垂花悬铃花(花粉先熟促进异交,午后花蕊反转自交保儿)
有花植物的繁殖方式,既有自交又有异交;有的完全避免自交必须异交,有的则完全倾向于自交,还有甚者则设计出一套巧妙的机关,先鼓励异交,实在不行再自交。著名的传粉生物学家Spencer Barret曾评论到“Sex in flowering plants can be highly promiscuous,with individuals mating with numerous sexual partners, and in some species, with themselves”. 翻译过来大意就是说,有花植物的性其实是极乱的,不仅可以和多个伙伴异交传粉,一些种类还能和自己自交。
植物进化出精巧的花朵,本质乃促进异交,提高后代遗传多样性,然而植物大量开花吸引传粉者的同时,也难免会发生自交(延伸:♀♂在一起的意义)。异交与自交,成了一对利弊相对的生殖策略。自交在雌雄同体的植物中不可避免,多数植物或多或少都存在自交,而且自交还具有非常重要的意义。天长日久,自交成了植物的一种繁殖保障策略。如在高寒山区,严酷环境或气候突变的环境中,传粉昆虫缺乏,异交无法达成的时候,植物也懂“无鸡鸭也可”的道理。植物虽有近交衰退的风险,但有后代总比没有的好。达尔文认为,繁殖保障,这就是自交进化的重要动力。
异交与自交,不仅存在于不同的植物之中,甚至有更为“聪明”的植物兼具两种繁殖方式。如锦葵的垂花悬铃花,就拥有一种雌蕊反卷运动的方式来保障繁殖。早上花初开的时候,雌蕊是合并的,首先保障昆虫带走花粉,促进异交,当到了傍晚的时候,花柱反卷,让自己的花粉落在自己的柱头上,自交传粉。这种独特的策略,无论好坏,总是能保障一定能够受精生产种子,以保障一定数量的后代。总而言之,有后代总比没后代的好,这可谓一套双保险的繁殖策略。
异交策略的植物例子是比较多的,大多数的花依赖昆虫的传粉(花与传粉、花与传粉动物的共同大繁荣),很多兰花的异交特别诡异,充满了性欺骗(兰花的性欺骗传粉),榕树则与传粉昆虫协同进化成为一一对应的关系(隐藏的性:一对一专性传粉)等等。在此,特地为大家介绍几个自交的案列,以便让大家了解植物的自交模式也是非常多样,非常有趣的。
凤吹花儿落,听来无意却有情。角蒿依此进化出独特的自交策略
角蒿(Incarvillea sinensis ),具有独特的雌雄蕊结构,花冠容易脱落。研究发现,原来它是利用风吹掉花冠,挤压花蕊的机制,以帮助自花完成自交传粉,最终繁殖后代。
长柄象牙参柱头分泌液滴粘住花粉完成自交
姜科植物长柄象牙参的花寿命有3天,它的柱头自第一天开始会分泌一个液滴,待到第四天花萎蔫之后,小液滴会沾住其两侧的花粉,促使花粉在柱头外萌发,从而实现自花传粉。象牙参这种传粉方式是版纳植物园2012年发现的一种独特的延迟自交方式。
大根槽舌兰会反卷花粉块主动完成自交
兰科植物大根槽舌兰完成自交的方式也很独特。它黄色的花药藏在一个帽子下,等待花药成熟时,帽子自动打开,雄性花药会主动向下弯曲,不借助于任何外部媒介即可完成的自花授粉。
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网址: 自交与异交 (植物的双保险策略) https://m.huajiangbk.com/newsview353330.html
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