• 11月23日 星期六

植物35亿年的历史,却没有进化出一朵完全黑色的花,为什么?

在现代社会,很多人都喜欢有鲜花来装扮自己的房间,在恰逢节日或特殊纪念日的时候,男生更是少不了会送女生花,而每一种花都有不同的含义

植物35亿年的历史,却没有进化出一朵完全黑色的花,为什么?

不同色彩的花朵

其中色彩繁多的玫瑰花,更是含义众多,比如黄玫瑰代表纯洁的友谊,白玫瑰代表纯洁天真,而红玫瑰就代表激情的爱。

当然在花店中,我们还会看到代表神秘的“黑玫瑰”,但其实,这种玫瑰的颜色并非黑色,而是“特别深的紫色玫瑰”

而不仅玫瑰没有黑色,在世界上根本就没有纯黑的花朵

接下来我们就来了解一下,植物有着35亿年的历史,竟然没有进化出一朵完全黑色的花,这是为什么?

植物35亿年的历史,却没有进化出一朵完全黑色的花,为什么?

“黑”玫瑰

植物进化的历史

根据科学家对物种的研究,发现最早出现在地球上的植物,是对物种发展起到了关键性作用的蓝藻。

蓝藻已经在地球上生活了35亿年了,最开始它和细菌形成了简单的生态链,此时它的结构和细菌还很相似,并没有完整的细胞结构。

此时的植物并没有演化出花朵,我们通过植物的进化,来看看花朵到底经历了什么才出现的。

蓝藻依靠自身的光合作用,逐渐为大气提供了不少氧气,由此促进真核生物的发展。

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蓝藻

当真核藻类逐渐繁荣后,单细胞为了能够更好地生存,就逐渐进化出了多细胞植物,仅仅通过分裂和复制自身的基因,就可以成长。

这很容易引起基因的变异,如果放在现在,这可能并不是一件好事,但是在过去物种稀缺的时候,却起到了积极作用

于是为了加大变异的几率,植物进化出了有性生殖,随后又出现了拥有维管系统的植物,使得植物开始从海洋中进军陆地。

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植物的维管组织

这便使得裸蕨植物开始在陆地上生根发芽,不过要说更能适应陆地生活的,还得是后来进化出来的蕨类植物。

但是它却拥有一个致命的缺点,就是需要在有水的环境下才能进行繁衍,这就导致,后来出现的干旱天气,使得大量蕨类植物死亡

为了适应这种天气,地球又出现了能够在干旱环境中生存的裸子植物

它们通过将自己的精子包裹起来,形成花粉粒后,通过风媒介进行传粉,使得其繁衍发展。

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裸子植物

或许是感受到了这种传粉带来的繁衍优势,于是后来就进化出了现在地球上最多的植物,被子植物,种类达到20多万种。

被子植物发现,裸子植物在传粉方面存在严重不确定性,因为风很难将花粉粒送到应该去的地方。

所以被子植物,就逐渐进化出,将花粉包含在内部的花朵,这时它们可以依靠更加具有稳定性的昆虫进行传粉。

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昆虫传粉

花朵的演化十分神秘

但是就现在而言,被子植物的起源和起源的物种还存在很大的争议,所以关于花朵是什么时候出现的,自然也很难确定。

不过我国和西班牙的古生物学者,在研究2000万-1500万年前的琥珀化石时,发现了一种奇特的花。

这种花最终被命名为“丁氏花”,中国科学院的研究员王鑫,是该研究的主要成员。

他表示,丁氏花或许可以为我们研究花朵的演化之谜,提供一个重要的线索。

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丁氏花琥珀

早在18世纪,著名生物学家林奈就提出,花朵是一个纵向压缩的枝,也就是说现在我们看到的花,都是被“浓缩”过的。

而且根据我们发现的化石,比如1.74亿年前的南京花,1.25亿年前的朝阳序、古果和中华果等,都和现代的花有很大区别。

而王鑫等人发现的丁氏花化石,在通过现代先进的微CT技术后,可以发现它连接到花轴上的苞片、花被、雄蕊和雌蕊,是我们最常见的真双子叶植物

