从地球环境演变和地质历史上有花植物和昆虫(蝴蝶蜜蜂之类)和被子植物与哺乳纲动物的演化对比中,在被子植物花卉的发育和演化过程中,我们可以发现很有意思的人生启迪和造化奇观。以牡丹芍药的进化和演化过程为例,很能说明许多问题。
一、一切都是地球环境的灾难和灾变引起的生物的改变。在五六亿年前的古生代,地球上只有原始裸子植物,地球上本来没有花,更不可能有美丽的牡丹花和芍药花。在古生代晚期,在古生代和中生代交汇的二叠纪和三叠纪,地球环境发生巨变,大量的古生代海洋水生生物灭绝了,陆地上的维管束植物和脊椎动物出现了。这就是地球上的高等植物和高等动物开启了走向陆地变化莫测的气候环境。相对于水生态环境的恒温,地面环境气温变化幅度很大,昼夜温差很大,生物的生存环境极其严酷,古生代的动物已经不能适应新的环境,这就逼迫生物进化和改变。
改变有性繁殖促进远缘杂交,避免近亲结婚和近亲繁殖,防止种群退化。守旧和僵化没有出路,只能在改变中寻求出路。有花植物和昆虫纲的出现解决了创造生物多样性的可能条件。只有打破了遗传的稳定性,促进遗传的多样性,在改革开放中适应新的环境。中生代显花植物的出现主要是花器官的发育和演化,雌蕊和雄蕊是本来就有的,问题是花瓣的出现彻底改变了地球植物的生态景观。那么,花瓣是怎样出现的呢?美丽的花瓣和花蕊的芬芳是吸引昆虫传粉的关键因素。这就出现了地球历史上中生代最伟大的生态景观的伟大变革。中生代晚期的地质灾变和气候异常是地球历史上翻天覆地的巨大变化,地震、火山、海啸、台风以及严重的降温等等,这就导致了地球生态环境的巨大灾变和大量地球生物的灭绝。在中生代晚期的白垩纪出现了恐龙大灭绝事件就是一个典型,大量裸子植物伴随恐龙一起绝灭了。有花植物和被子植物彻底改变了自己的发育轨迹,雌蕊和雄蕊的遗传格局和旧的发育格式和演化模式大量被淘汰。这就给新的物种提供了广阔的生存空间。牡丹和芍药的原始类型是单瓣花,在巨大的环境改变和气候变化等一系列灾变的环境中,花器官中很多的雄蕊就发生了走向“花瓣化”的变异和改变,这是非常奇怪的一个历史奇迹。重瓣花就这样诞生了。由于这个破天荒的改变,花冠美丽大方、气象万千,盛大辉煌,吸引了更多的昆虫合作共赢,多余的雄蕊给辛勤的蜜蜂和美丽的蝴蝶贡献了自己的花蜜(花粉),造就了牡丹和芍药的远缘杂交,增加了遗传多样性和生态多样性。
这株牡丹花显示了雄蕊向花瓣化转变的一个过程。
雄蕊的花瓣化是一个“不务正业”的“异端”,是植物花卉发育和演化过程的巨大改变,这就导致花卉的多样性和千姿百态,更有助于蜜蜂和蝴蝶的传花授粉。越是美丽的花卉就越有遗产的优势资源和优越条件。改革开放、合作共赢、互利互惠,互相成全的格局就是一个全新的格局。在地球历史上最后的新生代,成为地球的潮流和主流。牡丹和芍药的遗传机制获得了飞跃性的的改变,这就是第三纪喜马拉雅地质运动和第四纪冰川的严酷考验中,牡丹和芍药能够脱颖而出的重要原因。
这是一个非同寻常的地质事件和伟大的生物演化事件。牡丹和芍药的演化过程是地球历史上最辉煌的乐章。
牡丹花的雄蕊发育的花瓣化,是一个极其痛苦和严峻的挑战和改变,这个摄影充分说明了这个问题。
花器官来源于一个枝条的演化,叶片和苞片是花瓣的起源发育基础,最原始的花瓣来自于苞片特化变异,起源于古生代末期,完成于中生代。牡丹芍药的花瓣特化来自于雄蕊花瓣化的变异,这个过程可能起源于中生代末期,完成于新生代的喜马拉雅造山运动时期,与青藏高原的隆起和黄土高原的形成(第四纪)有密切关系。喜马拉雅造山运动和第四纪冰川时期的地质变迁和气候变化可能是促进牡丹芍药演化的根本原因。
这个摄影图片很好地表现了叶片、苞片、花瓣和雄蕊等植物器官发育的形态解剖关系和发育演化的可能途径。高等植物的演化是如何围绕花卉这个繁殖中心展开的。在这个过程中,有性生殖是全部的动力核心。雄蕊花瓣化是大势所趋,最完美和最辉煌的一个伟大变革。
在牡丹芍药的胚胎发育和品种培育的发育生物学研究方面,恩师廉永善先生曾经做了很深入系统的研究。他告诉我:在“台阁花”的牡丹品种的发育过程中,雌蕊也参与了花瓣化的演化过程。廉永善先生是原《甘肃省植物志》主编,是甘肃省著名的植物学家,他在牡丹繁育的发育生物学方面的研究值得尊重。
牡丹芍药的花卉发育是一个很有意义的问题。鄙人在此抛砖引玉,希望引起有关方面的注意和深入研究。(未完待续)
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网址: 牡丹花的发育、演化和人生启迪 https://m.huajiangbk.com/newsview1929.html
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