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        三色堇:一塊活著的調(diào)色盤

        2020-07-08 09:48:46史軍
        知識(shí)就是力量 2020年7期
        關(guān)鍵詞:堇菜三色堇花蜜

        史軍

        堇菜家族的明星

        三色堇一朵花上有三種顏色(通常是藍(lán)色、黃色和栗色),故稱三色堇。雖然今天被廣泛應(yīng)用于園林綠化中,但它其實(shí)并不是中國原生的植物,它的老家在歐洲。在很久之前,三色堇就因?yàn)榛ǘ浔容^大,色彩奇特,而被人類請(qǐng)到了苗圃之中。

        三色堇與我們春天時(shí)經(jīng)??吹降母鞣N堇菜同屬于堇菜科堇菜屬,在長江以北,常見的堇菜就是紫花地丁和早開堇菜,它們開花的時(shí)候,就是春日花朵盛會(huì)進(jìn)入高潮的時(shí)候。說來有趣,紫花地丁和早開堇菜經(jīng)常生長在馬路牙子上,當(dāng)這些堇菜開放時(shí),就像為道路鑲上了花邊。不過,這些花來得快,去得也快,遠(yuǎn)不如三色堇忠于職守,因此,一年中可以長時(shí)間貢獻(xiàn)花朵的三色堇自然就成了園丁的寵兒。

        盡管花朵的個(gè)頭和顏色都存在極大差別,但是堇菜屬植物有一個(gè)共同的特征,那就是有一片特別的花瓣拖著一條空心“小尾巴”——這是一個(gè)叫花瓣距的結(jié)構(gòu),里面藏著堇菜屬植物為傳粉昆蟲準(zhǔn)備的花蜜。

        紫花地丁

        問題來了,花蜜都被隱藏起來了,昆蟲怎么會(huì)知道從哪兒下嘴呢?

        花瓣上面有信標(biāo)

        如果我們仔細(xì)觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn)三色堇的花瓣上有像貓胡須一樣的條紋,于是我更喜歡稱呼它們?yōu)樨埬樆?。其?shí),這些貓胡須條紋對(duì)三色堇的傳宗接代非常重要——它們是引導(dǎo)蜜蜂找到花蜜的指路牌。

        這種引路的標(biāo)示被稱為蜜導(dǎo),這是在植物界中廣泛分布的信號(hào)標(biāo)志。像各種堇菜花瓣上的條紋、百合花花瓣上的斑點(diǎn)、還有鳶尾花上的黃斑都是蜜導(dǎo),起著引導(dǎo)動(dòng)物找到花蜜的作用。

        既然蜜導(dǎo)信號(hào)可以有效吸引動(dòng)物,有些植物就動(dòng)起了腦筋。像硬葉兜蘭就在自己的花朵上布置了類似百合花蜜導(dǎo)的斑點(diǎn),但是硬葉兜蘭的花朵上沒有一滴花蜜。那些被假蜜導(dǎo)欺騙的昆蟲不僅得不到一絲好處,還必須為硬葉兜蘭傳播花粉,讓人不得不驚嘆植物的智慧。

        調(diào)色盤是如何工作的

        既然不同的顏色可以承擔(dān)不同的功能,那么花朵上的不同顏色又是從何而來的呢?

        花朵的顏色自然是來自于不同色素,通常來說包括葉綠素、花青素和類胡蘿卜素,而花朵鮮艷的顏色主要是由花青素和類胡蘿卜素形成的。在這里需要特別說明的是,花青素并不是一種植物色素,而是一類色素的通稱。矢車菊素、飛燕草素、錦葵色素、天竺葵素、芍藥色素和矮牽牛素是常見的6種花青素。雖然這些色素都有隨酸堿變化而改變顏色的特性,但是它們?cè)谕凰釅A環(huán)境下依然存在一些區(qū)別。

        海南大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),三色堇花瓣色斑區(qū)的主要色素是矢車菊素與飛燕草素,其中矢車菊素是主要成分,占82.94%,飛燕草素占17.06%。在通常的花朵細(xì)胞中,矢車菊素呈紅色,而飛燕草素呈藍(lán)色,不同色素的搭配,配合特殊的酸堿度,形成了特殊的花斑區(qū),區(qū)別于藍(lán)色的特殊顏色。

        百合花花瓣上的斑點(diǎn)也是蜜導(dǎo)

