“招蜂引蝶”的蓝色光晕

来源 :科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgp54178
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  稀有的蓝色花
  在漫山遍野的花丛中遍寻不着一朵蓝色的花,平时所见的蓝色花朵也不过是人工染色的产物。实际上,天然的蓝色花朵十分稀少,据统计,全球28万种花中只有不到有10%能够自然长出蓝色花朵。
  为什么自然界中蓝色花朵如此稀少呢?
  其实,花朵所显示的颜色要仰仗于花青素。花青素是一种植物色素,存在于植物细胞液泡内的细胞液中,随着酸碱度的变化,会呈现出不同的颜色。酸性越强,花青素就越红;碱性越强,花青素则越蓝;中性条件下,花青素则呈现出紫色。而通常情况下,植物所生长的土壤环境多为中性或弱酸性,因此很难找到天然生长的蓝色花朵。
  但是,英国科学家研究发现鸟类、昆虫等授粉者更偏爱紫色、蓝色的花朵,因为这样的花朵往往花蜜更加丰富也更加甜美。那么既不是紫色也不是蓝色的花朵岂不是要失宠了?别担心,花儿们自有妙招,它们使出浑身解数也要将授粉者吸引来。不能自然生长?那么我便自己造!
  自制蓝色光晕
  为了弥补天生的不足,花儿们另辟蹊径,自己造出了蓝色光晕。
  花朵蓝色光晕的发现其实是一场邂逅。一天,英国剑桥大学植物学教授贝弗利·格洛弗漫步在校园中,偶然发现了一朵香铃草花,绕着香铃草花走一圈会发现不同的角度会反射出不同的光泽,当她走到某个角度时,发现这朵花泛着蓝色的光晕。她震惊了!因为身为植物学家的她知道蓝色在花朵中有多么匮乏。她仔仔细细地瞧了又瞧,发现香铃草花花瓣呈白色近浅黄色,但在花瓣内里底部却是酒红色的,就是在花瓣酒红色的这部分泛着蓝色的光。
  这究竟是不是一种偶然现象呢?格洛弗教授还因此研究了其他的花朵,发现这并不是偶然现象,许多其他不同种类的花朵同样有蓝色光晕的存在。蓝色光晕都位于花瓣内部底端,有些肉眼可以直接观察到,有些则需要实验仪器的帮助才能看到。肉眼可见的蓝色光晕所存在的花瓣底部都是较深的颜色,比如香铃草的酒红色部分。而那些底部颜色较浅的花瓣上的蓝色光晕我们光用眼睛是没办法直接观察到的,例如白色或是黄色的底色。但是蜂类对于色彩的敏感度与人眼不同,实验表明无论哪种蓝色光晕,蜂类都是可以看到的。
  那么蓝色光晕到底是如何产生的呢?
  在显微镜下,有蓝色光晕的花朵,花瓣其他部位的细胞都是平整光滑的,唯有花瓣内底部的细胞有许多微小的褶皱,这些褶皱间隔相对规则,有些类似黑胶唱片上的凹槽。这些不平整的结构就是蓝色光晕产生的原因。当光线倾泻而下,就会被这些褶皱选择性吸收一部分光,将另一部分反射出去,在不同的角度就会产生不同颜色的光。不同种类的花朵因自身结构性状的不同,反射的光也各有不同。但巧合的是都会产生蓝色的光晕。之前已有研究证明蜂类授粉者偏爱蓝紫光,那么这些自制的蓝色光晕是否真的有效呢?
