花與花之間形形色色的「愛情故事」

宇宙小百科 發佈 2021-10-23T16:43:44+00:00

《花為媒》是一部著名的戲劇。它講述了一對年輕男女在古代相遇因為花相愛的故事。事實上,故事中的「媒人」——花朵本身「戀愛」也需要媒人。那麼這個媒人又是誰呢?誰是花的媒人作為有花植物的生殖器官,一朵完整的花包括五個部分:花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群。

《花為媒》是一部著名的戲劇。它講述了一對年輕男女在古代相遇因為花相愛的故事。事實上,故事中的「媒人」——花朵本身「戀愛」也需要媒人。那麼這個媒人又是誰呢?

  • 誰是花的媒人

作為有花植物的生殖器官,一朵完整的花包括五個部分:花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群。然而,並不是所有的花都是完整的,有些花沒有花冠;有些花既沒有花冠也沒有花萼;有些花只有一個雄蕊和雌蕊,而另一些沒有雄蕊和雌蕊。此外,各種花卉的大小、形狀、顏色、香氣和質地也都是多變的。這些變化大多與植物授粉,特別是異花授粉密切相關。

要實現異花授粉,必須有傳粉者。自然界中的傳粉者可分為兩類:

第一類是動物,包括蜜蜂和其他種類的蜜蜂和蛾類昆蟲,以及甲蟲、蒼蠅、蜂鳥、太陽鳥和其他鳥類動物。哺乳動物包括蝙蝠、老鼠、大象等。在非洲乾旱地區,一些樹木經常被長頸鹿吃掉。如果樹木開花,長頸鹿也可以為它們授粉。再比如,蝸牛喜歡參觀常綠植物的花朵,並在爬行過程中間接為常綠植物撒粉。有些百合花的花序很長。蝙蝠喜歡吃花粉並充當媒人。

其他種類的傳粉者是無生命的,如風、水等。

然而,風和水的盲目性較大,鳥類個體較大,難以停留在花朵上,昆蟲也較小。因此,在自然界中,大約80%的高等植物的花需要昆蟲結婚。這種花也叫昆蟲媒人。

  • 形形色色花情事

春天,桃花、杏花和梅花盛開。溝壑濕地的毛茛花也在盛開。金黃的花朵有五片閃亮的花瓣,像塗了油的花瓣,非常美麗。

上面的花有一個共同點,那就是花瓣是自由的,花中有蜜腺。桃花、杏花和李花的蜜腺在一個小的杯狀容器中從內壁分泌蜂蜜;毛茛的蜜腺位於每個花瓣的內側基部。

在這個時候,我們經常看到蜜蜂在花叢中飛翔。當蜜蜂從一朵花上采蜜時,它們會轉向其他的花去拜訪。這樣,蜜蜂攜帶的花粉就可以在花之間傳播,從而達到異花授粉的目的。

雖然這個過程看起來很完美,但也存在一些問題。

由於毛茛和桃花在開花植物中處於相對原始的位置,而且它們對傳粉者開放,因此除了蜜蜂之外,許多其他昆蟲也會來採集蜂蜜。但是,如果采蜜過度,會消耗過多的植物營養,對其生長非常不利。

那麼,花朵是否會「找到辦法」限制傳粉者採集蜂蜜和節約資源呢?

答案是肯定的。花確實試圖限制一些傳粉者的訪問。

例如,毛茛科中有烏頭屬植物,毛茛屬植物就生長在那裡。有許多植物種類,這是在這個物種中更進化的叢枝花類型。它的花瓣退化為兩片,變成一根短棍。嘴朝下放在棍子上有一個「距離」(所謂的距離是一個小管子,蜜腺隱藏在管子底部)。這兩片花瓣隱藏在一個大的風袋萼片外面。這樣,只有長口器的昆蟲才能用長口器探入底部蜜腺采蜜,限制了沒有長口器的昆蟲采蜜。