        貓胡須一樣的條紋是引導(dǎo)蜜蜂找到花蜜的指路牌

        那么花朵不同部位的色素分布為什么會(huì)存在差異呢?一些因?yàn)樘厥庾儺惍a(chǎn)生的雙色花朵為我們提供了極好的研究材料。

        雙色花朵的成因

        選擇不同顏色的花朵布置花壇

        最近幾年,經(jīng)常有朋友問我一個(gè)問題,為什么有些桃樹的相鄰枝條上會(huì)同時(shí)開出紅色和白色的花朵,甚至在一朵桃花上有些花瓣是白色的,有些花瓣是粉色的?如果前一種情況可以用嫁接勉強(qiáng)解釋的話,那么后一種情況是萬萬無法用“人工嫁接手法”解釋的。

        2015年,中國科學(xué)院武漢植物園的科研人員為我們揭示了雙色桃花的秘密。與絕大多數(shù)花朵一樣,桃花的花青素也在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成,然后被轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡中積累,最終呈現(xiàn)出特殊的顏色。而出現(xiàn)雜色的桃花花瓣,恰恰是因?yàn)榛ㄇ嗨剞D(zhuǎn)運(yùn)過程出了問題。研究人員克隆了控制桃花雜色表型基因Riant,該基因編碼一種花青素轉(zhuǎn)運(yùn)體,負(fù)責(zé)將花青素向液泡中轉(zhuǎn)運(yùn)。

        那些開白花枝條就是因?yàn)镽iant基因出了問題,在這個(gè)基因編碼區(qū)被“意外”插入了兩個(gè)堿基,引起了移碼突變,導(dǎo)致這個(gè)基因功能喪失,變成了假基因(被命名為riant)。結(jié)果就是,在細(xì)胞質(zhì)中合成的花青素?zé)o法向液泡中轉(zhuǎn)運(yùn)、積累,花瓣呈白色。

        硬葉兜蘭在自己的花朵上布置了類似百合花蜜導(dǎo)的斑點(diǎn)

        有趣的是,研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)突變基因還有可能重獲新生,當(dāng)假基因(riant基因)缺失2個(gè)堿基或插入1個(gè)堿基,這個(gè)基因就能恢復(fù)原來的功能。在自然條件下,帶有riant基因的桃花產(chǎn)生芽變的幾率還挺高,這就是我們經(jīng)??吹诫p色桃花的原因。

        看不見的花朵

        雖然堇菜屬植物在花朵上花了很多小心思,又是藏花蜜,又是“畫”蜜導(dǎo),但是這并不能保證堇菜擁有100%的繁殖成功率。在各種天氣因素的影響下,植物總會(huì)碰上昆蟲稀少無法有效傳播花粉的時(shí)候,別著急,堇菜屬植物還有備用方案。

        原來,堇菜屬植物還準(zhǔn)備了丑丑的備用花朵,這些花朵壓根就沒有花瓣,它們的雌蕊和雄蕊緊緊地貼合在一起,通過自花授粉產(chǎn)生種子。雖然自花授粉會(huì)影響后代的遺傳多樣性,但是有總比沒有好,作為備用方案,堇菜屬植物的這個(gè)做法堪稱高招了。

        桃花顏色多為白色、粉色,但也有雜色

        不同顏色的三色堇

        一朵路邊的普通小花藏著很多生命的秘密,就像世界繽紛雜亂的色彩背后,也藏著萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的基本原理,而這一切都需要我們?nèi)ゲ粩嗵剿?,只有這樣,我們才能擁有更美好的生活和未來。

        延伸閱讀

        白色花的色素是白色素?

        白色花朵被雨水浸濕之后變成透明的“冰雕”模

        白色的花朵中并沒有色素,之所以顯示白色,是因?yàn)樵诨?xì)胞之間存在空隙,當(dāng)空氣填充在其間的時(shí)候,花瓣就是白色。這與用透明的洗潔精吹起一堆泡沫,看起來也是白色的,是一個(gè)道理。如果我們擠壓花瓣,排除其中的氣體,花瓣就變成透明的了。

        有一種網(wǎng)紅植物名為山荷花,它們的白色花朵被雨水浸濕之后也會(huì)變成透明的“冰雕”模樣,那就是因?yàn)榛ò曛械目障侗挥晁顫M了。

        扮靚餐盤的三色堇

        具有儀式感的吃法

        最近流行一個(gè)詞兒叫儀式感,即便是普通餐食也要吃出儀式感。對(duì)此,最簡單的做法就是把不銹鋼飯盆換成大白瓷盤,而且食材只能占用極小的空間,像極了國畫中的留白手法。最好再點(diǎn)綴極多小花,樣貌獨(dú)特的三色堇是不錯(cuò)的選擇。

        三色堇的花瓣并沒有什么特殊的味道。反過來說,倒也與食材的味道不抵觸,再加上不需要什么處理就可以擺盤,還算是一種百搭選擇。

        (責(zé)任編輯 / 岳萌美術(shù)編輯 / 鄭博仁)

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