2022-05-20
花儿为谁绽放
植物百科2022-04-07 19:28:48
在自然界,动植物常常生活在一个相互依赖、相互影响的错综复杂的生态系统中,在这个系统中每一种生物都有自己的生态位和作用。如果某些至关重要的动物或植物从地球上消失,那么整个地球生态系统就可能分崩离析。在一些植物和传粉昆虫之问,就存在着这样的相互依存的关系。 天蛾与金银花
月光明媚的夜晚,一只天蛾爬上一朵白色金银花吸吮花蜜。或许是受到花朵芬芳气味的吸引,这只身形大如蜂鸟的蛾子灵活而又迅速地从一朵花飞到另一朵花上,当它在花朵面前悬飞时,它的翅膀快速拍动着,以至于看上去只是模糊的一团。它并不落到花朵上面,而是将它长长的、灵活自如的舌头插进花朵里,探寻深藏在里面的花蜜。此刻,无论对植物还是对昆虫来说,都是极其关键的。对天蛾来说,它将得到其生命赖以为继的食粮;而对金银花来说,则在天蛾的帮助下产生后代,从而将自己的基因传递下去。
天蛾在金银花的生殖过程中扮演了十分重要的角色。天蛾在觅食过程中,由于不断碰擦金银花花朵的雄蕊而将花粉附着在自己的身体上,当它访问其他金银花花朵时,一些花粉在不经意间便被涂抹在其他花朵的雌性结构上。昆虫通过这种方法启动了植物的受精过程,最终产生了植物的后代——种子。天蛾在一个晚上可以为数百朵花授粉。
金银花分泌的含有丰富糖分的花蜜对于天蛾来说,同样具有至关重要的作用。花蜜中的代谢糖分为雌天蛾提供了它在四处产卵时所必需的足够的能量储备。雌天蛾每次只产一枚卵,而且只在其后代能够食用的为数不多的植物上产卵,如番茄、烟草以及与之有亲缘关系的植物种类。雌天蛾产完卵后,接着会飞向另一棵同类植物再产一枚卵,而这棵植物可能在相当遥远的地方。天蛾的这种行为看起来既费日口又费力,但它显然也获得了某些好处:保证了它个头巨大的幼虫免受饥饿威胁。同时,这种行为可使植物不会因上面栖息了过多毛虫而负担太重。
花朵,上帝的杰作?
今天,差不多人人都知道昆虫能为花授粉,但仅在两个世纪前,几乎还无人知道昆虫是花的授粉媒介。那时的人们认为,美丽的花朵是上帝的杰作,是上帝为了让人类高兴而制造出来的产物。直到1793年,康拉德·斯普雷格尔才在《花的形态和受精自然之谜揭秘》一书中指出,“美丽的花朵是专为引诱传粉昆虫而设计的”。斯普雷格尔认为,花的实际生殖功能和错综复杂的机制促使花朵发展出了异花传粉机制,即一棵植物从另一棵植物上获取花粉进行受精。斯普雷格尔在1787年发现,含有花蜜的大部分花朵,其结构排列都安排得恰到好处:昆虫能轻易地探取到里面的花蜜,而雨水却难以进入。这些花朵的花蜜是专为昆虫而分泌的。并进化出了能阻止雨水进八的特殊结构,以便昆虫能吃到未受污染的花蜜。而环绕花冠口边的黄圈(与蔚蓝色枝干形成鲜明对比)很可能是专用来引导昆虫寻找花蜜的。花朵之所以生有如此艳丽的颜色完全是为了引起远处昆虫的注意。在研究了鸢尾属植物后,斯普雷格尔认定,如果没有昆虫的帮助,很多花朵绝对无法受精。因此,花朵中花蜜的分泌,防止雨水进入的特殊结构,以及花冠的艳丽颜色,都是为了让花朵能在昆虫的帮助下受精而设计出来的。
有花植物的“红娘”
