一花一世界

2009-06-02 09:23汪劲武
百科知识 2009年10期
关键词:传粉花青素牡丹

汪劲武

有花植物的花朵是人类的“宠儿”,因为绝大多数人都喜欢欣赏美丽的花。植物的花朵有着说不尽的内涵。

植物的“面孔”

有人把花形容为植物的“面孔”,因为每种植物的特点多表现在这些花朵上,不同植物的花朵往往互不相同。比如牡丹,花朵很大,每朵花的直径可以达到35~40厘米,加上重重叠叠的多层花瓣,显现出雍容华贵的样子,人见人赞。芍药花也类似。

桃花就与牡丹大不一样,它有5个红色的花瓣,各花瓣大小形状差不多,排成整整齐齐的一轮,一眼就可以认出来。

牵牛花的花朵比较特殊,5个花瓣合生呈喇叭状。

迎春花的花朵比较小,早春即开,花朵像个小管子,花瓣合生,上部有5个或6个黄色的裂片。有人错认连翘花为迎春花,因为二者都是黄色的,均是花瓣合生。而且都是先开花后长叶。实际上两者还是能看出区别的:连翘的花瓣只有4个裂片,而且花瓣略大于迎春花。

油菜花的花瓣离生,下部狭窄。因4个花瓣呈十字形排列,故被命名为十字花科。除油菜花外,这一科还有白菜、荠菜、洋白菜(甘蓝)、萝卜、芥菜等。

两个亲缘关系十分接近的植物,它们的花看上去虽然相似,但仔细观察,仍可看出不同点。这就是相貌不同。

有花植物大约有20万~25万种,它们的花绝对没有完全相同的。就同一个种来说,个体虽多,其花却基本相同,即使有些差别,也是极微小的。而且一个种内的花的样貌基本上是稳定的,这为我们辨识植物的种类提供了重要依据。

相对而言,植物的各器官中,以叶子的差异最大,极难掌握。因此,植物学家多以花作为辨识植物种类并进行分类的主要依据,同时配合果实及其他器官,最终将植物分成几百科。每个科下又分出若干属,每个属下又有种。各属种下面的数量大不相同,有多有少。

正因为花是有花植物的“面孔”,所以要认识植物必须重视对花的形态特征的观察,才能真正认识、了解植物。这也是为什么植物学特别强调,在采集标本时,一定要采到带花的标本。如果只是采到了枝叶标本,那是不完全的标本。因为如果恰好采到的是不认识的植物标本,请专家鉴定时,没有见到花,专家未必能准确鉴别出来。

现在外出游玩时,人们多习惯带上相机,遇有不认识的植物,拍下来后拿着照片请专家去鉴定。人们以为根据照片,专家就能鉴别出植物的种属。事实上,仅仅依据植物照片,专家根据花的外貌还不一定能准确鉴定。因为区分植物种类时,不仅要看花朵的外形,还要仔细观察花的结构以及毛被等情况。这些光靠照片是做不到的,还要同时把采集的标本一起送去鉴定才行。

植物的繁殖器官

人们常说的“开花结果”,包含了植物的繁殖之意。花是植物的繁殖器官,经传粉授精后,花的子房会膨大形成果实。在成熟的果实里面有植物的种子,种子落地生根,长出茎叶,形成下一代植株,下一代植株又开花结果,再产生新一代植株,生生不息。

对于地球上的动物乃至人类而言,花的这一功能至关重要,因为植物是第一生产者,动物和人类的食物多来自于植物。植物可以说是地球生物的命之所系。

能变化的器官

为适应生存环境,植物的器官会发生变化,尤以茎和叶的变化为大,花朵也会发生变化,只是没有前两者的变化之大而已。

前文介绍的迎春花、牵牛花、连翘花的花瓣合生,呈喇叭形或管形;但植物学家研究发现,地球上的花原本是花瓣离生的居多。不少花中都有蜜腺,可产生很甜的蜜汁,花瓣有各种颜色,又有香气。蜜汁、颜色、香气,这三者都能起到吸引昆虫的作用。昆虫在花上吸蜜,顺带也帮助花传了粉,利于花朵授精产生种子,繁衍下一代。

一般来说,花“希望”异花传粉,因为这有利于产生活力更强的下一代。要实现异花授粉,昆虫的作用至关重要。

昆虫为花传粉授精本是好事,但也会带来一些问题。昆虫是为采蜜而来,传粉是被动的,如果来采蜜的昆虫过多,离生的花瓣敞开供应,就有可能供不应求,花就会付出太多的营养,最终力不从心。因此,经过长期的适应过程,一些花的花瓣由离生变为合生,只留一个口子向上,口部下方呈管状、钟状或喇叭状。这样一来,蜜腺被掩藏在花的底部,只有那些长着长吻的昆虫,才能用它们的长吻从花冠口部伸进去采到蜜。这在无形之中限制了采蜜者的数量,花蜜不再供不应求,那些长着长吻的昆虫也乐于只采这种花的蜜。

