花為什么能開(kāi)出很多種顏色
花的顏色很多,是大自然的杰作。你是否了解花兒為什么能開(kāi)出那么多種顏色?為何如此五顏六色絢麗多彩呢?下面一起來(lái)了解一下吧!
花為什么能開(kāi)出很多種顏色?
從演化歷程來(lái)看,多姿多彩的花色主要是植物與傳粉者長(zhǎng)期共存、植物自身保護(hù)的自然選擇結(jié)果。
一方面,昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)等動(dòng)物取食花蜜時(shí)順帶傳播了花粉,植物由單純依靠風(fēng)和水傳粉擴(kuò)展到依靠昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)傳粉。那么開(kāi)花植物與動(dòng)物傳粉者之間有什么樣的相互影響呢?影響之一可能就是植物花色和動(dòng)物傳粉者體色的協(xié)同進(jìn)化。動(dòng)物傳粉者本來(lái)隨機(jī)的遇到或“選擇”植物花朵進(jìn)行取食,其中一部分傳粉者更多地停留在與自身體色相近的花朵中取食、有效地減少了被捕食者攻擊,這些傳粉者類(lèi)群相對(duì)更容易也更多地生存和保留下來(lái),也就表現(xiàn)為不同傳粉者對(duì)植物花色具有偏好,例如蜜蜂喜歡黃色和藍(lán)色、蝴蝶喜歡紅色和紫色、夜蛾喜歡白色、蜂鳥(niǎo)喜歡紅色。反過(guò)來(lái),那些花色受到偏好的植物類(lèi)群的花粉得到更廣泛的傳播,相對(duì)更容易也更多的生存和保留下來(lái)。所以說(shuō),植物花色和動(dòng)物傳粉者的體色在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中不斷地相互影響、共同變化。
另一方面,植物為了保護(hù)自身花器官,也需要演化出不同的花色。不同顏色的可見(jiàn)光對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng),其中紅、橙、黃光波長(zhǎng)較長(zhǎng),被物體吸收后熱效應(yīng)較強(qiáng);紫、藍(lán)光波長(zhǎng)較短,熱效應(yīng)較弱。如果一朵花反射了紅色光而吸收了其余波長(zhǎng)可見(jiàn)光,我們就會(huì)看到紅色的花;其他顏色的花也是同理。由于花瓣比較柔嫩,容易受到高溫傷害,所以在陽(yáng)光充足的地方,紅、橙和黃花反射了產(chǎn)熱較多的波長(zhǎng)部分,可有效避免灼傷;而在蔭涼處和高山上,藍(lán)色和紫色花瓣更有利于吸收熱量以維持正常生理活動(dòng);如果全部可見(jiàn)光都被吸收而沒(méi)有反射,花瓣就會(huì)受到很大的傷害,所以自然界中黑色的花非常稀少。此外,黑色的花也很難吸引昆蟲(chóng)幫助其傳粉。我們看到的黑色曼陀羅、黑玫瑰、黑牡丹等都不是真正的黑色,而是很深的紫色或者藍(lán)色。
從分子機(jī)制來(lái)看,細(xì)胞內(nèi)不同色素的種類(lèi)和含量及其時(shí)空組合決定了花的顏色。
植物花色素主要分為類(lèi)黃酮、類(lèi)胡蘿卜素和生物堿3大類(lèi)。類(lèi)黃酮包括黃酮、黃酮醇、黃烷酮和花色苷等,讓花瓣表現(xiàn)出粉紅、紅、藍(lán)、紫和紫紅色等;類(lèi)胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素,讓花瓣表現(xiàn)出橙、黃、紅和紫色等;生物堿色素包括甜菜堿、罌粟堿和小檗堿等,讓花瓣表現(xiàn)出黃色和橙色。不同植物物種的基因組不同,決定了體內(nèi)合成出不同種類(lèi)、含量和比例的色素分子,所以表現(xiàn)出不同的花色。
溫度、水分、礦物質(zhì)等外部因素變化可以使合成色素分子的種類(lèi)、含量和比例發(fā)生改變,從而表現(xiàn)出花色變化。色素分子在細(xì)胞中可能處于吸附、晶化、分子堆積和自聚等不同狀態(tài),也會(huì)表現(xiàn)出花色變化。
此外,花瓣表皮細(xì)胞的形狀也會(huì)影響花色,一般認(rèn)為圓錐形細(xì)胞可以增加光線(xiàn)進(jìn)入細(xì)胞的比例、從而使花色加深,扁平形細(xì)胞讓光線(xiàn)更多地發(fā)生反射、從而使花色變淺。
同一株植物會(huì)開(kāi)出不同顏色的花朵嗎?
