丁香

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TUhjnbcbe - 2024/8/24 16:22:00

茜草科,滇丁香属

有些花以滇字开头,通常是云南本土生长的特色花卉,滇丁香就是其中的一种。

吴其濬在《植物名实图考》中说它“生云南圃中,大本如藤,叶如枇杷,叶微尖而光。夏开长柄筩子花,如北地丁香成簇,而五瓣团团,大逾红梅,柔厚娇嫩,又似秋海棠。中有黄心两三点,有色鲜香,故不甚重。”

滇丁香是书中配图的条目,说明吴其濬有亲见,光读其文字描述感觉就很有吸引力,偶然间在森林公园里一个不起眼的地方看到,才发现果然所言不虚。粉白色的高脚牒状花冠在深绿色叶片的衬托下,素雅而姣美,有清淡花香,可说是风韵独具。

有些奇特的是,滇丁香看起来像是单瓣花的五裂花瓣实际是双层复合结构,所以有种特别的厚实感,用“柔厚娇嫩”来描述很是贴切。

嫩绿色的花柱在花冠喉部裂成两瓣打开,能隐约看见在其下方黄色的雄蕊花药。如果仔细观察的话,会发现滇丁香花蕊的形态并非就这一种。在旁边一株花的花冠里,能看到雄蕊的花药伸出到了喉部,雌蕊则不可见。

取两种花蕊形态的滇丁香各一朵,把它们的花冠管纵向剖开,就会看到一种形态是花柱长于雄蕊,雄蕊藏在花冠管里(长花柱类型,被称为针型花),另一种是雄蕊长于花柱,花柱头藏在花冠管里(短花柱类型,被称为线型花)。

原来滇丁香还是一种花柱异长的二型植物!

最早对二型花柱植物做深入系统研究的是达尔文,当时他选取的是欧报春花作为研究对象,得出的结论是两种花柱类型的存在是为了保障不同植株间的杂交,以保持后代的活力。达尔文还发现,不论是以自然授粉方式,还是以人工授粉方式,短花柱花和长花柱花的交配结果总是短花柱植株产生的种子数量较多(达尔文,《同种植物的不同花型》,叶笃庄译)。

当然,认知到这个程度并不能满足达尔文,他更希望了解的是这种现象的出现在漫长的植物进化过程中处于什么样的位置。这需要做大量繁琐的物种信息收集和比对工作,结果达尔文发现这种现象遍布全世界的各属植物。

当时达尔文辨认列举出了38属植物,茜草科植物引人注目,因为其中包括了茜草科的18属植物,几乎占了一半。滇丁香虽然也是茜草科植物,不过达尔文对这种分布在中国滇藏地区以及南亚、东南亚部分地区的物种并不熟悉,所以列表中没有出现。

即便如此,达尔文收集分析的样本量也足够让他意识到茜草科里很多属植物都是花柱异长型的,这也是让达尔文感到不解的地方,“这一科成员的体质和构造中究竟有什么因素有利于它们变为花柱异长的,我无法加以猜测。”

虽然无法确知为何茜草科植物如此特殊,但因为花柱异长现象遍布整个植物界,所以达尔文认为,这种结构的出现和某个共同祖先的遗传无关,并且获得这种结构无需环境条件的特殊影响,它的发生只是因为花蕊长度突然在某个物种发生了重大变异,恰好这种变异又有利于异花授粉,因此两种类型特征都被遗传保留了下来。

其实整个过程挺复杂。因为短花柱和长花柱变异几乎不可能同时发生(除非有某种类似量子纠缠的机制存在),那么其中一种变异发生时,另一种变异是如何对应发生的?达尔文试图用“伴随发生”来解释,即这种结果是随着同一物种的性因子的特殊相互适应而产生。似乎这只是由果推因的一种解释说法,具体过程如何其实至今仍然未知。

达尔文还发现一个有趣的现象,即花柱异长通常只发生在具有规则花冠的植物种类中,在豆科、唇形科、玄参科、兰科等具有不规则花冠的植物大科中,一个花柱异长的物种都没有,因为在虫媒授粉的情况,不规则花冠的形态已经很适应异花授粉要求,花柱异长在这种情况下没什么作用。

具体到滇丁香,科学家的研究发现,滇丁香中的针型花植株(花柱高于雄蕊)同株异花以及异株异型花间的授粉均为亲和,而线型花植株(雄蕊高于花柱)自花、同株异花间都不亲和,但异株同型花之间亲和。访花虫媒虽然有蜂属、胡蜂属、蝶类和双翅类昆虫,但真正发挥传粉作用的是小蜜蜂,且访问的多是线型花。当携带线型花花粉的小蜜蜂访问花柱头高于雄蕊的针型花时,就完成了花粉的杂交过程。这可说是针型花特殊的“欺骗”方式,因为针型花的雄蕊藏在花冠管里,小蜜蜂飞临时,无法获取其花粉(马宏等,《滇丁香的繁育系统研究》)。

看起来滇丁香花自身演化出了方便蜜蜂异花授粉的某种分工,线型花偏向雄性,主要负责提供花粉;针型花则偏向雌性,主要负责结果育种。

这样的安排似乎应该是针型花更容易结果才对,但实际可能并非如此。达尔文对报春花科植物的研究发现,自然授粉和人工授粉情况下,短花柱花产生的种子反而比较多。这个有些反直觉的结论是否也适用于滇丁香还未知(马宏等的研究还未涉及这个层面),但显然不同的结实率会影响到两种花柱类型繁衍后代的具体数量。

自然进化过程中出现的滇丁香这种二型花柱植物,其实包含了一个动态平衡问题,即整个物种中短花柱和长花柱花的数量比例保持在一个什么范围之内,才能获得物种繁衍的最优结果?

这个问题提出比较容易,但深究起来就不是那么简单了。如果把自然演化过程看作是大自然的某种超级算法,二柱型花的两型比例问题就是超级算法的一种显现,看似简单,却非常深奥,这也是大自然的迷人之处。

滇丁香的拉丁学名中的Luculia来自尼泊尔尼瓦尔人对馥郁滇丁香()的称谓LukuliSwa。该称谓被英国植物学家布坎南最先采用,后来被用来描述滇丁香属植物,但其具体意思是什么却在语言借用中丢失了。种加词pinceana的来源也有些扑朔迷离,遍查各种词典不得其义,也许植物学家借用的是古罗马花园山MonsPincius之名,并转成了适于山地花园栽培之意。

兰茂在《滇南本草》里记有“丁香叶”,性微温,味苦、辛,有止肺寒咳嗽的功效。从其“家中盆内栽者是”的描述看,似乎不是指多为野生状态的滇丁香,而更有可能是紫茉莉(L.)。《中华本草》里记载的入药用滇丁香是取花和果,性味辛温,有止咳化痰的功效。

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