有許多植物的游離花瓣和花蜜腺隱藏在距。例如,許多蘭花的大花瓣(稱為唇瓣)的基部有細小的刺。

一方面,植物利用花瓣上的細瀝青和在瀝青中儲存蜂蜜的方法來限制昆蟲採集蜂蜜。只有長吻者才能采蜜。另一方面,如果昆蟲想要採集蜂蜜,它們必須長出長長的吻。可以看出,長吻昆蟲的長吻逐漸進化,以適應長距離的花朵。兩者都是為了適應對方而進化的,所以雙方的授粉工作更有效,也更容易獲得回報。我們稱這種情況為「共同進化」。通過共同進化,植物本身已成為更適合昆蟲需要的花粉植物;同時,這些花粉也促進了具有特殊氣味和味道的昆蟲的產生。

達爾文曾經發現有一種花的距離為20厘米——這可能是最長的花。他預測會有吻長20厘米的昆蟲。後來,人們發現了一隻飛蛾,它的吻有7英寸長。這種蛾子的喉舌長得出奇。不用時,長吻可以捲起,就像鐵絲卷一樣;使用時,它可以立即擴展。

有些花不是有距離的花瓣,而是有距離的萼片,如鳳仙花。鳳仙花幾乎都有萼片刺。這個有刺的萼片比其他四個萼片大,是囊狀的,有一個從囊底部向外延伸的細刺。不同類型的音高有短有長,有些甚至會掉頭。瀝青中有蜜腺,顯然是用來限制一些昆蟲的。

植物限制昆蟲採集蜂蜜的另一種方式是花瓣從自由進化到合生。合生花冠只有上部開口,蜜腺圍繞子房的基部。因此,沒有長吻的昆蟲無法採集蜂蜜。菊科植物中的管狀花、茄科、旋花科、唇形科、報春花和玄參科植物也是如此。其中,報春花科的報春花最為有趣。報春花冠有兩種花瓣。雄蕊和花柱:花柱長,柱頭長於花冠口,雄蕊生於花冠筒中部;然而,另一種植物上的花具有短花柱,柱頭僅到達花冠筒的中部,雄蕊在花冠筒口出生。這兩種花適合異花授粉。花冠筒又窄又長。只有親吻昆蟲,如蜜蜂和蝴蝶,才能採集蜂蜜。當長吻昆蟲採集蜂蜜時,它們將長雄蕊的花粉轉移到長花柱的柱頭上,將短雄蕊的花粉轉移到短花柱的柱頭上。因此,可以培育出更健康的種子。

唇形科鼠尾草的花結構獨特。它在這個屬中很有名,如丹參,有大的花,紫色的花和兩個唇形的花冠花瓣。有趣的是,它只有兩個雄蕊,每個雄蕊的兩個花葯(花粉儲存的地方)在進化過程中逐漸上下分開。下部花葯退化消失,上部花葯充滿花粉。整個雄蕊就像花冠筒壁上的天然槓桿。當昆蟲進入花冠的口部時,頭部向內接觸無花室的一端,另一端被槓桿擊落,正好擊中昆蟲的背部並擦拭昆蟲背部的花粉。當昆蟲收集蜂蜜並返回到另一朵花時,它只是擦拭另一朵花柱頭上的花粉。

值得注意的是,丹參雌蕊和雄蕊在不同時期成熟。有些花先成熟雄蕊,有些花先成熟雌蕊。雌蕊先成熟的花的花柱大多從花冠的上唇向外彎曲,柱頭是開放的,正好位於昆蟲進入花冠的口部,因此很容易在柱頭上擦去昆蟲的花粉。對於那些雄蕊先成熟的花,同一朵花的雌蕊尚未成熟,仍然隱藏在花冠的上唇中。昆蟲進入花朵時,只能帶走花粉,不會擦拭同一花朵柱頭上的花粉,以確保異花授粉的成功率。

為什麼丹參花冠的下唇比上唇大?這是因為在花冠的口部,下唇大而平,便於昆蟲定居並進入花冠的口部。

我們通常在節日裡看到一束紅花。這些花是鮮紅色的。這是一種來自南美洲的植物。它也屬於聖人。花的形態結構與丹參相似。

  • 鳥為花傳粉

鳥也可以充當花媒。鳥類傳播花粉的方式被稱為鳥類媒人。世界上大約有2000種鳥類起著授粉的作用。最重要的傳粉者是:蜂鳥、太陽鳥、啄木鳥等。它們一般都很小,典型的是蜂鳥。南美洲有許多種蜂鳥。它們像飛蛾一樣小,飛得很快,喙又像蜜蜂接吻一樣細,所以被稱為蜂鳥。

