春天最美最好的花(春天不止有万紫千红)

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。

“等闲识得春风面,万紫千红总是春”。诗人朱熹笔下的春天是姹紫嫣红、色彩缤纷的,各色花儿争奇斗艳、交相辉映,其中红色、紫色尤为引人注目。那你有想过为什么花儿的颜色多是红色、紫色吗?

花的颜色通常是指花冠的颜色。花冠的颜色是由花瓣中的色素决定的,主要为胡萝卜素和类黄酮。当细胞液的酸碱度为酸性时,花青素(类黄酮的一种)呈现红色,中性时呈紫色,碱性时呈蓝色,颜色深度随酸性升高而变深。自然界中之所以更常见红色和紫色的花朵,是因为这两种颜色的花在自然界中通常更有优势。因为这些颜色的花朵色彩鲜艳,更容易被昆虫发现并对其产生视觉吸引力,从而有更多被传粉的机会。

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睡莲

近年来的研究也发现,授粉昆虫能够感知紫外光谱,可以看见许多人类看不见的丰富色彩。许多花朵利用传粉昆虫这一特性,在花瓣底部“涂抹”可吸收紫外线的化学物质,在花瓣尖端“涂抹”反射紫外线的物质,如此便会形成“靶心”的效果,引导昆虫前往花心位置采集花蜜和传粉。

除了鲜艳的红、紫、黄、蓝色花朵外,自然界还存在绿色的花朵。绿色花朵通常由叶绿素和类胡萝卜素产生的。当花瓣中存在叶绿素时,花朵通常呈现绿色或黄绿色,类胡萝卜素则会使花朵呈现出黄绿色。绿色花朵并不常见,这是因为叶绿素通常分布在植物的茎和叶子组织中,而很少出现在花瓣中。研究表明,黄绿花和绿花被认为是最古老的花色,其次为蓝紫花和白花,红花和黄花出现得最晚。这一观点与目前普遍认为的最原始的花是由叶片演化而来的观点一致。由于叶片通常是绿色的,因此最原始的花可能是绿色的。

接下来,让我们一起认识一些绿色的花~

蜡瓣花Corylopsis sinensis),金缕梅科蜡瓣花属的落叶灌木。早春的时候,叶子还没来得及冒头,蜡瓣花的花序就先抽了出来。一串串鹅黄嫩绿的花挂在枝头,泛着蜡质的油光,格外引人注目。

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蜡瓣花

蜡瓣花的叶片边缘有波状小锯齿,在凉爽的清晨在锯齿边缘会发现有晶莹的小水珠,这种现象被称为“吐水”,因此在日本蜡瓣花也被称为水木。

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蜡瓣花

铁筷子Helleborus thibetanus),毛茛科铁筷子属的常绿草本植物。因为它在寒冷的圣诞节期间开放,花期很长,一直持续到来年春天,因此也被称为“圣诞玫瑰”。虽说名字中包含玫瑰二字,但它与蔷薇科的玫瑰花并无关联。圣诞玫瑰这个名字有些容易让人混淆,在中国许多地方,人们通常叫它“铁筷子”。据说,是因为它的枝条像筷子一样笔直,而且耐寒,在寒冷的天气里也能绽放出美丽的花。此外,铁筷子还是河南省的重点保护野生植物之一。

和许多毛茛科植物一样,铁筷子的“花瓣”其实是它的萼片。它的萼片呈现出丰富的颜色,而真正的花瓣已经退化为一个微小的管状结构。

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铁筷子

讲完“圣诞玫瑰”,再来看一下“圣诞冬青”!圣诞节的时候经常用红色小果来点缀圣诞花环,那些红色小果就是冬青的果实。因其在圣诞节中不可动摇的地位,也被称为“圣诞冬青”。这里的冬青其实指的是欧洲冬青(Ilex aquifolium),而在我国常见的是它同属姐妹儿枸骨(Ilex cornuta)。

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枸骨

枸骨的叶片边缘有规律地排着尖刺,张牙舞爪,一副不好惹的样子。相较于欧洲冬青,枸骨的叶片刺更加尖锐、更加长,十分扎手。和鲜艳夺目的果实比起来,枸骨的小花就显得不太起眼了,淡黄色的小花,簇拥在一起开在叶腋。花朵有两种形态,雄花只有雄蕊,没有雌蕊;而雌花中,既有雄蕊又有雌蕊,但是雄蕊败育。

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无刺枸骨

羽衣草Alchemilla vulgaris),蔷薇科羽衣草属植物,因形似斗篷而又名“斗篷草”。心形的叶片四季常绿,观赏性极高。羽衣草的叶片和荷叶一样,雨后或早晨露水后会显示出干燥的表面,有时还会有单个水滴积聚,二者的叶片都具有超疏水性。与荷叶的光滑叶片不同,羽衣草叶片表面的绒毛也能形成完美的水滴圆圈,因为水滴接触到绒毛时会被抬升和悬挂,从而轻松滚落。

羽衣草富含多种天然生物活性化合物,主要是酚类化合物,包括大量的单宁、酚羧酸和黄酮类,具有抗菌、抗氧化和促进伤口愈合等作用,可用于制作药膏、清洁剂、化妆品等。

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柔毛斗篷草(Alchemilla mollis

随着科学技术的发展,人类现在也可以利用基因、染色等方法制造绿色的花卉,如“樱花界的大熊猫”——绿色的樱花。

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绿色樱花(图片来源:无锡日报;作者:wuxi luyi )

花的颜色通常是为了吸引传粉昆虫。一朵花生成某种颜色,往往与能感知到这种颜色信号的昆虫有关。比如蝴蝶对红花最敏感,在热带和亚热带地区,开大红花的植物种类较多。蜜蜂和黄蜂偏爱粉红色、紫色和蓝色的花朵,夜间活动的飞蛾则对白色的花朵特别敏感。而有些花虽然颜色不鲜艳,但它们可以通过气味来吸引昆虫,比如含笑花。还有像水稻这类花,通常以风为媒介进行传粉,因此也就无需“取悦讨好”传粉昆虫了。不管是哪种方式,每一朵花都是独一无二的存在!

趁着春光明媚,快去看看这热闹的春天!

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武汉植物园绿色的绣球

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扶芳藤的小花

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高加索枫杨(Pterocarya fraxinifolia

注:文中除部分标注来源图片外,其余均来源作者。

参考文献:

1. Gobalakrishnan, M., Sathyamangalam, E. D., Nadu, T., Anubama, S., Aravindan, S., & Bharath, V. (2020). Superhydrophobic nature of some plant leaves.Int J Eng Appl Sci Technol, 5, 222-227.

2. Miller, R., Owens, S. J., & Rørslett, B. (2011). Plants and colour: flowers and pollination.Optics & Laser Technology, 43(2), 282-294.

3. Narbona, E., del Valle, J. C., Arista, M., Buide, M. L., & Ortiz, P. L. (2021). Major flower pigments originate different colour signals to pollinators.Frontiers in ecology and evolution, 9, 743850.

4. Otten, A., & Herminghaus, S. (2004). How plants keep dry: a physicist's point of view.Langmuir, 20(6), 2405-2408.

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6. 祝志欣, & 鲁迎青. (2016). 花青素代谢途径与植物颜色变异.植物学报, 51(1), 107-119.

来源:中国科学院武汉植物园

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