發表日期 2/24/2022, 10:38:38 PM
梅花和臘梅開花的時候很像,所以經常會有人搞混掉,其實兩種植物完全不同,梅花屬於薔薇科物種,而臘梅屬於臘梅科物種。
其中最重要的區彆就是它們的花期,梅花是在初春開放的,而臘梅是在嚴鼕開放的,所以真正的“歲寒三友”之一是臘梅,不是梅花。
眾所周知,開花植物往往需要一些昆蟲來幫助授粉,以達到不同個體之間的基因結閤,事實上植物的花,就是專門為瞭吸引那些授粉昆蟲而進化的。
然而在鼕天,許多昆蟲都是“休息”或者不活躍的狀態。
比如授粉第一能手――蜜蜂,它們在鼕天的時候就需要蜂擁在蜂巢裏,以確保蜂後的溫度,所以它們一般不會在鼕天齣去幫植物授粉。
那麼問題就來瞭,為什麼臘梅要選擇在鼕天這種可能産生授粉睏難的季節開花呢?難道它們不怕近親繁殖,就不用考慮基因的多樣性嗎?
圖注:雪中獨開的臘梅
植物可以感知開花的時期
雖然,植物基本都是站在原地一動不動的,十分被動的樣子,但它們其實非常聰明。
由於隻有在光綫、年齡和能量條件適宜的情況下開花,植物纔有可能成功繁殖,所以它們為此進化齣至少20種不同的“感官”來檢測環境變化。
其中包括重力,溫度,濕度,甚至是磁場,大部分植物都能感受到這些,而且還有更多我們所不知道的感知方式。
雖然,在植物的世界沒有四季的概念,但為瞭繁殖,它們會通過自己的這些感知能力,感知到一個最佳的開花時間,對於植物而言要做到這一點其實很簡單,大部分時候隻要感受 溫度 和 濕度 就可以瞭。
圖注:臘梅的花
比如我們今天的主角――臘梅,它們在開花之前需要持續半個月溫度達到6攝氏度以下,它們纔可能會選擇開花。
和動物一樣,不同的植物在進化策略是完全不同的,但是對於大部分植物而言,它們都會選擇在春天或者夏天開花。
在這兩個季節開花的原因除瞭授粉昆蟲比較活躍之外,還有就是陽光充足,這樣它們就可以給自己的果實製造更多的果糖,從而更好地吸引動物來吃果實並幫助傳播種子,畢竟沒有植物希望自己的後代長在自己身邊來分攤資源。
無論從哪方麵來看,在鼕天開花都不是一個好的選擇,那麼為什麼臘梅就偏偏要這麼奇怪呢?
鼕天開花的植物
除瞭臘梅之外,鼕天開花的植物其實還挺多的,但大多不是像臘梅這樣高大的樹木,它們往往是草本植物,而且大多有一個球根(可以儲存澱粉),比如 雪蓮花、風信子 這些。
這些植物之所以要在鼕天開花,其實目的是非常明確的,那就是它們要 在那些參天大樹的樹葉長齣來之前完成自己繁殖工作 。
圖注:根球中儲存著能量
由於這些植物比較矮小,它們往往生活在陽光難以滲透的森林底層,如果它們也選擇在春夏開花的話,比它們高大的樹木將就會變得枝繁葉茂,奪走所有陽光。
為瞭完成這一點,它往往還會進化齣一個“球根”來儲存繁殖所需的能量,而這些能量它們是在早春太陽較弱、樹木的樹葉還沒復蘇的時候收集起來的。
當那些大樹在春夏長齣大葉子時,這些植物已經完成瞭一年的工作――包括繁殖和來年繁殖所需的能量,而它們的葉子在春季結束時就會枯死。
這些植物通過這種“避讓型”的進化策略, 有效避開一個競爭激烈的“市場”,進入一個沒什麼競爭,卻也沒什麼潛力的“市場”,但足夠養活自己 。
當然,作為樹木的臘梅,它們可以長到三四米高,在對陽光的爭奪方麵,它們應該是屬於壓製彆人的一方,這種策略對它們來說好像說不過去。
至少可以說,臘梅在鼕天開花並不完全是齣於“避讓”,它們很可能還另有隱情。
臘梅的結構,源:Gmihail
臘梅鼕天開花的其它原因
首先,臘梅的花屬於 兩性花 ,這意味著它們同一朵花內會同時含有雄蕊和雌蕊,或者說它們可以在不做任何授粉的情況下,自己和自己完成繁殖,這可能也是它們可以在鼕天開花的因素之一,但肯定不是主要因素。
有性生殖的植物比動物要有趣許多,方式也多許多,對於雌雄同株的植物而言,有些會開兩性花,有些則會開 單性花 (雄蕊和雌蕊不在同一朵花中)。
還有一種更奇怪的,它們會同時開放兩性花和雄花,目前已知的有4000多種這麼做的植物,有研究錶明植物這樣做的目的是可以增加種子數量。
臘梅的果實是有毒的,源:Luigi Chiesa
兩性花植物被認為是比單性花植物更古老的形態 ――臘梅科也確實是一個古老的植物群體,這是因為植物也需要避開“近親繁殖”,並保證基因的多樣性,而不是自己和自己完成繁殖。
兩性花的植物就很容易進入這個死循環,為瞭不讓基因崩潰,它們的做法就是盡量讓 雄蕊和雌蕊不在同一時間發育成熟 。
所以,雖然臘梅擁有兩性花,但它們也更傾嚮於授粉繁殖。
現在關於像臘梅這樣的樹在鼕天開花的原因,有兩種更主流的解釋:
一種解釋認為臘梅(或其他鼕天開花的樹)的起源偏低緯度地區,所以即便它們在相對較冷的時間開花,還是會有一些昆蟲來給它們授粉,隻是現在被我們人為弄到北方後,它們保留瞭原有的行為;
第二個解釋是,它們適應瞭一些專門的授粉者,然後和這些授粉者共同進化。
在這裏,可能臘梅的授粉者實行瞭“避讓”策略,而臘梅也跟著它們一步一步變得在更加冷時開花瞭。
圖注:白色臘梅
就像我們前麵提到的風信子的行為一樣,一些良好的授粉昆蟲為瞭“避讓”,也會往耐寒方嚮進化,它們的血液中含有一種類似“防凍劑”的物質,以防止溫度降到零度以下時結冰。
事實也是如此,即便是在寒冷的鼕季,臘梅依然會有授粉者,想想它們那“暗香”就知道瞭,就是為瞭吸引昆蟲來授粉的。
對於其它鼕天開花的植物也是一樣的,雖然冷,但還是有動物可以幫忙授粉。
食蚜蠅是高寒地區的授粉專傢,源:Alvesgas
最後
對於臘梅來說,有兩個主要的授粉者――蒼蠅和食蚜蠅,在競爭不是很激烈的鼕天,也差不多夠用瞭,所以臘梅至今沒有被淘汰。
另外,對於所有鼕天開花植物來說,還有一個天然的授粉者――風,鼕天的風傳粉能力也還行,但不能像動物那樣有效。