  “招蜂引蝶”
  为了验证蓝色光晕是否能够帮助花儿吸引授粉者,研究人员做了对照试验。
  有三组人造花朵,其中一组有褶皱,但这些褶皱毫无规律可言,杂乱无章。第二组花朵同样有褶皱,这些褶皱十分规整,间隔、大小、形状完全一致。第三组花朵的褶皱则是与自然花朵相仿。结果第一组花朵没有产生任何光学效果,平平无奇;第二组反射处了彩虹般的颜色,却唯独没有产生蓝色的光晕。第三组则产生了蓝色光晕,与自然花朵相同。用这三组花朵来吸引大黄蜂,在相同的条件下,大黄蜂能够快速找到有蓝色光晕的花朵。由此可看出,这些天然的花朵十分巧妙,既不会太无序,也不会太有序,恰到好处地长成了吸引授粉者的模样。看来蓝色光晕果然是花儿“招蜂引蝶”的制胜法宝,弥补了先天的不足。
  这些蓝色光晕也并非是被子植物与生俱来的。被子植物早在2亿年前就已经生存在地球上了,但那个时期的花朵化石确实没有能够产生褶皱的结构。在大约1亿年前的白垩纪时期,恐龙还是地球的霸主,花儿开始了它们的进化之旅,逐开始出现褶皱结构,此后进化了多次。而且它们的每一次进化都与昆虫的进化步调一致,特别是那些采集花蜜的昆虫。
  另外,在自然界中,花朵的传粉有的需要借助风,有的则需要授粉者,如鸟类、昆虫等帮助授粉。需要昆虫帮助授粉的花儿自然要能够吸引授粉者的眼球,进化出产生蓝色花晕结构的并非只有特定的某一种花,大多数需要昆虫帮助传粉的花朵都有此项功能,以昆虫所喜爱的蓝色来吸引它们的到来。这是一种趋同进化,不同物种由于环境等因素进化出了同一结构。很明显,尽管花朵的物种各不相同,但它们的目的是一致的。花儿进化的終极目的就是“招蜂引蝶”,完成自己的繁殖过程。
  完美的结构,造就了蓝色光晕,吸引了授粉者,花儿自有妙计,再也不用为自己不是蓝色也不是紫色担忧了。
其他文献
当你登山迷路后  野外徒步是一项很有吸引力的健身活动,吸引着大量的游客徒步前往山区和丛林里探险。然而,几乎每年都有成千上万的旅行者在那些地方迷路或失踪。  想象一下:在旷野的丛林,你发生了意外,不小心从山坡上摔下来,不幸的是还摔断了腿。周围是陌生又隐蔽的环境下,你已经无法判断出你所处位置。接下来,你喝光了水,吃光了身边可以利用的食物。随着时间推移,你的体力逐渐消耗殆尽。而天色变得越来越暗,夜晚即将
期刊
2018年高考语文全国卷II的作文题给了这么一个资料:“二战期间,为了加强对战机防护,英美军方调查了作战后幸存飞机上的弹痕的分布,决定哪里弹痕多就加强哪里,然而统计学家沃德力排众议,指出更应该注意弹痕少的部位,因为这些部位收到重创的战机,很难有机会返航,而这部分数据被忽略了,事实证明,沃德是正确的。”  这个沃德是一位二战期间隐居在战场幕后的英雄,他不仅用自己的数学天才挽救了无数空军飞行员的生命,
期刊
植物学碰撞电子技术  通常来说,植物学和电子计算机技术是不搭界的两个领域,但是现在一项新的技术却将二者结合起来,让植物能够与电子技术交互。瑞典大学的研究人员通过向月季的茎中注入导电的聚合物,成功利用月季花创造出一个植物电路。这项研究开启了植物电路的科技大门。  生命组织往往可以传导电流,植物也不例外。植物的能量细胞将光合作用吸收的能量转化为生物能,在传导电流中可以发挥重要作用,但还需要其他物质的介
期刊
