天南星變性之謎
在生物世界中,有雌雄異體,也有雌雄同體的,變化現象並不稀奇。動物有變性的,黃鱔的一生中先是雌的,後來又變成了雄的。紅鯛魚隻能由雌性變成雄性,而雄性卻不能變換成為雌性。
植物會不會變性呢?答案是:有的,但為數不多,印度天南星就是一個例子。
在美國緬因州和佛羅裏達州的森林裏,生長著一種叫作印度天南星的有趣植物,它四季常綠,在長達15年—20年的生長期中,總是不斷地改變著自己的性別:從雌性變為雄性,又從雄性變為雌性。
大多數植物都是雌雄同棵的,在一棵植物體上既有雌花又有雄花,或者一朵花中同時有雌雄器官,而印度天南星卻不斷改變性別。早在20世紀20年代,植物學家就發現了印度天南星的這種性變現象。可是長期以來,人們猜不透其中的奧妙。
據美國一些植物學家研究發現,印度天南星的變性同植棵體形大小密切相關,植棵高度值以0.0398米為界,超過這高度的植棵,多數為雌棵;小於這個高度值的植棵,多數為雄棵。還發現,植棵的高度值在0.01米~0.07米間,都可能發生變性,而0.038米卻是雌棵變為雄棵的最佳高度。
中等大小的印度天南星通常隻有一片葉子,開雄花。大一點的有兩片葉子,開雌花。而在更小的時候,它沒有花,是中性的,以後既能轉變為雄性,也能轉變成雌性。經過進一步觀察,他們又發現當印度天南星長得肥大時,常變成雌性;當植物體長得瘦小時又變成雄性。
印度天南星的性變生理是植物節省能量,生存應變的策略。植物像動物一樣,雌性植物產生後代所需要的能量遠比雄性植物產生所需要的能量要多。
印度天南星的種子比較大,消耗的能量比一般植物更多。如果年年結果,能量和營養都會入不抵出,結果會使植物越來越瘦小,甚至因營養不良而死去。所以,隻有長得壯實肥大的植物才變成雌性,開花結果。
結果後植物瘦弱了,就轉變為雄性,這樣可以大大節省能量和營養。經過一年休養,待它們恢複了元氣,再變成雌性又開花結果。有趣的是,這種植物不光依靠性變來繁殖後代,還利用性變來應付不良環境。
植物學家發現,當動物吃掉印度天南星的葉子,或大樹長期遮擋住它們的光線時,印度天南星也會變成雄性。直至這種不良環境消失後,它們才變成雌性繁殖後代。
在線小知識
美國波士頓大學植物學家發現,北美洲一種最普通的樹木紅楓樹,是一種非常美麗的觀葉樹種。紅楓樹有異乎尋常的性變情況。根據傳統的情況,紅楓樹有時呈雌性,有時呈雄性,有時卻雌雄同棵。