在大部分情况下,植物的授粉媒介是动物,而且通常是昆虫,但风也可以充当授粉媒介。通过风授粉的植物并不多,主要有松类植物,许多温带地区的落叶植物,各种草类,玉米、小麦和其他谷类作物,以及某些像荨麻、豚草属植物和车前草之类的植物。通过风授粉的植物其花朵通常都较小,没有花瓣,但其雌性结构相对较大,常常长出很多分叉,以便能更多地截获被风吹过来的花粉粒。它们能产生大量的花粉,而且花粉粒都很小,小到可以被风刮到很远的地方。比如,一个平均规模的榛子丛至少可产生6亿颗花粉粒,而豚草属植物一天能产生80亿颗花粉粒,可以说是不折不扣的花粉“产育冠军”。
在为有花植物授粉的动物大军中也依稀能见哺乳动物的身影,主要是吸蜜蝙蝠。鸟类也比较多,包括东半球的太阳鸟、蜜雀,西半球的蜂雀等,都是一些传粉高手。然而,绝大部分传粉动物仍是昆虫,主要有甲虫、蝇类、蛾、蝴蝶、蜜蜂和黄蜂等。世界上大约有275000种有花植物是靠昆虫来授粉的。毫无疑问,昆虫是有花植物真正的“红娘”。生物学家认为,世界上94种主要粮食作物中大约有8096由昆虫授粉,18%由风授粉,2%由鸟类授粉。
大部分花朵将花粉或者花粉与花蜜一起作为奖赏物奖励给传粉者。大部分有花植物能产生大量花粉,其数量之多足以保证在为众多的花朵受精的同时,又可作为一种食物提供给传粉者。花粉是一种具有极高营养价值的食物,含有碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和各种矿物质。花蜜也含有少量营养物质,但其基本成分是糖和水。某些昆虫仅靠吃花粉就能大量繁衍,而所有25000种蜜蜂既吃花粉也吃花蜜,但是没有一种昆虫仅靠吃花蜜就能长个儿。
昆虫的视觉
早在达尔文时代,生物学家就已得出结论:花朵之所以如此绚丽多彩,完全是为了吸引蜜蜂和其他昆虫前来授粉。这一观点在学术界一直被大家所认同。但是到了1910年,一位德国眼科专家对这一学说提出了质疑,因为他的实验结果表明:蜜蜂是色盲。很快,奥地利生物学家范·福里斯科通过实验纠正了赫斯的观点。他用实验证明,蜜蜂只是红色色盲,大部分造访花朵的蜜蜂都能感觉到蓝色和黄色,而大部分依靠昆虫传粉的花朵也是这两种颜色。此外,他的实验还证明,蜜蜂能看见人类看不见的紫外线,其他昆虫包括黄蜂、蚂蚁、蛾、蝴蝶、甲虫和蝇类等也能看见紫外线,这些昆虫大多数都是红色色盲。
在美洲大陆,除了热带地区外,红花非常罕见,那么,热带地区的红花为谁而开呢?——蜂鸟。在美洲热带地区栖息着许多能为植物传播花粉的蜂鸟。在欧洲,由于没有造访花朵的鸟类,绝大部分植物的花朵都是蓝色和黄色的,但也有极个别是红色的,这些红花之所以也能吸引来昆虫,是因为它们的花瓣能反射紫外光。不过,并非所有昆虫都是红色色盲,也有一些昆虫的确能看见红色。比如,在北美地区,某些凤蝶和白蝴蝶喜欢造访深红色花丛。再比如,在南部非洲地区,有一种凤蝶至少是20种红花植物的唯一传粉者。这种蝴蝶具有典型的“恋红癖”,以至于被游人丢弃的红帽、红袜都会成为它们疯狂追逐的目标。
花朵的“路标”
绝大多数花朵生有花蜜引导印记,有色斑点、条纹或斑块都可以成为引导昆虫飞向含蜜花朵的“路标”。
