花儿“招蜂引蝶”为哪般

2019-05-17 10:03:42 科学大众(中学)2019年4期

杭苏

百舌问花花不语,低回似恨横塘雨。

蜂争粉蕊蝶分香,不似垂杨惜金缕。

——唐·温庭筠

每逢春天,姹紫嫣红的鲜花就要尽情地展现自己的美丽。一朵忽先变,百花皆后香。呼吸一段浸染花香的时光,让心安静于花蕊中央,枕缕缕花香,让四溢的花粉飞溅身旁。在这个繁花盛开的季节,花朵只有一个心愿,那就是吸引传粉昆虫,拜托这些大自然的“爱情使者”们,把花粉输送到其他同种植物的雌蕊柱头上,完成一年一度至关重要的“人生大事”。好一个蜂儿忙、蝶儿醉,你追我赶绕花飞,煞是热闹!此刻,成了植物们无比幸福的美好时光。

蜂争粉蕊蝶分香

当植物准备好授粉的时候,花朵各器官挥发花香成分的种类和数量是最多的。在植物中已经有超过1700种自然的香气物质被科学家发现。植物的花朵,由雄性器官、雌性器官、花瓣、花萼、花托以及花梗组成。一般情况下,花瓣是挥发香气的中心。花朵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,才能发育成种子以繁衍后代。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,以达到繁育后代的任务。

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一一花蜜。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形成的,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。为了完成植物们的繁育使命,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。

另外,花朵具有绚丽的色彩,昆虫的活动起相当重要的作用。因为在亿万年前,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。那时花朵的颜色也都比较素淡,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。花朵的形状也开始变大,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正、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。

百舌问花花不语

植物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。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。

在植物花朵和动物的关系中,植物们之所以會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花花世界而无动于衷呢?比如说针对蜜蜂,植物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区域时,蜜蜂就会持续选择同种花朵来采蜜。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,那么它就定会选择那个相同的花朵。其实蜜蜂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。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。

花开缤纷香自来

花香被誉为“花卉的灵魂”,总有一种花香,似穿越了千年的灵魂悠悠而来。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,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。

每一种花都表现出独特的花香特征,这些特征花香的形成,来源于花中多种挥发物成分不同比例的相互组合、相互作用,当然其中一些重要的、特有的成分往往行使决定性的作用。在花朵的整个开花过程中,挥发物成分的合成与挥发受到了花朵自身的调节,不同的植物有着类似的调控机制,一般情况下在开花的早期阶段,花香成分挥发量逐渐升高,而在花准备好授粉的时候挥发量达到了最高。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”,所以花香又被称作“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,这种芳香油分子很容易挥发,故其香气四溢。当然,也有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,同样能散发出香气来。

(责任编辑:曹伟责任校对:白玉磊)