达尔文的"植物的三重婚配制度"解读

马炜梁

<p>  达尔文在《花朵的不同形态》中对千屈菜的三重交配,的现象给予了高度的评价,他写道:"这些植物所呈现的生育方式,比任何其他动植物都来得奇特⋯⋯大自然命定出一套最复杂的婚配制度。"</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 千屈菜 (Lythrum salicaria) 属千屈菜科,全属约35种广布全球,分布几遍全国,是水旁湿地和庭院中常见的著名的夏季花卉。</p> <p>  千屈菜具6枚花瓣,开花时整个花序全为粉红色,相当美丽。</p> <p>  千屈菜花的传粉生态是非常有趣的:每朵花有雄蕊12枚,排成2轮,花丝的长度有长、中、短3种,而花柱也有长、中、短3种,形成了长、中、短花柱的3型花,各生于不同的植株上。不同昆虫采蜜时由于进入花中的路径和深度不同,常使长、中、短的雄蕊的花粉分别传给长、中、短的花柱的柱头上。这种装置对于达成异花传粉是是非常有利的。也就是说千屈菜这个物种有3种植株,一定高度的雄蕊给相同高度的另一棵植株的雌蕊授粉;也就是同种的三类两性花之间的三重交配。当一只昆虫在不同的植株间飞舞时,它会从该花的雄蕊上㩗带花粉到另一朵柱头高度相当的花朵上,而后者必然是另一型的不同的花朵。 </p> <p>  开花的季节常有蜜蜂前来采蜜。</p> <p>  菜粉蝶也是采蜜的常客,它的口器是虹吸式的,这种虹吸式口器和蜜蜂嚼吸式口器在花内和雄蕊的接触是不一样的。</p> <p>  据达尔文长期观察所得:长花柱和长雄蕊或短花柱和短雄蕊杂交受精的结果,其种子数目和受精的程度较长花柱花和短雄蕊杂交的为高,因此他称长花柱和长雄蕊或短花柱和短雄蕊等的杂交为正配 legitimate, 称长花柱与短雄蕊的杂交为错配 illegimate 。杂交正配的二朵花必然不是同一植株上的花,而是来自另外的植株,这就实现了同种异株间的基因交流,这样的基因交流在千屈菜这个物种中是必然的,也是该物种兴旺必须的。</p> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;左侧是3朵来自不同植株、剥去了花被以便观察的花,(有的花药是蓝黑色的),虚线箭头所示是正配。右侧是二朵正开放着的花,上面一朵具有长、中2亇位置的的雄蕊,因此它的雌蕊必然在下面,属于短花柱花;下方的一朵花花柱最长,一看便知道是长花柱花(相当于图左1),它的2轮雄蕊必定位于中和下的位置。</p> <p>  千屈菜的三种正配方式。</p> <p>  顺便看一下一朵千屈菜花与果的解剖:左下:一朵具有长、短雄蕊的花,它的雌蕊是中等高度的(已取出见左上2及3);右下:把左下这个剖面反转过来,可见萼筒外侧有多条隆起的脊,萼齿三角形位于顶端,花瓣长在两个萼齿之间;左上5:子房2室,中轴胎座;果实为蒴果,种子多数。</p> <p>  左:种子多数,乳黄色,一端尖。右:果实成熟时二瓣开裂,果瓣和中轴宿存。</p>