花蜜|有颜色、有花香甚至还有花蜜!为什么不是花?

较真要点:马蹄莲、一品红等被质疑不是花 , 是因为它们的"花瓣"长在非花瓣的位置 , 是由花底下原本保护整朵花的特殊叶片-苞片发育过来的 。
出品:科普中国
制作:廖鑫凤
监制:中国科学院计算机网络信息中心
你有过这样的体验吗?
辛辛苦苦买回去的一盆花 , 颜色鲜艳 , 还能开很久 , 但却经常被人告知 , 你买的不是花 。
不是花?那我买了个什么?是买了个寂寞么?
这样经常被质疑地包括花市里常见的"一帆风顺"、一品红、马蹄莲等等 。
花蜜|有颜色、有花香甚至还有花蜜!为什么不是花?
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一品红的花 , 外面艳丽的红色并不是花瓣 |图片来源:pinterest
这些植物被质疑不是花 , 是因为它们虽然有看起来像花瓣的结构(即我们观赏的部分) , 但其实那并不是真正的花瓣 。
长着花瓣的样子 , 有花瓣艳丽的颜色 , 甚至还有花瓣的气味 , 它们为什么还不配叫花瓣?
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马蹄莲艳丽的颜色不配叫花么?|图片来源:pinterest
似花非花 , 真容到底是什么?
是不是花瓣 , 不能只看长相 , 得看起源与发育的位置 。
花瓣本质上是特定位置的叶片 , 演化出了颜色与气味 , 发挥特定的功能 , 在植物繁殖过程中能吸引昆虫等动物来传粉 。
这也要求花瓣一般与萼片、雌雄蕊绑定在一起 , 形成明显的四轮结构 , 固定在花托上 , 每个部分在繁殖上行使不同的功能 。
这四轮的位置在花的发育中也是固定的 , 最外层的萼片保护与支撑着其它花器官 , 第二轮则是花瓣负责吸引传粉者 , 雌雄蕊则藏在正中间被保护着 。
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一朵花的典型结构 , 分为着生在花托上的四轮 , 从外到内依次是花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊|图片来源:廖鑫凤
利用花瓣来吸引动物传粉在植物界是个创新之举 , 促成了植物繁殖上的巨大成功 。
这种捆绑在一起的设置也成了花发育上的初始设置 , 也就是说 , 只有在雌蕊雄蕊周围发育的那一轮特化的叶子才叫做花瓣 。
马蹄莲、一品红等被质疑不是花 , 是因为它们的"花瓣"长在非花瓣的位置 , 是由花底下原本保护整朵花的特殊叶片-苞片发育过来的 。
它们的苞片装扮得与花瓣类似 , 演化出颜色与气味也是为了吸引传粉者 。
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叶子花包裹着花的苞片变成红色 , 吸引传粉者 , 真正的花瓣是里面淡黄色的部分|图片来源:廖鑫凤
苞片扮成花瓣真的能骗过传粉者么?
在自然生境中 , 我们不难看到苞片发育过来的"花瓣"确实有类似的功能 , 并且屡屡骗过传粉动物 , 保证植物的繁殖 。
比如在横断山区的高海拔 , 雪线之下的流石滩上 , 生长着的明星植物塔黄 。
即使在盛花期 , 我们也不太能见到它的花 , 因为它的花藏在巨大的叶状苞片下 。 这些叶状的苞片有着与底部叶子不同的颜色 , 而且层层叠叠地裹起来 。
不仅保护了里面的花的发育 , 还搭起了高山上避风避雨的"小屋" , 充当了传粉吸引的功能 , 为塔黄吸引它的传粉者——一种高山上的蕈蚊 。
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流石滩上的塔黄靠苞片与气味吸引特定的蕈蚊过来传粉 , 甚至在其中交配|图片来源:参考文献1
再比如中国特有种珙桐 , 我们看到的如鸽子一样飞翔的"花"其实也是苞片 。
但它们既能吸引传粉者-像手绢一样在空中舞动招来蜂类 , 还能在雨季开花的时候保护整个的花器官 , 避免其中的花粉遇水失活 。
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珙桐的"花"其实也是它的苞片 , 随着花成熟而变色(a-d)|图片来源:参考文献2
有花瓣 , 为何苞片要干花瓣的差事?
由苞片来充当花瓣功能是发生在花瓣演化出来之后 。 为什么这些植物的苞片要进化成花瓣的样子 , 干花瓣的活呢?
它们的好处在于可以帮植物节省繁殖成本 。
想象一下 , 当花的数量过多且密集地着生在一起时 , 每朵花都长花瓣的话繁殖的代价太大了 , 只好由花序外面的苞片来统一为花"装扮" 。
当然上面的例子也证实了苞片确实取代花瓣也能后来居上 , 促进植物的繁殖 。
但苞片能扮成花瓣也不是重头来过 , 它与花瓣有着共同的起源 。
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花中的花瓣吸引昆虫前去访花|图片来源:廖鑫凤
被子植物的演化的灵活性让苞片能够后来居上 。
甚至花瓣的功能也可以被其它特化的叶子所取代 , 毕竟叶子是植物演化历史更为久远的器官 , 而且被子植物也永远不缺叶子 。
更绝的是叶子还能在植物生长过程中变成吸引的"花瓣" , 随后又变回来 , 充满了灵活性 。
这种灵活性的转变发生在我们熟知的鱼腥草里 。
开花时期 , 花底下的正常叶子会变成白色叶片(人眼看来的白色) , 但其实它还能反射紫外线 , 吸引传粉者 , 在完成传粉之后 , 被当成花瓣的叶子还能继续变回去 , 成为绿色 , 充当它原本叶子的功能 。
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D-G为连续变化的过程|图片来源:参考文献3
△鱼腥草花底下的叶子在花成长期是绿色(A),花开的时候变白(B),结实期又变绿(C)
这再度说明花瓣与叶子的转变比我们想象的更加容易 。
毕竟 , 花瓣也是特化的叶片 。 但后来的花瓣并不是革命式 , 它借用的还是花瓣的常规手段 , 运用的是花瓣形成颜色与气味甚至蜜相同的办法 。
从功能上看 , 这些特化的苞片就是花瓣 。
况且 , 传粉昆虫都不介意 , 我们又有什么理由介意呢?
参考文献:
[1]Song, Bo, et al. "A new pollinating seed‐consuming mutualism between R heum nobile and a fly fungus gnat, B radysia sp., involving pollinator attraction by a specific floral compound." New Phytologist 203.4 (2014): 1109-1118.
[2]Sun, Ji-Fan, et al. "Multifunctional bracts in the dove tree Davidia involucrata (Nyssaceae: Cornales): rain protection and pollinator attraction." The American Naturalist 171.1 (2008): 119-124.
[3]Song, Bo, et al. "Reversible colour change in leaves enhances pollinator attraction and reproductive success in Saururus chinensis (Saururaceae)." Annals of botany 121.4 (2018): 641-650.
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