植物学家把这种花瓣合生和昆虫有长吻的现象视为二者相互适应的结果,是一种协同的进化。

花的另外一种变化,是由整齐花变化为不整齐花。例如,豌豆花有5个花瓣,但大小和形状并不一致,其中在外边的一个花瓣比较大,我们称为“旗瓣”;位于中心的两只龙骨瓣相对较小,上部稍合生,包住雄蕊;另有两只翼瓣保护着龙骨瓣。这种花冠被称为蝶形花冠,只有长吻昆虫能采到这种花的蜜,因而,不整齐花是一种比较进化的花。豆科植物的花冠多为此种花冠。

在花瓣合生的花中,裂片也有整齐和不整齐之分。前者有杜鹃花、报春花、茄子的花等,后者有唇形科的益母草、丹参等。

丹参的花非常有趣,花冠呈唇形,分上下两片,下唇略大,向前平伸,利于昆虫落脚。丹参的每朵花只有两个雄蕊,而且都呈杠杆形,一头有花药,可产生花粉,另一头则没有。昆虫进入时,触及无花药的一端,借杠杆作用,有花药的一端扑打下来,将花粉抹在昆虫身上。当昆虫进入另一朵花时,身上携带的花粉或许正好抹在雌蕊柱头上,从而实现了异花传粉。

如上所述,花的变化大多是为了适应虫媒传粉。

还有一部分花因为适应风媒传粉而变化。杨树是雌雄异株树木,春天开花,花序呈毛毛虫的样子,雄花只有几个雄蕊,雌花只有一个雌蕊,且没有萼片、花瓣和蜜腺。这种花是明显的风媒花,因为不需要带颜色的花瓣和蜜腺吸引昆虫。植物学家认为,风媒花是虫媒花因昆虫传粉没有保证而逐渐变态形成的。

与杨树较为近缘的柳树,也是雌雄异株,花也十分简单,但由于保留了蜜腺,也会吸引一些昆虫到访,所以柳树既属于虫媒花,又属于风媒花。

花的香气也与昆虫传粉有关。大多数的花香气宜人,那是为了吸引昆虫来传粉的:也有的花奇臭无比,如产于印度尼西亚苏门答腊森林中的大王花(大王革),那是为了吸引蝇类来传粉的。蛾类多半在夜晚活动,夜来香的花就是由蛾类来传粉的。

万紫千红的秘密

花的变化还表现在花瓣颜色上,这也与吸引昆虫传粉有关。

花瓣的显色是由于花瓣细胞中含有花青素和有色体的缘故。含有花青素的花瓣可显现为红、蓝、紫各色。花青素会随植物细

胞液的酸碱性不同而发生变化:酸性时呈红色,碱性时呈蓝色,中性时为紫色。各种植物体内有机酸和生物碱的含量不同,因此,细胞液中的酸碱度也不同,花青素就能起变色反应,从而使花瓣呈现出颜色上的变化。

另外,花瓣细胞中的有色体含类胡萝卜素和叶黄素。不同植物的花瓣细胞中,这两种色素的比例并不相同,因此花朵呈现出黄色、橙黄色或橙红色的分别。

这就是花朵万紫千红的奥妙。

那么,白色的花又是怎么回事呢?

原来,在白色的花瓣里既没有花青素,也没有花色素。

另有一些颜色相同的花,花色却有浓有淡,这与花瓣细胞中花青素和花色素的多少也有关。花青素和花色素的多寡则与气温高低、光照强弱、日照时间长短等环境因素有关。

为什么有些花的花色会随着花朵开放时间的延长而有所变化呢?