在三色紫罗兰下层花瓣上,生有明显的辐射线图案,这些射线最后集中于花朵中心,而这里正是花蜜聚集的地方。在橙色凤仙花的花朵上有一排暗色斑点,这些斑点最后指向长长的含蜜花距中。在报春花的紫色花朵中心部位长有一个星状黄色斑块,指向花蜜的入口。
月光明媚的夜晚,一只天蛾爬上一朵白色金银花吸吮花蜜。或许是受到花朵芬芳气味的吸引,这只身形大如蜂鸟的蛾子灵活而又迅速地从一朵花飞到另一朵花上,当它在花朵面前悬飞时,它的翅膀快速拍动着,以至于看上去只是模糊的一团。它并不落到花朵上面,而是将它长长的、灵活自如的舌头插进花朵里,探寻深藏在里面的花蜜。此刻,无论对植物还是对昆虫来说,都是极其关键的。对天蛾来说,它将得到其生命赖以为继的食粮;而对金银花来说,则在天蛾的帮助下产生后代,从而将自己的基因传递下去。
天蛾在金银花的生殖过程中扮演了十分重要的角色。天蛾在觅食过程中,由于不断碰擦金银花花朵的雄蕊而将花粉附着在自己的身体上,当它访问其他金银花花朵时,一些花粉在不经意间便被涂抹在其他花朵的雌性结构上。昆虫通过这种方法启动了植物的受精过程,最终产生了植物的后代——种子。天蛾在一个晚上可以为数百朵花授粉。
金银花分泌的含有丰富糖分的花蜜对于天蛾来说,同样具有至关重要的作用。花蜜中的代谢糖分为雌天蛾提供了它在四处产卵时所必需的足够的能量储备。雌天蛾每次只产一枚卵,而且只在其后代能够食用的为数不多的植物上产卵,如番茄、烟草以及与之有亲缘关系的植物种类。雌天蛾产完卵后,接着会飞向另一棵同类植物再产一枚卵,而这棵植物可能在相当遥远的地方。天蛾的这种行为看起来既费日口又费力,但它显然也获得了某些好处:保证了它个头巨大的幼虫免受饥饿威胁。同时,这种行为可使植物不会因上面栖息了过多毛虫而负担太重。
花朵,上帝的杰作?
今天,差不多人人都知道昆虫能为花授粉,但仅在两个世纪前,几乎还无人知道昆虫是花的授粉媒介。那时的人们认为,美丽的花朵是上帝的杰作,是上帝为了让人类高兴而制造出来的产物。直到1793年,康拉德·斯普雷格尔才在《花的形态和受精自然之谜揭秘》一书中指出,“美丽的花朵是专为引诱传粉昆虫而设计的”。斯普雷格尔认为,花的实际生殖功能和错综复杂的机制促使花朵发展出了异花传粉机制,即一棵植物从另一棵植物上获取花粉进行受精。斯普雷格尔在1787年发现,含有花蜜的大部分花朵,其结构排列都安排得恰到好处:昆虫能轻易地探取到里面的花蜜,而雨水却难以进入。这些花朵的花蜜是专为昆虫而分泌的。并进化出了能阻止雨水进八的特殊结构,以便昆虫能吃到未受污染的花蜜。而环绕花冠口边的黄圈(与蔚蓝色枝干形成鲜明对比)很可能是专用来引导昆虫寻找花蜜的。花朵之所以生有如此艳丽的颜色完全是为了引起远处昆虫的注意。在研究了鸢尾属植物后,斯普雷格尔认定,如果没有昆虫的帮助,很多花朵绝对无法受精。因此,花朵中花蜜的分泌,防止雨水进入的特殊结构,以及花冠的艳丽颜色,都是为了让花朵能在昆虫的帮助下受精而设计出来的。
有花植物的“红娘”
在大部分情况下,植物的授粉媒介是动物,而且通常是昆虫,但风也可以充当授粉媒介。通过风授粉的植物并不多,主要有松类植物,许多温带地区的落叶植物,各种草类,玉米、小麦和其他谷类作物,以及某些像荨麻、豚草属植物和车前草之类的植物。通过风授粉的植物其花朵通常都较小,没有花瓣,但其雌性结构相对较大,常常长出很多分叉,以便能更多地截获被风吹过来的花粉粒。它们能产生大量的花粉,而且花粉粒都很小,小到可以被风刮到很远的地方。比如,一个平均规模的榛子丛至少可产生6亿颗花粉粒,而豚草属植物一天能产生80亿颗花粉粒,可以说是不折不扣的花粉“产育冠军”。
