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早春第一批開花的植物,為什么花朵顏色大多是黃色的?

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如果您仔細觀察的話,從臘梅到迎春,那些在早春第一批開花的植物,它們的花朵顏色通常都是呈現黃色的。

這個情況是真實存在的,更準確地說,早春花朵的顏色最多是黃色和白色兩個顏色!

那么有趣的問題是,為什么早春的花朵會有這種顏色偏好?



生物進化的壓力既有來自生物的部分(生物因素),也有來自非生物的部分(非生物因素)。

植物開花的主要目的是為了吸引昆蟲授粉,這是它的第一目的,植物開花甚至就是為了這個目的而進化的。

所以,決定早春花朵的顏色,最主要的肯定還是生物因素,簡單地說就是,黃色和白色花朵在早春更容易吸引到授粉者

早春出來覓食的授粉昆蟲并不多,而且大多是廣食性的——這是因為這個時候可選的食物不多,只有那些不挑食才更容易活下來。



如果一種植物想要吸引到這些廣食性的昆蟲來授粉,那么它的花朵特征最好是昆蟲普遍接受的樣子,這樣才能夠同時吸引到許多種類昆蟲的注意。

黃色和白色正是昆蟲普遍接受的顏色。

眾所周知,白色對太陽光線的反射率極高,其實黃色也一樣,黃光在大自然中也是能量極強且反射率高的存在,而且自然界中的黃花反射紫外線的能力通常比白花更強。

昆蟲的眼睛和人類不同,大部分昆蟲都可以看到紫外線,甚至對紫外線極其敏感。



所以,在周圍還是一片枯黃或剛冒新綠的背景下,對昆蟲來說,黃色和白色的花朵就像一個巨大的“發光廣告牌”,引導它們精準降落。

不僅如此,早春和寒冷地區的花朵很多還都是呈現碗狀的,而這個特征也是為了吸引昆蟲而設計的。

因為碗狀結構有利于將光線反射到花心,讓花心的溫度高于周圍環境,從而制造出一個昆蟲喜歡的環境。

其實,不僅是早春的花朵有黃、白兩種顏色偏向,在氣候條件極端的地方,如寒冷、干旱的地區,植物的花朵也更多的為黃色和白色。



早春是一個天氣多變的條件,所以也算是一種比較極端的環境了。

植物在極端環境下的花朵顏色偏好,可以說明這種情況不僅僅是生物因素造成的,這肯定還有非生物因素的部分。

有一種解釋認為,黃花和白花是相對節省能量或者代謝負擔較小的開花方式而在極端環境下,植物必須精打細算,所以更容易選擇負擔小的開花方式。

決定植物花朵顏色的色素,包括類胡蘿卜素(呈現黃和橙)、花青素(呈現藍、紫、紅)、類黃酮(淺黃、白)、生物堿(艷紅和艷黃)。

除了類胡蘿卜素之外,其它的決定花朵顏色的色素也好,生物堿也罷,它都是水溶性的,這意味著它們非常不穩定,非常容易受到外界氣溫、酸堿等因素的影響。



如果植物要在極端環境下使用這些色素,它需要付出更高的代價才能讓自己的花朵顏色穩定下來。

類胡蘿卜素則是脂溶性的,它是非常穩定的色素,它呈現的顏色幾乎不受環境因素影響。

除此之外,植物合成類胡蘿卜素也比其色素更加簡單。

類胡蘿卜素本身就是植物光合作用必需的輔助色素,所有進行光合作用的植物本身就會不停合成這種色素分子,即便它不開花。

植物開黃花的話,只是將這些類胡蘿卜素轉移到花瓣上而已,這意味著它所需付出的額外代謝負擔相對較小

而植物合成其它色素則是相當困難的,以花青素為例,植物需要經過復雜的苯丙烷代謝途徑才能合成這種色素。

無論是消耗碳源,還是涉及復雜的酶促反應,合成花青素都需要更大的代謝負擔。



總得來說,類胡蘿卜素是更穩定且更容易得到色素。在極端的環境,資源有限,植物可選擇的少,自然就更多開黃花了

另一方面,一些白花是不需要色素和生物堿調節的,所以它和類胡蘿卜素調節的黃花一樣,也相對穩定和容易,自然也和黃花一樣適合在極端環境下存在。

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