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一个兰花的自发授精策略

发布于:2006-07-24 18:04:24 来自:园林景观/园林植物 [复制转发]
世界上大多数植物是异花授粉,只有少数为自花授粉。《自然》杂志将这一与达尔文所从事的部分研究相提并论。

不借助任何外力,雄蕊主动出击,逆重力完成整个授粉行为

6月22日,权威的《自然》杂志上发表了清华大学深圳研究生院生物医药研究中心主任、生命学部黄来强教授等人的研究成果:《一个兰花的自发授精策略》。论文被安排在副封面的显要位置,《自然》杂志甚至将其发现与达尔文所从事的部分研究相提并论,给予极高评价。

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只看楼主 我来说两句
  • zwzzwz1999
    zwzzwz1999 沙发
    呵呵,好微观啊!看得我如坠入云里雾里,实在是摸不着头脑啊!一句话,看不太懂啊!
    2006-07-24 18:22:24

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  • lmf200404
    lmf200404 板凳
    逼近一个延续种族的秘密

    经过长期观测,研究人员当初推测其几种传粉模式都被一一推翻:首先排除的是重力因素,由于蕊喙(位于花药和柱头之间的舌状组织,由柱头组织的一部分变态而来)的阻挡,除极特别的情形外,花粉从花粉囊脱落后理论上基本是不可能接触到柱头的,如果大根槽舌兰的繁衍完全依赖于特殊情形,从进化论角度来看,很有可能早已灭绝。

    那么单纯依靠风力可以吗?雌蕊柱头位于雄蕊的下后方,中间更有蕊喙相隔,要依靠风力从上往下吹然后再往侧后方吹,可能性非常小。况且其原产地基本上是一个无风的环境。种种迹象表明,大根槽舌兰依靠风力自花传粉的可能性不大,随后的套袋实验也证明了这一点:在完全没有风的环境下,大根槽舌兰也能完成自花传粉并进行有性繁殖。

    那么有没有可能是昆虫呢?昆虫———不单是蜜蜂或蝴蝶———是植物传粉最重要、最普遍的媒介,但奇怪的是研究人员经过连续三个开花季节(大根槽舌兰的花季二月到四月)对1911朵样本的艰苦的野外观察,并未发现有任何昆虫在大根槽舌兰上停留,而套袋实验的结果也是一样:在不借助昆虫传粉的情况下,大根槽舌兰依然能完成自花传粉并进行有性繁殖。

    随着最初的假设一一被否定,研究人员发现,自己越来越逼近一个令人兴奋的事实:大根槽舌兰也许一直以一种未被人类认识到的方式,秘密地延续着种族的生命。

    挑战重力的“扁担”

    到了2002年,研究人员已能比较有把握地确定,大根槽舌兰采取雄蕊自发将花粉送入雌蕊柱头空腔中进行自花传粉,因此从2002年以后到2006年论文发表,研究团队的工作重心便转移到这个课题上。在采访过程中,黄教授一再强调,科学发现并不是“像看流星一样,看到了就是看到了”,需要经过严密的检验和推进,是一个渐进的过程。在此过程中,大根槽舌兰难以置信的精密的传粉行为逐渐浮现出清晰的面目:

    据黄教授介绍,当大根槽舌兰的花完全开放,原本覆盖在花粉囊上的帽状部分向上打开并脱落,露出其下的两条雄蕊。这时雄蕊、蕊喙,柱头空腔三者所处的相对位置,打个形象的比喻,就好像一根扁担(雄蕊)躺在床上,扁担的一端始终粘连在非常厚的床板(蕊喙)上,床板底下有一个很浅的小洞(柱头空腔),扁担的最终目的就是要将活动的一头伸入小洞内,完成受精。

    一套坚韧而炫目的授粉策略

    当雄蕊以及其上的花粉团暴露在空气中后,其中一条便向下弯曲(见图a,右方珠状物即为雄蕊及花粉团)再向前伸出,越过蕊喙(见图b)。

    继续我们此前的比喻,就是这根扁担的一头升起,先是站在床上,继而向床沿外探出身子。随后雄蕊向下弯曲,再向后折回,花粉团处于蕊喙的下方,此时这根“扁担”已经绕行了270度。

    当雄蕊最终再次向上弯曲,将花粉团送入蕊喙底部的柱头空腔时(见图c),“扁担”已经绕行了整整360度。然后柱头空腔的小孔将闭合,雄蕊将一直保持这样的“环形”(见图d),直至受精卵形成,子房膨大。整个过程大约持续十五分钟到三十分钟,据统计,几乎所有完成整个授粉过程的花最终都能结果。

    以上的自花传粉行为最难以置信的一点是,雄蕊竟以完全主动,不借助重力、风力的方式(甚至在两次向上弯曲的过程中还逆重力做功)完成整个授粉行为,堪与动物之间的交配相比。在植物界中,只有大约1/3的种类通过自花传粉繁殖,由于一般认为自花传粉不利于物种的多样性,从而增加灭绝的可能,因此自花传粉通常被视为较异花传粉低等的繁衍方式。而恰恰是这样“低等”的繁殖方式,却演化出一套如此炫目的授粉策略。
    2006-07-24 18:08:24

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这个家伙什么也没有留下。。。

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