我们知道,原子核由质子和中子组成,质子和中子可以继续分割为夸克。以质子为例,它由3个夸克组成——2个上夸克、1个下夸克,夸克通过强核力结合在一起,异常的稳定。然而,质子的内部结构一直是个谜团。显然,这些夸克既紧密结合着,又存在强大的排斥力,以免它们坍塌成一个点。  为了了解质子和夸克的性质,近日,美国托马斯·杰斐逊国家加速器研究所的科学家首次测量了质子内部夸克之间的相互作用力。测量质子内部的压力原
期刊
在地球上,太阳的作用不言而喻。那么,月光又有什么作用呢?  由于月光暗淡飘渺,月亮更多地被看作是一种人类精神世界的象征,成了神话故事和鬼故事的诞生地,人们往往忽视了其对生物体内生物钟的影响。但事实证明,对于海洋生物来说,月光同样重要。  满月时的繁殖活动  每年11月的某个月圆之夜,澳大利亚大堡礁的130多种珊瑚开始同步排卵。一些珊瑚像火山喷发般,将精子用力喷出珊瑚体,而其他的会排出大量的卵子。但
期刊
我们每天都会学习许多关于动物的知识,科学家们也在致力于解开动物行为的一些谜题。但这并不意味着我们已经完全了解动物,它们的一些行为方式不仅令人费解,还因找不到合理的科学解释而略显神秘。  孤独的蚂蚁死得快  孤独,会让人心情抑郁,压力得不到疏解,长期下去,会对人的健康产生负面影响。研究者也发现一些脊椎动物,比如鹦鹉受到孤立时,会“英年早逝”。然而,让人想不到的是,就连无脊椎动物——蚂蚁也会因孤独而死
期刊
我们有时会在战争电影中看到阻挡坦克、摧毁碉堡的“人肉炸弹”,或者在新闻中目睹从事自杀式爆炸袭击的恐怖分子。其实,不止人类懂得扛着炸药包进行战斗,蚂蚁也懂。在东南亚的泰国、马来西亚等地,就生存着一种高度社会化的红褐色的弓背蚁。这种蚂蚁在遭遇强敌时,会引爆自己,与敌人同归于尽,因此科学家称之为“爆炸蚂蚁”。  不过,“爆炸蚂蚁”采用这种极端的自杀方式,并不是要主動去攻击敌人,更不是要做昆虫界的恐怖袭击
期刊
2016年底上映的科幻大片《太空旅客》再次引发了人类对太空冬眠旅行的设想。电影里,男女主人公乘坐宇宙飞船前往太空殖民地,以睡觉并冷冻冬眠的方式飞行120年,到目的地后再唤醒,这样120年航程就不会对生命衰老造成影响。  睡眠、冬眠大不同  诚然,电影里这种构想是十分美好的,等于变相地延长了人类寿命。那么现实中呢,当今科技真的能通过冷冻冬眠让人活得更久?  先看看何为冬眠。一般在寒冷季节,有些动物会
期刊
在海明威的小说《老人与海》中,老渔夫在大海中费尽千辛万苦,总算打死了一条大鱼,拖在船尾准备运回来。没想到路上遇到一群鲨鱼,对他穷追不舍。最后,虽然老渔夫命是保住了,但打到的鱼却已被鲨鱼吃了个精光。  遇到这种情况,有何办法赶走这些海中凶猛、危险的饕餮呢?有个好办法,那就是用从死鲨鱼身上提取的腐烂物来驱赶。  许多动物包括人类,都受不了自己同伴尸体腐烂的臭味,因此一闻到死尸味,就避得远远。鲨鱼也不例
期刊
英国伦敦的一位摄影爱好者拍到了一张有趣的照片:一只黄鼠狼正趴在绿啄木鸟身上飞行。这张不寻常的照片引起了广泛关注。  有人认为黄鼠狼不可能骑着啄木鸟飞行,而且照片分辨率低,背景模糊,照片肯定是人工合成的。为此,还掀起了一场照片合成热潮,合成了许多绿啄木鸟背着不同的人物飞行的图片,比如俄罗斯总统普金和动漫《玩具总动员》中的巴斯光年。  那么,这张照片真的是合成的吗?  美国一位计算机科学专家认为,这张
期刊