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一日三变!花朵为什么会变色?

    千姿百态的鲜花是显花植物们传宗接代的必要器官,更是大自然最美丽精妙的造物之一。花朵的形态常常奇特到超乎我们的想象,色彩也几乎涵盖了人类视力所及的全部色谱。不少种类植物的每一朵花,乃至每一片花瓣都呈现出斑斓的色彩,三色堇、花格贝母等都是其中有趣的代表。

  还有一些植物的开花本领更加出色,在同一植株上就能开出几种颜色各异的花朵来。雌雄同株的木通拥有独立的雄花与雌花,紫色的雌花大而鲜艳,小小的雄花却是浅黄绿色的。除了大自然的奇妙演化之外,通过杂交、嫁接或其他一些选育手段,一些并不罕见的园林花卉也能在一棵植物上开出不同色彩的花朵,其中双色桃花、多彩紫茉莉都是园圃中的常客。

  那么,花朵们还有更加神奇的色彩表现吗?答案是肯定的。一些鲜花像学会了川剧中的变脸绝活,开放之后居然还能不断变幻色彩!土生土长的金银花是一种著名的药用植物,它同时还是一位著名的变脸小能手。金银花那伸着长“舌头”的喇叭状花朵在绽放之时洁白如雪,一两天后会变成华丽的金黄色。香气四溢的金银花总是成双成对地两两簇生,它的花朵因此常常呈现出黄白分明的奇妙景象,前人给它取的名字实在是太传神了。

  比起仅能改变一次花色的金银花来,木芙蓉花的变脸功夫明显更胜一筹。清晨初放之时,木芙蓉花有着淡雅的粉白或粉红色的笑脸。到了炎热的中午,盛开的木芙蓉花像羞红了脸,渐渐呈现出娇嫩的朱红色。暮色沉沉之际,朝开暮谢的木芙蓉很快就会凋零,花色变成了更加浓郁的紫红。一日之内,花色三变,木芙蓉花因此有了“三醉芙蓉”的美称,古人也称赞它是“晓妆如玉,暮如霞”。

  原产热带美洲的鸳鸯茉莉的变脸本领与木芙蓉花不相上下,风格却与截然不同。刚刚盛开的时候,鸳鸯茉莉有着高贵神秘的蓝紫色面容。随着时间的流逝,花瓣的色彩越来越淡,从浅紫、粉蓝直至最终幻化成清新的白色。美丽的蓝白花朵丛生在一起,袭人的香气又神似茉莉花,它因此有了如此浪漫动听的芳名。鸳鸯茉莉的英文别名直译出来就是“昨天、今天与明天”,十分贴切地描述了它那善变的花色。

  其实,开放之后会变色的花朵种类还有很多。南方绿地中常见的五色梅、醉蝶花的变脸功夫都很了得,就连棉花这种人们司空见惯的农作物,它的花色在绽放、盛开到凋谢的过程中也会不断变化。

  花朵们肯定没有机会参加魔法学校的进修班,它们如此高超的变脸本领到底是怎么回事呢?这一切要从花朵为什么具有颜色说起。如果体内不含有色素,或者由于某些原因,色素没有发挥作用,花朵们只能呈现出纯洁的白色。它们万紫千红的美丽容颜完全要归功于花朵中的植物色素。

  植物的黄色与橙色系通常是类胡萝卜素的功劳,红、蓝、紫等色彩则主要靠以花青素为代表的类黄酮色素来描绘。石竹目植物比较特别,它们的黄色或红色主要源于甜菜红碱。至于花朵中的绿色和茎叶中的翠绿色,一样来自叶绿素。需要注意的是,以上这些植物色素的名称全都是一类化学物质的统称,比如花青素就是一个大家族,广泛存在于众多植物的大多数器官之中。不同种类植物体内的花青素,不论是分子结构,还是呈现的颜色,都不相同。

  植物体内的天然色素都是一群个性活泼的家伙,环境中的温度、酸碱度以及微量元素的含量等因素稍有差异,即使是同一种色素也会显现出不同的颜色。花朵与果实中最常见的花青素类色素,在偏碱性的植物体内通常呈现浓郁的蓝紫色,在酸性条件下却会变脸为漂亮的红色。

  不过这种情况并不绝对,飞燕草色素也是一种花青素,但颜色却和植物体内的铝离子浓度高度相关,铝粒子浓度高的时候呈现艳丽的蓝色,反之就是粉红或鲜红色的。不少品种的绣球花色决定于花萼中的飞燕草色素,酸性土壤中的铝离子活性通常比较高,因而可以培育出魅惑的蓝色绣球花。仅仅一个花青素家族,就能在红、蓝、紫、黑等颜色之间玩出诸多花样。如果一朵鲜花上有多种色素的同时出演,不同色素之间复杂的竞争与合作关系,会使得花朵们的色彩魔术更加变幻无穷。