蜂鳥可以用它們的長喙進入花冠的口中,在那裡花瓣結合在一起並吮吸花蜜。當它採集蜂蜜時,它的長喙上總是覆蓋著花粉。訪問其他花朵時,先前的花粉落在後者的柱頭上,完成了植物的授粉。

有數百隻蜂鳥,形狀美麗而奇特。最小的一隻甚至比黃蜂更好,但它的羽毛非常華麗。還有許多植物是由蜂鳥授粉的。大多數的花都是紅色的,比如凌霄花和寶站花這些花是細管狀的,呈鮮紅色。

在長久的進化中,鳥類傳粉者和一般的傳粉者(昆蟲等)有著不一樣且特殊的共同適應性變化。這是一種典型的鳥類授粉花。花冠比較結實,可以承受一定程度的碰撞。花瓣是結合在一起的,或者依靠管狀體的合成。花冠開口的形狀和長度與傳粉者的喙(比如鳥類)頭的形狀大致相同;花蜜分泌量大;花葯固定,不能旋轉,碰撞時花粉容易散開;花的位置比較明顯;花色多為紅色或橙色,能吸引鳥類;花期長,白天開放。西藏南部有一種太陽鳥,它看起來像蜂鳥,也可以用管狀花冠為花朵授粉。

  • 被動的風媒花

在開花植物中,還有一種植物在自然界中使用風媒授粉和授精。它們的花小而多,既不美麗也不蜜腺,大多數花萼和花冠退化,其中最突出的是楊樹。毛白楊在北方更常見。它的花是單性的和雌雄異株的。它們形成植物的柳絮,看起來像毛蟲。每年四月左右,楊樹開花時,高大的樹上掛著許多花序。花序在春風中擺動,釋放出許多像灰塵一樣小的花粉。楊樹雄花花序有許多小杯狀花,杯口傾斜,杯外有苞片,邊緣有許多小裂縫。此外,杯子裡只有一些雄蕊。

楊樹雌株花序上的雌花與雄花相似,沒有花萼和花冠,只有一個雌蕊。因為並沒有花萼和花冠阻塞,雄花更容易通過柱頭授粉。

此外,還有一些草藥依賴風作為媒介。最突出的是毛茛科唐松草的東亞唐松草,它是一種多年生草本植物,高度超過1米。它的花序是頂生的,是一個大的圓錐花序,有細而多的分枝和小而多的花。每朵花只有4個無色的萼片,沒有花瓣,許多雄蕊,柔軟下垂的花絲,幾個雌蕊,離生,沒有蜜腺。當花朵盛開時,如果你用手指撥動它的莖和枝,你會在花序中發現一股淡黃色的煙霧,這是由花粉形成的花粉霧。如果有風,花粉會被吹走。有趣的是,當振動植物時,小萼片很容易脫落,這會降低阻力,使花粉容易飛出。

  • 水為花做媒

許多水生植物,如金魚藻和馬尾藻,通常依靠水進行異花授粉。它們被稱為水媒花,最獨特的是苦草。這種草屬於水龜科。它是一種浸沒在水中的無莖草本植物。它的葉子又窄又長,像緞帶一樣。它的花是單性的和雌雄異株的。大多數雄花生於苞片,雌花生於管狀苞片。這種苞片生於一個非常長的線形花莖的頂端,可以使雌花漂浮在水面上。當雄花成熟時,它們浮出苞片,浮到水面上,藉助水力靠近雌花。雌花受精後,長花莖捲曲,將子房拖到水下,在水底結果實。

苦草廣泛分布在北京的一些水域。

  • 蠅為逐臭來

最著名的飛花是天南星科植物。有些種類有肉質圓錐花序。花序軸上部有許多雄花,下部有雌花,外圍有佛火芽。它以收縮為界分為上下兩部分。下半部分閉合,上半部分開放,收縮處有倒轉的毛髮。