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丁氏花

而它恰好与普通的花不同,一般花朵的花萼、花瓣、雌蕊和雄蕊都是从不同的方向上生长出来的。

但丁氏花的各个器官,基本都上下一次生长在一个花枝上,这恰好证明了林奈的猜想。

尽管我们仍旧无法根据丁氏花,来得到花朵真正的进化史,但这已经是我们的一大进步。

不过对于花朵的颜色,我们始终存在很大疑问,这些颜色由什么决定,又为何没有一朵是完全黑色的呢?

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普通的花朵

只有接近黑色的花

曾经科学家对4000种花进行观察,发现其中只有8种花的颜色是接近黑色,比如黑色郁金香、黑色牡丹和黑色的菊花等。

玫瑰之所以有那么多颜色,是因为花瓣中的花青素能和植物中的一些金属离子结合,比如铜、钴、铁等。

这些结合物在不同的酸碱环境下,就可以生成不同的颜色。

不过至今我们都没有发现一种金属结合物,能够在环境中呈现黑色。

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“黑色”郁金香

所以有很多“黑色”的品种都是经过人工培育出来的,比如黑色郁金香

在2004年,新加坡理工学院生物工艺系的毕业生,在完成毕业课题的时候,利用纯营养液对郁金香进行培育,次年2月,他们获得了黑色的郁金香品种。

但这个颜色,只是在自然界中最接近黑色的靛青色

颜色也是自然的选择

那么为什么这些花朵没有办法进化出黑色呢?

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“黑”色的菊花

有两点原因,花朵在进化中选择的颜色,一方面为了自己能够生存,一方面为了能够繁衍。

黑色的花朵会更脆弱

就如前面介绍玫瑰颜色的生成一般,自然界中其它花也含有花青素、类胡萝卜素素等,在不同的光照、温度和PH值下,都会呈现不同的颜色。

其中最重要的就是花瓣中色素含量的占比,花在演化的过程中,肯定会根据自身所处的环境,对这些色素进行“选择”。

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不同颜色的玫瑰

而且,之所以我们能够看到不同的颜色,是因为太阳光有7种不同波长的光,使得其不仅颜色有差异,并且携带的能量也有区别。

比如,红光和黄光所含有的热量最多,因此大部分花就会选择这两种颜色。

但是黑色,就没有办法反射阳光,甚至还会吸收太阳的能量,所以在夏天的时候,如果穿黑色的衣服,就会明显感觉更热。

因此为了避免让自己被灼伤,就很少有花朵会自己选择黑色

植物35亿年的历史,却没有进化出一朵完全黑色的花,为什么?

太阳光全光谱

昆虫看不见黑色的花

而另一点,就是基于物种繁衍的需要了。

前面我们提到,花朵将花粉包裹起来,逐渐形成单性花和双性花,其中双性花拥有雌雄花蕊,因此可以进行自花传粉

但如果两者的成熟时间不同,就需要依靠其他媒介进行传粉,比如桃花

而单性花就只有雌蕊或雄蕊,它们要繁衍后代,就必须依靠风或昆虫等媒介传粉

植物35亿年的历史,却没有进化出一朵完全黑色的花,为什么?

桃花

这些花在演化的过程中,可能也注意到了,黑色的花往往没有办法吸引那些昆虫过来

昆虫的眼睛分为两种,一种是负责简单感光等工作的单眼,一种是用来成像的复眼。

它们所感受到的光波和人类不同,一些可以感受到紫外线的颜色,一些则没有办法完全看到可见光的颜色。

所以黑色的花,在昆虫眼里就像是不存在一般

因此花朵为了让自己能够受到昆虫的欢迎,就必须进化出它们能够清楚感知到的颜色

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蜜蜂眼里的世界

基于以上两点,花朵没有进化出完全黑色也是情有可原了。

不过,即便它们真的进化出黑色,其实也不会受到很大的欢迎,因为黑色在人们的认知中,始终都带有不好的含义

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