植物有性別之分嗎
植物的雌雄
我們所欣賞的花蕊是植物的兩性奇觀,就是柱頭和花藥。沿著柱頭下去就是子宮,相當於雌性器官,因為裏麵有卵細胞,是完成受精和孕育種子的地方。花藥是雄性器官,其中藏著成千上萬個花粉。當你觸摸花時,沾到手上的黃色粉末就是花粉。
以上所描述的花朵中包含兩種生殖器官,它們屬於兩性花。像月季花、百合花、玉蘭花等都屬於兩性花,屬於雌雄同株同花類的植物。
還有一些植物,如玉米、南瓜、馬尾鬆等在同株上形成兩種性別的花,屬於雌雄同株異花類植物。但對於楊樹、柳樹、銀杏樹、羅漢鬆等,則有明顯的雌樹和雄樹之分了。雄樹上形成的雄性的花器官,雌樹上形成雌性的花器官。屬於雌雄異棵的植物,如果周圍沒有雄樹,雌樹就不會結果。比如,我們要吃上香噴噴的開心果,果園裏不能隻栽雌樹,必須間隔一段距離栽些雄樹才行。
人類對植物性別的運用
科學家們研究發現,與動物一樣,植物的性別也是由存在於染色體上的基因決定的。通過對種子植物或幼苗進行染色體的檢查,就能準確地鑒別出楊樹、柳樹、銀杏樹等樹木的性別。這樣,在林業生產中,就可以根據不同需要選擇雄株還是雌株。大麻以收獲纖維為栽培目的,雄株比雌株生長速度快,纖維質量好,當然栽培雄株比較經濟。如果以收獲種子為栽培銀杏樹的目的,就要選擇雌株。作為城市綠化的行道樹,則選擇雄株比較好。當然,那些對於開花時會散出很多討厭的絮狀物的雄性楊樹,在選行道樹時,肯定要在幼苗期就淘汰了。
花的性別雖然主要取決於遺傳因素,但也受環境條件的影響。在生產實踐中,如果適當調節光照、晝夜溫差和水肥,可以人為控製花的性別。例如,施氮肥、多澆水,有利於雄花發育。
植物性別的利用,還有許多典型的實例。雜交水稻的形成,就是利用雄性不育稻棵培育的。
能變性的印度天南星植物
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株體型大小密切相關,植株高度值以0.0398米為界,超過這高度的植株,多數為雌株;小於這個高度值的植株,多數為雄株。還發現,植株的高度值在0.01米至0.07米間,都可能發生變性,而0.038米卻是雌株變為雄株的最佳高度。
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。經過進一步的觀察,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。
科學家們認為:印度天南星的性變生理是植物節省能量、生存應變的策略。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。當這種不良環境消失後,它們才變成雌性繁殖後代。
紅楓樹的變性之謎
不久前,美國波士頓大學植物學家發現,北美洲的一種最普通的樹木紅楓樹,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。他們在7年中考察了麻省的79棵紅楓樹,記錄了每年每棵樹的性別與開花的數量。麻省的79棵紅楓樹考察結果是,55棵紅楓樹一直為雄性。有4棵雄性紅楓樹會開出一些雌性的花序。另外18棵雌性紅楓樹中的6棵卻會開出少量雄性的花序。還有幾棵紅楓卻是雌雄難辨,它們每年在雌性與雄性之間發生撲朔迷離的變化。波士頓大學植物學家認為,紅楓性變的機製如果同前麵說的三葉天南星那樣,這種雌雄同棵植物的個體應該大於性別正常的植物,因為它們需要更多的能量來產生性變。