天南星变性之谜
在生物世界中,有雌雄异体,也有雌雄同体的,变化现象并不稀奇。动物有变性的,黄鳝的一生中先是雌的,后来又变成了雄的。红鲷鱼只能由雌性变成雄性,而雄性却不能变换成为雌性。
植物会不会变性呢?答案是:有的,但为数不多,印度天南星就是一个例子。
在美国缅因州和佛罗里达州的森林里,生长着一种叫作印度天南星的有趣植物,它四季常绿,在长达15年—20年的生长期中,总是不断地改变着自己的性别:从雌性变为雄性,又从雄性变为雌性。
大多数植物都是雌雄同棵的,在一棵植物体上既有雌花又有雄花,或者一朵花中同时有雌雄器官,而印度天南星却不断改变性别。早在20世纪20年代,植物学家就发现了印度天南星的这种性变现象。可是长期以来,人们猜不透其中的奥妙。
据美国一些植物学家研究发现,印度天南星的变性同植棵体形大小密切相关,植棵高度值以0.0398米为界,超过这高度的植棵,多数为雌棵;小于这个高度值的植棵,多数为雄棵。还发现,植棵的高度值在0.01米~0.07米间,都可能发生变性,而0.038米却是雌棵变为雄棵的最佳高度。
中等大小的印度天南星通常只有一片叶子,开雄花。大一点的有两片叶子,开雌花。而在更小的时候,它没有花,是中性的,以后既能转变为雄性,也能转变成雌性。经过进一步观察,他们又发现当印度天南星长得肥大时,常变成雌性;当植物体长得瘦小时又变成雄性。
印度天南星的性变生理是植物节省能量,生存应变的策略。植物像动物一样,雌性植物产生后代所需要的能量远比雄性植物产生所需要的能量要多。
印度天南星的种子比较大,消耗的能量比一般植物更多。如果年年结果,能量和营养都会入不抵出,结果会使植物越来越瘦小,甚至因营养不良而死去。所以,只有长得壮实肥大的植物才变成雌性,开花结果。
结果后植物瘦弱了,就转变为雄性,这样可以大大节省能量和营养。经过一年休养,待它们恢复了元气,再变成雌性又开花结果。有趣的是,这种植物不光依靠性变来繁殖后代,还利用性变来应付不良环境。
植物学家发现,当动物吃掉印度天南星的叶子,或大树长期遮挡住它们的光线时,印度天南星也会变成雄性。直至这种不良环境消失后,它们才变成雌性繁殖后代。
在线小知识
美国波士顿大学植物学家发现,北美洲一种最普通的树木红枫树,是一种非常美丽的观叶树种。红枫树有异乎寻常的性变情况。根据传统的情况,红枫树有时呈雌性,有时呈雄性,有时却雌雄同棵。
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