2022年01月13日

科学家发现闭合最快“高原含羞花”

最短仅7秒,为龙胆属植物,生长在青藏高原

研究涉及的龙胆属植物的开闭过程。 (湖北大学供图)

湖北日报讯 (记者韩晓玲、通讯员唐汉青、鲜文涛)花瓣不仅可以运动,而且速度快得让人难以想象!1月10日,记者从湖北大学获悉,该校和中科院武汉植物园、武汉大学、西藏大学等单位的研究人员,在第二次青藏高原综合科考中首次发现快速运动的“高原含羞花”——龙胆属多个物种的花冠被触碰后迅速闭合,最短仅7秒!这也是目前已知的闭合速度最快的花。

元旦前夕,该研究成果以《触碰诱发龙胆属植物花冠的迅速闭合》为题,在线发表于学术期刊《Science Bulletin》(科学通报)。湖大资源环境学院教授戴璨与武大生命科学学院副教授龚燕兵为该文的共同第一作者。

植物的快速运动向来受关注。“会运动”的植物,有茅膏菜、捕蝇草、狸藻等食虫植物,和因叶片的触敏性而闻名的含羞草等。而此次,研究人员在西藏高海拔地区(4000米以上)发现了花冠具有触敏性的“含羞花”。

研究发现,龙胆科龙胆属的四个物种——假水生龙胆(白花型、蓝花型)、新疆龙胆、西域龙胆及一个待鉴定的龙胆属植物,花冠被机械触碰后,会在7秒到210秒的时间范围内迅速收缩,直至紧实的花苞状态。花冠闭合后能再次开放,天气晴好状态下约需20分钟。再次触碰,花冠会再次闭合,然后开放。

相比已发现的茅膏菜属植物,该研究中取样最广的假水生龙胆,其两种花色八个居群的平均闭合时间29秒,最短闭合时间仅7秒,堪称世界上闭合速度最快的花。研究人员目睹后为之惊叹。

花冠触敏的诱发因子是什么?会不会是对风、雨、冰雹等非生物因素,或是对食草动物、访花昆虫的反应?研究人员针对西域龙胆的一个自然居群(花冠平均闭合时间27秒),开展了一系列实验。

结果表明,风不太可能是龙胆属植物花部触敏性的选择压力,大型动物的啃食作用对其花冠的行为影响甚微。但在对传粉昆虫的观察中,研究人员发现多种熊蜂对花朵存在非常规访问——它们将庞大身躯趴在花冠上,头伸向花冠筒外侧的基部,扎裂开口后盗取花蜜。熊蜂离开后,98.8%的花冠有收缩行为直至完全闭合。西域龙胆的花部触敏性,可能是为了避免频繁的熊蜂盗蜜对花组织特别是子房造成的伤害,演化出这一自我保护的行为特征。

熊蜂除了盗蜜行为,对西域龙胆的常规访问行为同样会造成花冠的响应性闭合。而不少谜团有待进一步研究解答。研究人员认为,植物的响应性运动及其功能意义值得深入研究。

--> 2022-01-13 最短仅7秒,为龙胆属植物,生长在青藏高原 5 5 湖北日报 content_149510.html 1 科学家发现闭合最快“高原含羞花” /enpproperty-->