植物為什么會閉花受精？--春華秋實，開花結(jié)籽，這是植物世界養(yǎng)殖后代的一般規(guī)律。然而有的植物卻偏偏不“循規(guī)蹈矩”，有花不開放，但卻照樣能夠養(yǎng)殖后代。例如，堇菜科的一些植物，它們的花就永遠不開放。在這些關(guān)閉著的花朵里，早在花芽時期就進行自花受精。這時候，它們的花粉可以直接傳遞到同朵花內(nèi)的雌蕊上，或者花粉在花粉囊內(nèi)萌發(fā)，花粉管穿過藥壁而伸入子房，從而完成受精過程。這種特殊的生理現(xiàn)象在植物學(xué)中被稱為“閉花受精”。植物為什么會閉花受精呢？

 

　　早在100多年前，英國著名生物學(xué)家達爾文，曾在研究植物受精的過程中指出，閉花受精是自花傳粉植物的一種受精方式。而凡是屬于自花傳粉的植物往往對后代產(chǎn)生不利影響。因為雌雄兩方的生殖細胞處于類同的生活條件中，它們的遺傳性非常相似，受精卵內(nèi)的遺傳物質(zhì)單純，所以其后代必然會缺少適應(yīng)環(huán)境的能力。可是，既然有如此不利的因素，那末自然界里它們?yōu)槭裁催€沒有被淘汰呢？達爾文和以后的一些植物學(xué)家解釋說，那是與保證養(yǎng)殖后代有關(guān)系，例如閉花受精的植物能避免大量的花粉被昆蟲吃掉，或者能防止花粉因受潮濕而失去養(yǎng)殖能力。

 

　　然而以上的解釋似乎顯得有些牽強附會，植物學(xué)家們一直猜不透其中的原因。直到本世紀80年代，美國植物學(xué)家敏特和勞德兩人，通過兩個有趣的實驗，提出了一個植物之所以會閉花受精的新奇論點。他們認為，植物有花不開，進行閉花受精，也許是植物所采取的巧妙的節(jié)能“策略”。

 

　　這兩位學(xué)者的研究對象是生長在美洲的一種植物，名叫大花寇洛瑪草。這種植物有一個十分有趣的特點，就是既產(chǎn)生能開的花朵，進行開花受精，同時也產(chǎn)生不開的花朵，而那些不開的花朵內(nèi)則進行的是閉花受精，也就是說，兩種受精現(xiàn)象兼而有之。敏特和勞德在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣候干燥，植物缺水時，這種植物會開的花朵數(shù)量就減少，不會開放的花朵數(shù)量則增加，結(jié)果植物便以閉花受精作為它的主要受精方式?？墒钱?dāng)水分充足，植物不缺乏水時，會開放的花朵就增加了，而進行閉花受精的不會開放的花少了。這種奇怪的開花現(xiàn)象是由什么來控制的呢？后來他們在分析測量植物體內(nèi)物質(zhì)成分時注意到，當(dāng)缺水時，植物體內(nèi)的一種激素——脫落酸的水平明顯增加。根據(jù)這一現(xiàn)象他們推測，會不會是脫落酸控制著植物的閉花受精呢？

 

　　敏特和勞德為了證實以上的推測，就用稀釋的脫落酸激素噴酒在供水充足的植物上，結(jié)果這些并不缺水的植物也象缺水植物一樣，產(chǎn)生大量閉花受精的花朵。顯然，第一步的設(shè)想得到了證實，這使他們聯(lián)想到，脫落酸與植物體內(nèi)的另一種激素——赤霉素，是互相拮抗的激素，那么，赤霉素會不會控制植物的開花受精呢？他們又用赤霉素噴灑干旱環(huán)境中的大花寇洛瑪草，結(jié)果，干旱缺水的植株開放出大量的花朵，閉花受精的花朵則明顯減少。這一實驗表明，植物控制開花受精和閉花受精的機理已經(jīng)找到了。那就是缺水水分時，植物體內(nèi)脫落酸增加，使植物閉花受精。而水分充足時，植物體內(nèi)赤霉素增加，使植物開花受精。

 

　　為什么植物在干旱時要大量依靠閉花受精呢？敏特和勞德通過進一步研究后發(fā)現(xiàn)，植物開花受精消耗的能量要比閉花受精多，于是提出閉花受精是為了節(jié)約能量的新論點。他們認為，植物開花后，要使花朵維持到受精，這一過程需要消耗相當(dāng)多的能量。在缺水情況下，植物體內(nèi)往往會發(fā)生“能源危機”，無法供應(yīng)開花所需的能量。這時如通過閉花受精，甚至在花芽時期就完成受精，便可以縮短花期，節(jié)約能量，保證了后代的養(yǎng)殖。

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