，令人遗憾，但研究人员已经锁定了这朵荷花的位置，可以通过研究剩余的莲蓬来探究其形成的原因。

从以往的花卉培育经验来看，双色花的形成具有一定的科学规律和相似的机理。在遗传学中，双色花或多色花通常被称为嵌合体。嵌合体是指在同一生物体中，不同遗传性状的嵌合或混杂表现。这种现象在植物和动物中均有出现，这朵双色荷花可能代表了一种新的植物嵌合体。由泰国和日本的睡莲专家共同培育的睡莲品种—万维莎，就是典型的嵌合体。2011年，上海辰山植物园从泰国引种了一株万维莎，其花朵盛开时，紫红色的花瓣上呈现出乳黄色和白色的辐射状条纹，如佛光般散射，吸引了众多游客的目光。

双色花的产生，也可能是基因表达“沉默”导致的一种现象。1990年，美国亚利桑那大学的植物学家约根森进行了一项创新实验，他尝试将深紫色的色素基因植入牵牛花中，期望培育出五彩斑斓的花朵。然而，实验结果出乎意料，他只得到了不含色素的白色花朵。经过仔细检查，他发现，导致花朵变成白色的原因是色素基因的表达显著降低。约根森推断，这种现象可能是基因间相互抑制，即“共抑制效应”所致。1998年，美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛发现了一种重要的生物分子机制—RNA干扰。这一发现表明，花朵呈现不同颜色的原因在于RNA干扰机制，它能够导致特定基因表达“沉默”。在牵牛花实验中，约根森观察到的异常现象正是RNA干扰作用的一个例证。

双色荷花引发广泛关注，反映了人们普遍的爱美之心，也带来了值得思考的问题：花朵为何绚丽缤纷、娇艳欲滴？难道它们真的是为了吸引人类的目光而争奇斗艳？

花朵之所以能够展现出缤纷的色彩，主要是因为它们含有多种色素，其中有4种主要色素：花青素（花色素）、叶绿素、类胡萝卜素和黄酮类化合物。正是这些色素的相互作用，赋予了花朵无尽的色彩变化。花青素是植物中的主要显色物质，目前已知自然界中存在的花青素超过250种，广泛分布于27个科、73个属的植物中。花青素能够吸收绿光和黄光，反射蓝光、紫光和红光，从而让植物和花朵呈现出蓝色、紫色和红色。

花瓣表面的微观结构对花朵颜色的影响同样不容忽视。花瓣的表皮细胞形态多样，有些花瓣成锥形或波浪形结构，会增加光线的折射，使花朵看起来更加明亮和鲜艳；有些花瓣表皮平滑，会减少光线的折射，赋予花朵更为柔和或深沉的外观。花瓣表面或内部会形成由空气或水分子构成的小球体—气泡，其大小和分布直接影响光线的散射效果。在一些花朵中，气泡体积较大或分布密集，这样的结构会增强光线散射，赋予花朵虹彩般绚烂的色彩；在另一些花朵中，气泡细小或分布稀疏，减少了光线散射，使得花朵展现出更为单一或均匀的色泽。

花朵的色彩不仅由其内部因素决定，环境因素也扮演着重要角色，温度、光照和pH值等因素均能对花朵颜色产生显著影响。以牵牛花为例，其花瓣颜色能在一天之中经历从粉红到紫红再到蓝色的变化，这背后的原理是花瓣表皮细胞内液泡的pH值发生了波动。低温环境可能会促进某些花朵增加花青素的含量或活性，使花朵色泽更深、更鲜亮；在气温较高的环境中，一些花朵中的类胡萝卜素或黄酮类化合物的含量或活性会降低，导致颜色变浅、变淡。在强光的照射下，某些花朵会增加叶绿素或类胡萝卜素的含量或活性，使花朵的色调偏绿或偏黄；在弱光条件下，花朵则可能增加花青素或黄酮类化合物的含量或活性，从而让花朵中的蓝色或红色更为浓郁。

近期，一项科学研究发现，花朵之所以五彩斑斓是为了在自然界中争取更多的生存机会。中国和荷兰的科学家对滇西北玉龙雪山与欧洲的100余种植物的花朵进行了深入研究，分析了它们的花瓣颜色及结构，从而提出了关于植物生存策略的三种假说。

花瓣的形态结构和色彩的多样性，是为了促进植物的繁殖。花瓣不仅构成了花朵的立体结构，还决定了花粉和花蜜的暴露程度。研究者认为，花瓣结构反映了植物的三种生存策略。第一种是花粉保护假说—花瓣在花蕾期通过折叠保护发育中的花粉，内面或外面覆盖花药的部分通常有色素沉积，具备吸收紫外线的功能。第二种是植食昆虫趋避假说—花蕾期的花瓣外部颜色较暗淡，不易被植食昆虫发现，有助于保护花朵；同时一些花瓣背面的色素具有抗虫毒性，如金丝桃属植物，能有效趋避植食性昆虫。第三种是传粉昆虫吸引信号假说—花朵结构中用于吸引传粉昆虫的部分（主要是内面），往往色彩鲜艳或具有花色图案，而花瓣外部的颜色则相对暗淡。

科学家的研究揭开了花朵之美背后的生存策略：花朵是自然界精心编织的生态语言，植物用多姿多彩的形式保护生殖系统、吸引传粉者，获得更多繁衍的机会。这些关于花的种种科学发现不仅丰富了我们对生物多样性的认识，也让我们感受到保护这些自然奇观的重要性，从而更加珍惜与自然和谐共存的每一刻。

【责任编辑】张小萌