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植物如何分“男女”(2)  

2008-07-11 18:49:37|  分类: 植物科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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植物多是“双性人”

  但是,当初西格斯贝克对林奈系统的反感也不是没有道理的。试问今天的人们,又有几个能坦然接受“九个新郎和一个新娘共居洞房”这样的怪事呢?
  这显然是因为植物的性别和动物——特别是和包括人类在内的哺乳动物——相当不同。大部分的动物都是雌雄异体的,但大部分的植物却是雌雄同株的。在这些雌雄同株的植物中,又有多数雌雄同花,也就是说它们的花同时具备雄蕊和雌蕊;只有少数是雌雄异花,也就是说它们的一部分花只有雄蕊,另一部分花只有雌蕊,因此有雄花和雌花之别。除去这些雌雄同株的种类,只有一小部分植物是雌雄异株的,雄花和雌花生长在不同的植株上。
  野牛草,就是一种常见的雌雄异株植物。它原产于北美洲,是美国大草原上的优势物种,在我国则引种为草坪用草。很多公园和校园里供人们散步、嬉戏和小憩的草坪都是野牛草草坪,因为它比别的草坪草更耐践踏。在没有开花的时候,野牛草的雄株和雌株是无法分别的,但是一旦开花,两性的区别就显现出来了,因为它们的花不仅结构不同,连花序的形状也很不一样。

植物如何分“男女”(2) - 金仕并 - 三姓学奴网志
北京大学静园草坪,草坪草种为野牛草(Buchloe dactyloides
(图片来源:四川康辉旅行社

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野牛草的雄花序(2005年5月16日刘夙摄于北京大学)

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野牛草的雌花序(2005年5月16日刘夙摄于北京大学)

  在植物分类学上,野牛草属于禾本科。论种数,禾本科是世界被子植物第四大科。在这样一个大科里,像野牛草这样雌雄异株的植物屈指可数。同样,在世界被子植物第一大科菊科、第三大科豆科里面,雌雄异株的种类也非常稀少;第二大科兰科更是迄今都没有发现雌雄异株的种类。
  那么为什么植物不像动物那样,以雄雌个体的分化为常态呢?这是因为植物的繁殖是“被动式”的,它需要借助别的东西——风、水或动物——来完成精子和卵子的结合。这种被动式的繁殖可以说是植物的一个“心病”,因为一旦替它们传递精子的媒介“罢工”,植物就没法“多子多福”了。比如说,如果苹果树在开花的时候赶上阴雨连绵的天气,这一年的收成就不会太好,因为为它传粉的蜜蜂会在阴雨天待在巢里不出来。玉米有时会缺粒甚至“秃顶”,向日葵也常常有秕籽,都是因为有一部分花没能接收到花粉,无法受精,自然也就结不了果。为了加大受精的成功概率,植物使出了浑身解数,保持两性花就是办法之一。这样一来,每一朵花都既可以提供花粉,又可以接受花粉,这相当于把雄花和雌花的数目各增加了一倍,结果的机率自然也就提高了。

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向日葵的花(2006年7月16日刘夙摄于北京大兴)。如果这些花未能成功授粉,就只能结出秕籽

  不过,这只是问题的一方面。从更宏观的角度来看,从两性发展到单性,也许同样是植物进化的一个趋势。比如说,在种子植物里面,裸子植物更古老一些。裸子植物本来也有在一个球花(裸子植物特有的繁殖结构,相当于被子植物的花序)里同时具备雄花和雌花的种类,据信,被子植物就是从这类球花两性的裸子植物演化出来的,但是这类裸子植物现在已经全部灭绝了。现存的几百种裸子植物都只有单性的球花,其中又有将近一半的种类雌雄异株。对于这些和后来居上的被子植物苦苦斗争而守住了自己生存空间的幸运儿来说,雌雄异序、异花或许也是增强它们的“斗志”的一个因素。
  即使是被子植物,具有单性花的通常也比具有两性花的更进化。上面说到菊科和禾本科中雌雄异株的种类很少,但雌雄异花同株的种类却非常多,比如玉米虽然雌雄同株,但是两种花并不混生,雄花在秆顶形成丛状大型花序(俗称“天花”),雌花则在叶腋形成肥大的穗状花序(就是玉米棒子的前身)。也许再过几千万年或上亿年,“九个新郎和一个新娘共居洞房”对于被子植物来说也将是咄咄怪事了。

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玉米的雌花序,“玉米穗穗”实际上是雌花的柱头(2006年8月20日刘夙摄于北京门头沟)

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玉米的雄花序(2006年8月20日刘夙摄于北京门头沟)

 


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