蒼蠅被花序釋放的尿液氣味吸引,進入花序。由於頭髮倒轉,他們暫時無法撤退。在尋找出路的鬥爭中,蒼蠅將花粉從其他花序轉移到雌花上。授粉後,雌花分泌蜂蜜感謝蒼蠅。此時,倒轉的毛髮枯萎,雄花再次開花,蒼蠅取走這些花粉,離開花序,在其他花序中授粉。

還有一些大的花和植物通過氣味吸引蒼蠅。它是世界上最大的花,直徑超過1米。寄生在葡萄根部的大型花卉和植物。它們開花一天,聞起來像腐爛的肉。臭氣熏天的蒼蠅成群結隊地飛進來,把花弄得粉身碎骨。

天南星科的巨魔芋頭花也非常臭,它吸引昆蟲的方法與上述方法相似。

  • 花中的行騙者

地中海地區有一種蘭花。其花唇呈橢圓形突出,發出紫藍色金屬光;花的外緣是黃色的,有一圈紅色的頭髮;上面的花瓣是深紅色的,絲狀的,搖搖晃晃的,很像昆蟲的觸角。

這朵花在形象和氣味上都像一隻雌性黃蜂,誘使雄性黃蜂誤以為是雌性黃蜂而交配。它的花粉附著在雄黃蜂的頭上,由它授粉。

虎耳草的梅花和梅花一樣大。在白花中有幾個假雄蕊。每個假雄蕊的上部有許多分枝,分枝末端是小的圓形珠子,與蜜腺非常相似。昆蟲們以為這朵花有蜂蜜,就一朵朵地來看它。結果,當然,他們不能採集蜂蜜,但他們為花朵撒上了粉末。

  • 夜間活動的「媒人」

許多蝴蝶和蛾子的成蟲使用花蜜作為唯一的能量來源。為了便於攝入,它們已經發展出許多特殊的身體結構來適應它們授粉的花朵。例如,它們都有很好的視力和靈敏的嗅覺系統,還有細長的虹吸口器。當他們吸食蜂蜜時,口器可以伸得很長,不用時可以捲起。這種細長的管可以延伸到花冠的深處以吸取花蜜。然而,蝴蝶和飛蛾最大的區別在於前者主要在白天活動,而後者主要在夜間活動。因此,自然界中依賴蛾類傳粉的花朵會選擇在夜間開放。

夜間活動的花通常是白色或淺色的,有很強的香氣吸引蛾子。許多花的花冠也會形成一個細長的管,花蜜通常儲存在細長的花節中,與蛾子細長的口器配合,避免受到口器不夠長的其他動物的干擾和損壞。著名的月見草是一種主要依靠蛾子授粉的植物。它們在夜間開白花,香氣濃郁。

更有趣的是百合科的絲蘭和為其授粉的絲蘭蛾。絲蘭也在晚上開花,有一種奇怪的香味。絲蘭與絲蘭蛾翅膀的顏色非常接近似。口中有一個細長靈活的鼻管用來收集花粉。絲蘭雌蛾有一個長長的卵子釋放器,可以穿透絲蘭的卵巢組織。交配後,雌蛾會爬上花葯收集花粉,並把花粉放在嘴的觸角之間。然後能讓,雌蛾它會飛到其他絲蘭上,「擦拭」收集到的花粉在柱頭上,實現「不同花的授粉」。

與其他被動傳粉者不同,絲蘭蛾是一種罕見的主動傳粉者。在收集花粉的過程中,雌性絲蘭蛾會將花粉揉成一大塊。然後它飛到另一朵花上,用一個卵子釋放裝置刺穿子房壁,在子房產卵。產卵後,它爬到柱頭上,將頭上的花粉球壓入柱頭深處,幫助絲蘭完成授粉。

由於絲蘭的子房中有許多胚珠,一些胚珠可以在絲蘭蛾卵孵化成幼蟲後食用,另一部分可以作為種子成熟傳代。

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