玉蕊(玉蕊科)是組成海岸紅樹林的半紅樹植物之一。3合溝(3條萌發(fā)溝在兩極處相匯合)，萌發(fā)溝區(qū)具有穴狀結(jié)構(gòu)，花粉表面光滑。圖中花粉粒長(zhǎng)軸為42.5微米(花粉粒比例尺10微米，觀察倍數(shù)2500倍)。

    自然界永遠(yuǎn)是人類所不及的藝術(shù)大師，多姿多彩的有形世界讓人類盡情享受“免費(fèi)的“視覺大餐。但人類的視覺難以延伸到超越肉眼可視極限的微小物質(zhì)。借助放大功能強(qiáng)勁的儀器則可觀察到令人驚嘆的微觀世界。比如，科學(xué)家為了滿足“窺視”花粉微觀世界的好奇心，就要付出“昂貴的”金錢代價(jià)。因?yàn)榛ǚ哿Ｐ枰?jīng)過細(xì)致的前期處理，鍍金之后才能利用掃描電子顯微鏡來觀察微小花粉粒形態(tài)與精細(xì)的結(jié)構(gòu)。本文通過圖片的形式介紹花粉及其形態(tài)的基礎(chǔ)知識(shí)，最后向讀者介紹利用最簡(jiǎn)單快捷的辦法來認(rèn)識(shí)、接觸并觀察花粉?；ǚ畚⒂^形態(tài)結(jié)構(gòu)大多數(shù)具有完美的形態(tài)對(duì)稱和規(guī)則的表面雕紋，最近分子材料科學(xué)研究從花粉粒表面豐富多彩的紋飾中得到啟示進(jìn)行仿生結(jié)構(gòu)的研究(有些網(wǎng)狀花粉表面類似納米結(jié)構(gòu))。比較典型的花粉表面雕紋有網(wǎng)狀、刺狀、棒狀、條紋狀，這些豐富的雕紋特征成為鑒別花粉種類的重要元素。經(jīng)過“顯微美容手術(shù)”(在保持花粉粒本身形態(tài)特征的科學(xué)內(nèi)容不變的前提下進(jìn)行虛擬色彩的圖像藝術(shù)處理)，無形的微小顆粒倍顯眩目亮麗。
    花粉科普知識(shí)與科學(xué)研究
    花粉源自種子植物的雄蕊，是植物的雄性生殖細(xì)胞。事實(shí)上，花粉無時(shí)不與人類保持“親密接觸”，從呼吸的空氣到飲用的水，甚至食用的蔬菜，都可能含有花粉粒。圍繞花粉，科學(xué)家可以提出很多復(fù)雜而有趣的科學(xué)問題。比如，為什么花粉粒富含信息、植物在時(shí)間序列上如何演化與多樣化等等，這些問題可以直接或間接從花粉粒身上尋找顯微線索。上帝似乎有意創(chuàng)造花粉粒外壁耐受酸堿腐蝕的有機(jī)高分子物質(zhì)，所以能在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期歷經(jīng)地球滄海桑田而難以被破壞，也許這也是上帝有意給人類留下打開植物演化歷史之迷的顯微鑰匙?花粉形態(tài)學(xué)則是研究這些科學(xué)問題的基礎(chǔ)。豐富多彩的植物多樣性，與其對(duì)應(yīng)的花粉粒特征同樣存在著一致的多樣性現(xiàn)象。形態(tài)學(xué)研究的主要目的是對(duì)不同類型的花粉特征進(jìn)行描述與分類，依據(jù)花粉粒的萌發(fā)器官的數(shù)量、位置與特征，并結(jié)合花粉表面雕紋等信息，為不同植物種類的花粉特征建立檢索信息庫，依據(jù)現(xiàn)代花粉形態(tài)信息庫，則可為化石花粉類型的種類鑒定提供不可或缺的對(duì)比信息。
    微小花粉粒蘊(yùn)含種子植物的遺傳基因信息，在植物界的遺傳、發(fā)育與演化過程中扮演著重要角色。在傳粉生態(tài)學(xué)，系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)研究領(lǐng)域，花粉與昆蟲以及花粉與環(huán)境之間的相互作用，植物與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化等研究日漸深入。在發(fā)育生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域，花粉外壁的發(fā)育過程與形成機(jī)理、花粉外壁層次的功能等研究領(lǐng)域，目前仍然有很多科學(xué)問題等待科學(xué)家去回答，在植物的起源、進(jìn)化與演化研究領(lǐng)域，花粉外壁的結(jié)構(gòu)與花粉顆粒表面的豐富特征，給植物的系統(tǒng)發(fā)育與演化等研究提供了非常有價(jià)值的信息。總之，小小花粉粒給科學(xué)家以寬廣的遐想空間，雖然花粉粒本身將永遠(yuǎn)保持沉默，但科學(xué)研究的腳步卻永往直前，隱藏在小小花粉粒背后的尚未發(fā)現(xiàn)或解決的科學(xué)問題正等待著科學(xué)家去發(fā)現(xiàn)和解決。
    認(rèn)識(shí)與接觸花粉
    最簡(jiǎn)單直接認(rèn)識(shí)花粉的途徑是利用數(shù)碼相機(jī)給植物的雄蕊進(jìn)行近距離放大拍照，當(dāng)然不是所有植物的花蕊經(jīng)過普通數(shù)碼相機(jī)就能看到，因?yàn)椴煌参锏幕ǚ哿４笮∠嗖詈艽?。常見的松科類?松，云杉，羅漢松等)，錦葵科植物(草芙蓉，木槿，錦葵，蜀葵等)，部分旋花科植物(如蔦蘿松)的花粉都可用數(shù)碼相機(jī)拍攝清楚花粉粒。如果想讓雄蕊上的花粉看得更清楚一些，那就要用立體顯微鏡來觀察(如海州常山花藥局部的花粉粒)。此外，如果要看清楚花粉表面的細(xì)節(jié)，則需要把花粉放在載玻片子上使用生物顯微鏡來觀察(不是所有的植物花粉都可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到表面細(xì)節(jié)，對(duì)那些表面特征明顯，花粉粒較大者則可看清楚，如草芙蓉的花粉粒，表面具有較長(zhǎng)的刺)。如果希望花粉粒表面的細(xì)節(jié)特征一覽無余，就需要用掃描電子顯微鏡，對(duì)樣品的處理、觀察的技術(shù)與設(shè)備要求也非常嚴(yán)格。
    作者簡(jiǎn)介
    毛禮米，博士。中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員。主要從事花粉形態(tài)學(xué)與古生態(tài)學(xué)研究。