花世界之最(原来花儿的柱头也可以很好看!|芳草

世界之最 2023-08-19 22:05www.nygn.cn世界之最大全

编者按


植物在自然界中占有非常重要的地位,岁月流变、气候变迁、地质运动、生境更迭,植物历久弥新,在不断演化中保持着不息的生命力。中科院之声与中国科学院武汉植物园联合开设“芳草萋萋”,在这里,我们关注植物的生存、竞争、繁衍、死亡,展示自然界的奇特多姿,探索神奇的生命秘境,了解植物给人类带来的无限美好,致敬这无声无息又蓬勃多姿的植物世界。

花的基本结构(图片来源昵图网)

花儿是由花柄花托、花萼、花冠、雌蕊群雄蕊群组成,其中花冠(花瓣的总称)的颜色形态最为突出,引人注目。一般说到雌蕊和雄蕊,大家会觉得它们跟植物的传粉、繁殖相关,颜值上没什么特别的。大自然的神奇就在于其特殊性,有些花儿的柱头(雌蕊最上方接受花粉的部位)就特别有意思,呈现出了特殊的形态,我们一起来了解一下。

鸢尾Iris tectorum

鸢尾的花非常好看,属拉丁名Iris,意为彩虹,好似散落人间的彩虹女神,中文名鸢尾,其花瓣形如鸢鸟尾巴而得名,轻舞飞扬的鸢尾深受人们喜欢。鸢尾花不仅美丽,构造也很精巧,由3枚外花被片、3枚雄蕊、3枚花柱和3枚内花被片组成。外轮三瓣弯曲下垂,称为垂瓣;内轮三瓣直立,称为旗瓣。

鸢尾(图片来源作者)

说到这里,你可能会有疑问了“不对呀,花朵中间明明还有三枚花被片呢?”其实,这是鸢尾的柱头。如果仔细观察一下,我们就会发现花朵中间的花柱其实分成了三叉,呈花瓣状,这样的柱头叫作瓣化柱头。

鸢尾的花结构 (图片来源网络)

如果你仔细观察就会发现,鸢尾的柱头有两个面,上表面紧贴花柱,上边分泌有粘液,可以粘住花粉;下表面靠近雄蕊,没有粘液,不参与授粉。当传粉者进入传粉通道,神奇的事发生了

蜜蜂刚进入狭窄的传粉通道时,背部携带的花粉接触到柱头上表面,便完成了授粉;接着,蜜蜂继续往里爬,花朵用甜美的花蜜和花粉来奖励蜜蜂帮忙传粉;当蜜蜂在享受美味时,它的背部便会剐蹭花粉囊,携带上大量花粉;填饱肚子之后蜜蜂在倒退着出来时,顶起了雌蕊,所以只能接触到柱头的不可授粉面,这样就能够防止自花授粉(自花授粉对子代植株生存不利)。

(图片来源参考文献1)

萍蓬草Nuphar pumila

萍蓬草是水中常见的植物之一,它没有睡莲的高贵气质和荷花淡雅清香,但你只要仔细观察就会发现,萍蓬草的花心有着鲜亮的红色,就是这枚吸引人的红色,让萍蓬草瞬间不一样起来了。

为了搞清楚这抹红到底是什么,我们需要先了解萍蓬草的花结构。大家看到的外围最明显的部分不是花瓣,而是萼片,萼片的外部常带绿色或暗红色,往内一轮才是花瓣,它的花瓣很不明显,长相和雄蕊很接近,不仔细看不容易区分,再往内则是数目繁多的雄蕊,上面有明显的花药,可以和花瓣明显区分。中心就是雌蕊的部分,雌蕊顶端的红色柱头展开形成像放射形盘子的样子,也像绽放的烟花,是整朵花的颜值担当。

萍蓬草 (图片来源作者)

Nelumbo nucifera

莲,也叫荷花,是我国的传统名花,也是摄影爱好者的宠儿,它的花雅致美丽,超凡脱俗,体态娇小嫩黄的花心,藏匿在繁华与光芒的深处,成为其与众不同的地方,这个花心就是分布在花托之上荷花的莲房,而雌蕊的柱头就是最外面接受花粉的部位,柱头下方将来可以发育成莲子。荷花的柱头不是单独的,而是群体分布的。


莲 (图片来源作者)

那荷花的莲房有什么作用呢?原来跟温度有关,当它开花的时候,可以保证花内温度保持在30-35℃左右,即使外部环境温度低到10℃。,它也不是把整朵花都加热到这个温度,维持恒温的只有花最里面的部分,即雌蕊群。雌蕊群着生在一个膨大成圆锥形的花托上,花托内填满海绵组织,雌蕊全着生在上面,只把柱头露出在表面。这个膨大的结构里面贮存着淀粉,在开花时通过抗氰呼吸产热,它又保护着雌蕊中供种子发育的子房,等待着后期发育成莲蓬帮助散播种子。