这仍旧与花瓣细胞中酸碱度及其他物质发生了变化有关。比如原产于美洲热带的鸳鸯荣莉,花初开时呈淡紫色,渐变成淡青色,后又变成白色。又如北京山区可见到的东陵八仙花,初开时呈白色,随后变成淡紫红色。忍冬科的金银花、金银木等,花初开时为白色,不几日则变成黄色,在同一株上的花有白有黄,所以被称为金银花和金银木。

花中的“极端分子”

在众多花中,不仅有中规中矩的花,还有一些“极端分子”。

前文提到的大王革,它的花就像脸盆,直径可达1米以上,堪称奇迹。这种花不见植物体,而是直接寄生在一种葡萄科植物的根上。大王草的花呈红色,开在地面,奇臭无比,吸引一大群蝇类前来传粉。

最小的花是水生植物微萍。微萍属浮萍科,我国就有。其植物体小到有如一粒细砂,花则小如针尖,肉眼很难分辨。

天南星科的巨魔芋有着奇大无比的花序,它的花序就像烛台一样,高达1.5米以上,小孩子要抬头才能看到花序的顶端。此花的花序是由无数小花聚合生于一轴上形成的。巨魔芋长在印度尼西亚的森林中,开败时也是臭不可闻。

高山之花更艳丽

我国西部高原的海拔多在3000米以上,生长着众多花卉植物,如杜鹃花、报春花、龙胆花等,不仅种类多,而且花色艳丽。

为什么高山上的花更艳丽?

植物学家认为,高山上强烈的紫外线对花瓣细胞中的染色体造成了破坏,不利于植物的生存。为适应这种不利条件,那里的植物体内产生了大量花青素和类胡萝卜素,用以吸收紫外线,减轻强紫外线对自身的伤害。也正由于上述因素,两种色素产生得多了,花色自然也就更加艳丽了。

文学艺术与花

欧洲人说:“无中国花卉便不成花园。”我国花卉种类之多,闻名世界。在众多花卉中,以梅花和牡丹最为突出,同为国花候选花卉,各有一群拥戴者。

在历史上,关于这两种花的诗文也特别多。唐代诗人刘禹锡的《赏牡丹》有云:“唯有牡丹真国色,花开时节动京城。”皮日休的《牡丹》中有名句:“落尽残红始吐芽,佳名映作百花王。”可见,从那时起,牡丹就已经被视为国花和花王了。还有人称赞牡丹“国色朝酣酒,天香夜袭衣”,使牡丹又多了“天香”的美誉。宋代诗人陆游曾把牡丹插在自己头上,以示喜爱之情。

喜爱梅花的文人墨客也很多,咏梅的佳旬诗文数不胜数。古人爱梅不只是从表面上看梅花的美丽,而是爱梅的神、韵、姿、香、色,爱梅花傲雪迎春的风骨。

历史上有许多关于梅花的典故趣事。

梁朝诗人何逊居洛阳,因思念以前在扬州官舍的一株梅花,就打报告要求再去扬州做官。他回去时,梅花正开,何逊在梅花下徘徊了一整天,可见他爱梅的程度之深。

我国是梅花的故乡,在云南、四川、湖北的深山里,至今仍有野生梅花。

现代文学艺术家中也有不少人爱花,冰心喜爱玫瑰和月季;梅兰芳喜欢牵牛花;张大干喜欢梅花,每搬一次家,都要在庭院中栽一株梅花。

花对人类的物质贡献

花不仅能给人带来美的享受,而且对人类的生活有着直接的贡献。许多花可以作为菜用:著名的黄花菜,属百合科,一般采收其花蕾,干后即为蔬菜;菊花亦可吃,清代慈禧太后曾亲自下厨做菊花火锅。

此外,木槿花、南瓜花、刺槐的花、藤萝花均可入菜。

北京妙峰山的玫瑰花可和蜜糖制成食物,香甜可口。

桃花也可食用。据《金门岁节录》记载:“洛阳人家寒食,食桃花粥。”古人认为,食桃花有美容功能,而酒浸桃花制成的桃花酒,饮之能强身健体。

据《御香缥缈录》中记载:“荷花的花瓣也是太后所爱吃的一种东西。”具体做法是用新鲜荷花瓣浸入用鸡蛋调和的面粉中,加糖后放入油锅内炸透,即可作为小吃。

广东肇庆七星岩风景区的饭馆里,有一种著名汤菜叫“剑花汤”,是用当地石山上的量天尺(属于仙人掌科)花做的。此花颇大,白色。

茉莉花干燥后放入茶叶,可为茶叶增色不少。桂花可加入糕点,以增糕点的香气。

除了食用外,花朵还可药用。金银花为消炎药,可治上呼吸道感染、感冒。菊花入药,有清肝明目功能。草红花有活血通经、祛瘀止痛的作用。藏红花的花柱头入药,有活血止痛之功。

啤酒花有健胃消食、镇静利尿的功用,还是制造啤酒的重要添加物。

凌霄花的花入药,有活血、通经、祛风的作用。

旋覆花有消痰行水、降气止呕的作用,治痰多咳喘。

马缨花入药,有养心、开胃、理气、解郁的功能,治神经衰弱、失眠健忘。

看来,要想真正认识植物,花中的学问还是不得不知道的。

责任编辑赵菲

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