苞片是一种高度特化的、与花相关,但又对错花来源的似叶器官,有着非常丰富多样的形状特征。一向以来,科学家对其扮演的人物、发挥的功用知之甚少。
近来,中国科学院院士、中国科学院昆明植物研讨所研讨员孙航带领的科研团队等在长时间研讨的基础上,提醒了被子植物苞片“招引传粉者”“防护植食者”“协助种子分散”“习惯非生物钳制因子”和“进行光合作用促进种子发育”等五大功用。相关研讨成果在《生物学总述》上宣布。
苞片广泛散布于被子植物的各个类群,为屡次独立来源。在很多具有苞片的植物类群中,最受重视的是蓼科大黄属植物塔黄。这种植物在开花时,整个花序被乳黄色苞片包裹,构成内部中空的结构,状如浮屠,高达2米,被称为“温室植物”。
自1855年被发现以来,塔黄苞片的进化习惯机制一向备受植物学家和生态学家重视。一个多世纪以来,研讨人员共同以为,植物发育苞片主要是为招引传粉者。但是,在许多植物类群,苞片与花的发育并不同步,例如,塔黄的苞片从开花前一向保存至种子老练,阐明苞片应当还具有其他方面的功用,即遭到非传粉者挑选压力的驱动。
为此,孙航带领科研团队近期在对喜马拉雅横断山冰缘带的“温室植物”蓼科的塔黄和苞叶大黄展开了深入研讨的基础上,对被子植物苞片的功用与进化机制进行了体系的研讨。
研讨发现,苞片具有“招引传粉者”“防护植食者”“协助种子分散”“习惯非生物钳制因子”“进行光合作用促进种子发育”等五大功用。
在招引传粉者方面,苞片经过供给视觉信号、嗅觉信号、回声信号和特别酬劳等来招引传粉者,并保证植物成功传粉。
在防护植食者方面,苞片经过包裹花序等物理阻隔、排泄粘性物质或有毒化合物等化学防护以及荫蔽色来荫蔽花或果实乃至营养器官,削减植食者的取食,添加植物适合度。
苞片能够协助种子分散,主要是经过美丽的色彩或供给可食用的安排招引食果动物、吸水改动形状完成移动以及构成带状供给浮力协助风传达等促进种子分散。
作为习惯非生物钳制因子, 苞片经过透过高热量的长波辐射等特别解剖特征或削减对流的阻隔作用来完成聚热增温、阻隔紫外辐射和雨水或保湿,促进花粉萌生或种子发育,或协助种子“逃离”火的要挟以及维护稚嫩的花器官不受土壤、风、雨或冰雹等的机械损伤。
苞片还能够直接进行光合作用促进种子发育,部分植物的苞片在开花前、花期或开花后坚持绿色或转变为绿色,完成光合,为种子发育供给碳源,或在某些特定的程度上弥补了植物为招引传粉者或维护繁衍器官而消耗的资源本钱。
一起,科研团队经过必定的查询全球讨论苞片功用的文献,构建了一个包括256个物种或类群(来自41个科)的数据库,成果显现,83.2%的植物物种或类群的苞片具有多种功用。科研人员以为,同种植物的苞片一般具有多种功用,乃至在不同发育时期遭受不同的挑选压力。
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