罂粟Papaver somniferum

罂粟是大名鼎鼎的毒品源植物,它不仅花长得非常漂亮,果实形状也很独特,罂粟的果实圆而光滑,好似一个瓦罐,里面装着如小米一般的种子。在它的顶端,有一个扁盘,边缘呈放射状,好似戴了一顶皇冠。这其实是罂粟的柱头彼此联合而成的。当罂粟果实成熟时,这顶“皇冠”之下会裂开一圈孔道,褐色的小米般的种子就从这些孔道中掉落出来。罂粟辐射状的柱头也成为它的一个科属特征。

罂粟的花 (图片来源中国植物图像库)

罂粟的果实 (图片来源作者)

玉兰Yulania denudata

玉兰为我国特有的名贵园林花木之一,春季,玉兰花开满树,端庄自敛,高贵典雅,玉兰花还有浓浓的香味,深受人们的喜爱。玉兰的花被片是花瓣和萼片的统称,原始的被子植物,花瓣和萼片都长得一样。,玉兰花还有一个典型的特征就是它的雌蕊不是一个一个分布的,而是有很多组成的雌蕊群。玉兰花的雌蕊群也可以自发产热,使花被内温度高于环境温度,这样也能帮助玉兰花在早春低温条件下顺利开放。

玉兰 (图片来源中国植物图像库)

构树Broussonetia papyrifera

构树最明显的特征就是雌雄异花,雄株花序为柔荑花序,主要是为雌株提供花粉,雄花散花粉的时候,就像吐烟雾一样,靠风进行传播。

构树雄花序 (图片来源中国植物图像库)

雌株花序为球形头状花序,这个球由数百朵小花构成,最外面伸出的那根毛绒绒的就是雌蕊的花柱。构树的雌花序在给人视觉上的冲击享受之外还兼顾功能性,向外张扬的雌蕊可以增加授粉的成功率。

构树雌花序 (图片来源中国植物图像库)

在完成授粉之后这些花柱会枯萎,留在果子上面细细的那根;而中间这个球会开始膨大。成功受精的花,子房会向外突出,并且包裹着一层鲜美多汁的果肉,颜色也会变成橙红色,一颗颜值担当的构树果实就此产生,它不仅成功的引起了人的注意,也理所的吸引了鸟儿的注意,为其传播种子。

构树果实 (图片来源中国植物图像库)

茜草科植物

茜草科中有不少植物的花儿都长了一副“球”样,其中侯钩藤Uncaria rhynchophylloides是最美的那个。

侯钩藤 (图片来源中国植物图像库)

比起侯钩藤的艳丽,风箱树Cephalanthustetrandrus 则素雅许多,据说它喜欢生长在水边,木材常被人拿来做风箱,就被叫做风箱树了。

风箱树 (图片来源中国植物图像库)

水团花Adina pilulifera也喜欢生活在有水的地方,又因为果子长得像杨梅,所有又被称为水杨梅

细叶水团花 (图片来源作者)

这几种植物都属于茜草科家族,花朵长相比较特别,像不像这几年侵扰人类的新冠病毒?其实,他们也是自然界的一部分,是真实的花朵,它们的花是由许多小花组成的球状花序,表面上布满了棒棒糖状的小突起,其实是一根根的花柱,负责收集花粉,孕育果实。

玉米Zea mays

玉米 (图片来源中国植物图像库)

玉米大家应该都很熟悉,吃玉米的时候都会把玉米须摘干净,那么玉米须是什么部位呢?其实玉米须就是玉米的柱头。为什么玉米的柱头长这样?因为玉米属于风媒植物,花粉是靠风进行传播的,为了提高传粉效率,这种丝状外露的柱头可以较多的接受花粉,从而完成传粉的任务。

小麦Triticum aestivum

小麦 (图片来源网络)

介绍一种大家常吃却不太能见到它开花的植物,就是小麦,小麦的花比较小,图中白色羽毛状的是柱头,浅黄色细长的是花药,小麦也是风媒植物,羽毛状的柱头也是为了更高效地接受花粉,完成繁衍任务。

参考文献

1.张伟,何承斌,龚燕兵. 鸢尾属植物的传粉者吸引及异交策略[J]. 植物科学学报, 2019,37(5):672-681

2.Seymour, Roger S., and Paul Schultze-Motel. "Thermoregulating lotus floers." Nature 383.6598 (1996): 305-305.

来源中国科学院武汉植物园


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