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綠豆的花部結構初探

17年的舊文一篇,有修改補充在奶奶傢的菜地裡,見到瞭綠豆,豆科豇豆屬的植物,蝶形花的形態十分有趣。綠豆Vigna radiata。最引人註目莫過於卷曲成鐮狀的龍骨瓣瞭。第一

17年的舊文一篇,有修改補充

在奶奶傢的菜地裡,見到瞭綠豆,豆科豇豆屬的植物,蝶形花的形態十分有趣。

綠豆Vigna radiata。最引人註目莫過於卷曲成鐮狀的龍骨瓣瞭。第一次見到這麼扭曲的龍骨瓣,讓我一下子想到瞭某些馬先蒿的花管。

綠豆似乎總是龍骨瓣彎曲,壓住左側的翼瓣。拆瞭一朵花,發現它右側的龍骨瓣上有個小突起——植物志上寫的是“囊”。雄蕊群還是豆科植物中最常見的9+1二體雄蕊,9枚雄蕊花絲合生在一起,構成一個筒狀結構,還有一枚離生的雄蕊。雌蕊的花柱呈現旋卷的狀態,柱頭生在一側,具毛。

我對龍骨瓣上的突起產生瞭興趣,一開始我以為這是某種限制昆蟲大小的附屬器。不過我又向下按壓瞭一下,發現柱頭從龍骨瓣中伸瞭出來,所以我猜想這個突起是類似“停機坪”的結構,為傳粉的昆蟲準備停歇的空間。

後來在學校裡散步時,看到同是豇豆屬的赤小豆V. umbellata的花,和綠豆花有類似的結構。

於是用小棍子模擬昆蟲,模仿它們在花上停歇的樣子,果然和綠豆類似,按壓龍骨瓣上的小突起時,“花粉刷”伸出,正好抹到昆蟲的身上。

後來查詢資料,蝶形花亞科花粉釋放的機械機制有四種,分別是爆炸機制、活塞機制、毛刷機制和瓣膜機制。豇豆屬的傳粉正是最為常見的毛刷機制。

在花開前,綠豆/赤小豆的花藥已經成熟開裂,花粉轉移到柱頭的毛狀體——“花粉刷”上,由於毛狀體的阻隔,花粉暫時不會到達柱頭表面。待綠豆開花時,傳粉昆蟲停留在翼瓣上(我猜測翼瓣下就是龍骨瓣的突起,昆蟲實際上是對這裡施加壓力),柱頭伸出,接觸到傳粉昆蟲,“花粉刷”便將花粉附著到昆蟲身體上方。

當然,因為我沒有做過實驗,也沒有實際蹲守觀察看到綠豆授粉的全過程,所以都隻是我不嚴謹的猜測,不過但查詢一番,1986年就有人研究過野豇豆V. vexillata的傳粉過程,同樣有類似的結論,不過體型較大的木蜂是整個身子都被龍骨瓣給卡住。

引自論文3

話說回來,豇豆屬中這些擁有復雜結構的花朵肯定是適應蜂類傳粉的結果,龍骨瓣上有突起,以至於整出這個機械式傳粉結構的特點,但這個性狀隻在豇豆屬部分植物(綠豆、赤小豆、賊小豆等)中擁有,不知道是如何演化出來的瞭。

豇豆屬是被廣泛栽培的一類植物,也存在廣泛的自花傳粉現象。而在這些復雜結構的花中,是否異花傳粉和自花傳粉兩種機制都同時存在呢?效率又是否會不同?中國原產的豆子們和授粉者之間的大小和運動關系又是怎麼樣的呢?這些問題,大概隻能等我明年種一種才能知道瞭。

參考資料

1. 黃利春,金樑,李晶,張曉強,楊陽,王曉娟.蝶形花亞科植物花部適應機制與傳粉系統[J].生態學報,2014,34(19)5360-5368.

2. 黃利春,金樑,張樹振,等.蝶形花亞科植物花粉釋放機制[J].草業學報,2013,22(6)305-314.

3. Hedström I, Thulin M. Pollination by a hugging mechanism in Vigna vexillata (Leguminosae-Papilionoideae)[J]. Plant Systematics and Evolution, 1986, 154(3): 275-283.

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