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聪明的蜡梅花如何避开近亲繁殖

题图:素心蜡梅花(左,雄性花期;右,雌性花期)

(常用手机拍花,手机就会经常推荐拍花写花的文章给我。这些文章的作者大多是年轻的花卉爱好者,写得很认真且专业,读后受益不浅。前天手机推荐的是公众号“城南花事”的文章:“初探上方山古蜡梅”。文章很精彩,里面提到蜡梅花有雌雄蕊异熟的现象。号主推荐了相关文章《专家原创科普(17|闲话蜡梅》。一看作者我乐了,原来作者是马教授。当年就很喜欢马教授的课,现在继续跟着老师学习新知识!当学生的感觉真好!下面将学到的新知识分享给喜欢蜡梅的朋友。)

植物无言,但也懂得自花授粉会影响后代的生长。为了保证后代有强健的基因,有的植物会采取雌雄异株或雌雄同株异花等方式来避免自花授粉(近亲繁殖)。雌雄异株的例子如银杏,雌雄同株异花的例子如南瓜。而蜡梅是两性花(图1-2),即一朵花里有雄蕊和雌蕊(蜡梅花的雄蕊数和雌蕊数因品种不同而不同。)。如上所述,自花授粉对蜡梅的遗传是不利的。

 

1,蜡梅花是两性花(花心中间是雌蕊,周边呈放射性排列的是雄蕊)
 
2,蜡梅花是两性花(花心中间是雌蕊,周边呈放射性排列的是雄蕊)

聪明的蜡梅采用了雌蕊、雄蕊成熟期不同步的方式巧妙地避开了自花授粉。下面以图片逐一展示解读蜡梅的高超智慧:

1,花蕾阶段:蜡梅品种很多,但花蕾阶段看上去基本一样,象一颗颗大黄豆(图3);

 

3,蜡梅花花蕾

2,雌性花阶段:蜡梅花完全开放后,白色的雄蕊呈放射状排列,花心中间是稍微露头的雌蕊(图4-6)。此时雄蕊尚未成熟,花药囊洁白如玉,没有花粉出来,但雌蕊已经成熟,可以接受来自其它蜡梅花的花粉。虽然是冬天,但气温超过10°C时能看见蜜蜂采集蜡梅花的花粉和花蜜(图7)

 

4,雌性花期的素心蜡梅
 
5,雌性花期的红心蜡梅


图6,雌性花期的淡红心蜡梅
 
图7,蜜蜂正在采集蜡梅花的花蜜和花粉

3,雄性花阶段:接下来,原先平摊的雄蕊竖起围成雄蕊柱,雌蕊被围在雄蕊中间看不见了。此时雄蕊已经成熟并释放花粉(图8-10)。蜜蜂或其它蝇类小昆虫拜访蜡梅花后身上会沾上花粉,它们拜访下一朵蜡梅花时,如果此花恰巧处于雌性花阶段,它们就成了传递花粉的使者。


图8,雄性花期的素心蜡梅
 
图9,雄性花期的红心蜡梅

图10,雄性花期的淡红心蜡梅

4,果期阶段:授粉成功,蜡梅枝头就会出现绿色的小果实(图11)。果实成熟时外皮变成黑色,远远望去好似虫茧(图12)。也有特殊情况,蜡梅果实如同一个小小的工艺品(图13)。

 

图11,蜡梅的绿果实
 
12,蜡梅成熟的果实象黑色的虫茧
 
13,如同工艺品的蜡梅果实

蜡梅采取雌雄蕊成熟期不一致的方式来避开自花授粉,这种现象也见于王莲和薏苡(有兴趣者可参阅拙博“那一抹迷人的紫红色”和“王莲一花两开的秘密”。文章结束之前,细心的网友可能会问,如果冬天温度一直很低,没有昆虫帮忙蜡梅授粉,那蜡梅是不是就不会结果了?查询网上资料,专家认为不能排除蜡梅自花授粉的可能性。我个人认为,即使偶然发生了自花授粉,但产生的后代在优胜劣汰的进化过程中,未必赢得了异花授粉产生的后代。总之,蜡梅花这种雌雄蕊异熟的现象克服了近亲繁殖带来的坏处,保证了蜡梅种群的健康繁衍,也给人类带来了美的享受(图14-16)。

 

14,红色的蜡梅花(1)


图15,红色的蜡梅花(2)


图16,红色的蜡梅花(3)
 

感谢:非常感谢公众号“城南花事”号主“豆豆豆荚”!也非常开心有缘在网上继续上马教授的课!衷心感谢马教授!

                                                                             2022年1月14日 

   
 
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