在为有花植物授粉的动物大军中也依稀能见哺乳动物的身影,主要是吸蜜蝙蝠。鸟类也比较多,包括东半球的太阳鸟、蜜雀,西半球的蜂雀等,都是一些传粉高手。然而,绝大部分传粉动物仍是昆虫,主要有甲虫、蝇类、蛾、蝴蝶、蜜蜂和黄蜂等。世界上大约有275000种有花植物是靠昆虫来授粉的。毫无疑问,昆虫是有花植物真正的“红娘”。生物学家认为,世界上94种主要粮食作物中大约有8096由昆虫授粉,18%由风授粉,2%由鸟类授粉。
大部分花朵将花粉或者花粉与花蜜一起作为奖赏物奖励给传粉者。大部分有花植物能产生大量花粉,其数量之多足以保证在为众多的花朵受精的同时,又可作为一种食物提供给传粉者。花粉是一种具有极高营养价值的食物,含有碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和各种矿物质。花蜜也含有少量营养物质,但其基本成分是糖和水。某些昆虫仅靠吃花粉就能大量繁衍,而所有25000种蜜蜂既吃花粉也吃花蜜,但是没有一种昆虫仅靠吃花蜜就能长个儿。
昆虫的视觉
早在达尔文时代,生物学家就已得出结论:花朵之所以如此绚丽多彩,完全是为了吸引蜜蜂和其他昆虫前来授粉。这一观点在学术界一直被大家所认同。但是到了1910年,一位德国眼科专家对这一学说提出了质疑,因为他的实验结果表明:蜜蜂是色盲。很快,奥地利生物学家范·福里斯科通过实验纠正了赫斯的观点。他用实验证明,蜜蜂只是红色色盲,大部分造访花朵的蜜蜂都能感觉到蓝色和黄色,而大部分依靠昆虫传粉的花朵也是这两种颜色。此外,他的实验还证明,蜜蜂能看见人类看不见的紫外线,其他昆虫包括黄蜂、蚂蚁、蛾、蝴蝶、甲虫和蝇类等也能看见紫外线,这些昆虫大多数都是红色色盲。
在美洲大陆,除了热带地区外,红花非常罕见,那么,热带地区的红花为谁而开呢?——蜂鸟。在美洲热带地区栖息着许多能为植物传播花粉的蜂鸟。在欧洲,由于没有造访花朵的鸟类,绝大部分植物的花朵都是蓝色和黄色的,但也有极个别是红色的,这些红花之所以也能吸引来昆虫,是因为它们的花瓣能反射紫外光。不过,并非所有昆虫都是红色色盲,也有一些昆虫的确能看见红色。比如,在北美地区,某些凤蝶和白蝴蝶喜欢造访深红色花丛。再比如,在南部非洲地区,有一种凤蝶至少是20种红花植物的唯一传粉者。这种蝴蝶具有典型的“恋红癖”,以至于被游人丢弃的红帽、红袜都会成为它们疯狂追逐的目标。
花朵的“路标”
绝大多数花朵生有花蜜引导印记,有色斑点、条纹或斑块都可以成为引导昆虫飞向含蜜花朵的“路标”。
在三色紫罗兰下层花瓣上,生有明显的辐射线图案,这些射线最后集中于花朵中心,而这里正是花蜜聚集的地方。在橙色凤仙花的花朵上有一排暗色斑点,这些斑点最后指向长长的含蜜花距中。在报春花的紫色花朵中心部位长有一个星状黄色斑块,指向花蜜的入口。
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