同一株植物會(huì)開(kāi)出不同顏色的花朵這種情況是可能的,造成這種情況的原因有如下幾種:
1. 同一株植物上的花存在功能分化,比如說(shuō)雄花和雌花同株, 顏色和形狀都有可能不一樣。如下圖,木通科的Holboellia grandiflora 牛姆瓜,紫色雌花,綠色雄花。
2. 同一朵花會(huì)隨時(shí)間變色,這樣一個(gè)植株上處于不同開(kāi)花階段的花顏色不一樣。這個(gè)很常見(jiàn),簡(jiǎn)單的比如木芙蓉,初開(kāi)白色后來(lái)變紅;復(fù)雜的比如馬櫻丹,黃色-橙色-紅色-紫色。
3. 園藝上把不同品種嫁接到一起,一個(gè)枝條一種顏色,能看見(jiàn)明顯的愈合痕跡。
4. 同一植株的不同花朵的顏色也可能會(huì)產(chǎn)生差異。別說(shuō)是不同的花朵,就是同一朵花也可能產(chǎn)生差異。比如雙色牡丹。這個(gè)是真實(shí)的,不是有人故意染色的。這種花色的變化涉及到花青素的種類(lèi)和細(xì)胞的酸堿度等等因素,到目前為止,我們僅僅接觸到了皮毛,這個(gè)路徑究竟是怎樣順暢走通的,到目前為止還不得而知了。
哪些花能在同一株上能開(kāi)出不同的顏色?
1、三色堇
三色堇,多年生草本植物,之所以稱(chēng)為三色堇,是因?yàn)榛ǘ涫怯牲S色、紫色、白色三個(gè)色系構(gòu)成,并且色彩富于變化,花期根據(jù)播種時(shí)間而定,一般在播種后兩個(gè)月就能開(kāi)花,如果養(yǎng)在家中,絕對(duì)是家中最靚麗的一道景色。
2、五色梅
五色梅,多年生常綠灌木,因?yàn)橥恢仓曛袝?huì)有多種顏色,而且顏色由黃色、橙黃色、粉紅色、深紅色構(gòu)成,并且多變,花型很像梅花,所以稱(chēng)為五色梅,花期一般在5-10月,如果是在南方種植,可一年四季有花開(kāi)。
3、美女櫻
美女櫻,多年生草本植物,花色有紅色、粉紅色、白色、藍(lán)色等多種顏色,有的甚至在同一株中也會(huì)見(jiàn)到多色,花型優(yōu)美艷麗,猶如翩遷起舞的美女,讓人心生憐愛(ài),每年的5-11月綻放,非常漂亮,是常見(jiàn)的的一種觀(guān)花植物。
4、花菱草
花菱草,多年生草本植物,葉片嫩綠并帶有淡淡的灰色,花色卻非常耀眼奪目,一般由黃色、粉色、橙色、白色構(gòu)成,可常見(jiàn)于花壇、草叢之中,在4-8月盛開(kāi)之時(shí),會(huì)招致很多蝴蝶與蜜蜂,場(chǎng)面非常壯觀(guān),在美國(guó)加州也將花菱草作為州花。
5、月季花
月季,多年生藤本植物,列入中國(guó)十大名花,因?yàn)榛ㄉG美麗,被稱(chēng)為花種皇后,如果溫度適宜的話(huà),可一年四季開(kāi)放,花色豐富,常見(jiàn)的有粉色、紅色、黃色等,有的還可在同一株中開(kāi)出多種花色的花,非常有觀(guān)賞價(jià)值。