  一旦体内植物色素的颜色或浓度发生变化,俏丽的花朵们就会自然而然地来个大变脸。在鸳鸯茉莉的花朵刚刚开放的时候,花瓣中的花青素浓度比较高,花朵的蓝紫色也显得格外深沉。随着花青素慢慢被鸳鸯茉莉花朵的母体分解与回收,花朵的颜色随之越来越淡,最后几乎变成了纯白色。木芙蓉花的变色不仅与花青素的浓度有关,同时还受到气温以及植物体内酸度的影响。花朵们的变脸把戏,归根结底是植物色素的浓度与色彩发生变化的结果。这些善于变脸的花们当然也有过人之处,那就是它们能够自主掌握“改变色彩”的权利,而不像绣球花等植物只是被动地接受环境影响。

  如此煞费苦心地变化颜色,这些古灵精怪般的花朵们到底图个啥呢?在研究鸳鸯茉莉的过程中,生物学家们发现盛开的蓝色花朵对授粉昆虫的吸引力更大,即将枯萎的白色花朵却门可罗雀。通过花色的显著变化,配合不同时期花蜜供应的多少,昆虫们慢慢就会记住什么颜色的鸳鸯茉莉花朵会提供更加慷慨的馈赠。利用自己的变脸绝活,不动声色的鸳鸯茉莉得以与一众小“客人”建立起高效的互动机制,巧妙地指挥与引导昆虫们直奔需要授粉的新开花朵。

  由此可见,花朵们这类奇妙的变脸行为,有助于减少它们吸引授粉昆虫的花蜜消耗,同时还能提高昆虫们的授粉效率,是一种节约双方资源的双赢策略。为了成功地繁衍下去,一众花朵们居然“琢磨”出变脸这种高“智商”的诱导战术,还真是用心良苦啊!

  为了能够繁衍出一个兴旺的家族,成功实现授粉是绝大多数显花植物的头等大事。为了完成传宗接代的大业,植物们在“开花授粉”这件事上的谋略简直数不胜数,神奇的变脸绝招与这些高招相比简直有点不够看。

  娇艳的紫花地丁总是在早春那略显荒芜的田野中抢先盛开,好在第一时间吸引饥肠辘辘的昆虫们。这时候的紫花地丁采用异花授粉策略,以期通过“非近亲繁殖”养育更有活力的种子。紫花地丁会把香甜的花蜜深藏于长长的花距中,并在花瓣上生出醒目的蜜导斑纹,为昆虫们指明方向。想要尝到甜头,访客就必须尽职尽责地为紫花地丁完成授粉工作。在草木繁茂的夏秋季节,矮小的紫花地丁很难获得蜂蝶的注目。这时的它会长出几乎没有花瓣的闭锁花,不用开放就可以完成自花授粉。这样结出的种子的体质要差一些,但总比失去繁殖机会要强得多,也最大限度地节约了宝贵的营养。

  与自力更生的紫花地丁相比,角蜂眉兰的战术更加狡诈。它的花朵酷似一只迎风起舞的雌性角蜂,还不断释放出与雌角蜂性外激素几乎一般无二的化学气味。忙着寻找配偶的雄角蜂们,常常会欣喜若狂地猛扑过来,在魅惑的花朵上面大肆轻薄。雄角蜂一次次盲目的求爱与徒劳无功的的行为,无意中却帮助角蜂眉兰完成了花粉的传播。完成了授粉大业的角蜂眉兰花朵会很快停止散发性感的气息,以防继续受到雄角蜂的骚扰。

  角蜂眉兰的花朵已经高度特化,只能依靠对雄角蜂的情感欺骗完成授粉。采用这种策略使得角蜂眉兰节省了用于生产花蜜的宝贵营养,而且可以把花粉精准传播到其他眉兰的花朵上,绝不会出现投递错误的问题。然而,对授粉者的挑剔也存在着严重的问题,那就是一旦角蜂在某地消失,角蜂眉兰家族也会随之消失。

  鸳鸯茉莉、木芙蓉这些植物的变脸策略或许效率相对较低,却因为对授粉昆虫的开放性选择而具备更好的适应性。角蜂眉兰的无节操行为与一众花朵们的变脸戏法,都是为适应生态环境而做出的演化选择。虽然两类“授粉、吸引”战术看起来大相径庭,但是都能更加高效地吸引昆虫来完成异花授粉,并不存在孰优孰劣的问题。

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