植物传宗接代的一般规律是先开花后结籽。可在“植物王国”里也有不“循规蹈矩”者,花不开就结籽,照样可以传宗接代。
堇菜科的一些植物,它们有的花朵就从来不开放,而是在花内偷偷地喜结良缘。所以,人们见不到它的花朵盛开,却见它结出了种子。这种植物的特殊生理现象,在植物学里叫“闭花受精”。为什么这些植物不开花就能结籽呢?
美国的两位植物学家通过两个有趣的实验,揭开了植物闭花授粉的秘密:植物有花不开,闭花授粉,是它们的一种巧妙的节能办法。在美洲生长有一种叫“大花寇洛玛草”的植物。这种植物生长能开放的花朵,通过媒介开花授粉;也生长不开放的花朵,能闭花授粉。两种授粉现象兼而有之。两位植物学家研究发现:当气候干燥,植物缺少水分时,这种植物能开的花朵就减少,不能开的花朵则增加,这时主要靠闭花授粉;而在水分充足,植物不缺水时,能开的花就增加了,闭花授粉则减少。他们还发现:当缺水时,植物体内的一种激素——脱落酸明显增加。由此他们推测:是不是脱落酸在控制着植物的闭花授粉呢?
于是,他们用稀释的脱落酸激素喷洒在供水充足的植物上,结果,这些并不缺水的植物也像缺水时一样,产生大量闭花授粉的花朵。
设想得到了证实,他们进一步设想:脱落酸与植物体内的另一种激素——赤霉素是互相抵抗的激素,那么,赤霉素会不会控制植物开花授粉呢? 他们用赤霉素水溶液喷洒干旱的植物,结果干旱缺水的植物开出大量的花朵,闭花授粉明显地减少。试验揭开了控制植物开花的谜:原来,在缺水时脱落酸大量增加,使得植物闭花授粉;水分充足时,植物体内赤霉素增加,使得植物开花授粉。
那么,为什么干旱时植物大量依靠闭花授粉呢?
两位植物学家在研究中发现:植物开花授粉要比闭花授粉能量消耗得多。植物开花后,要使花朵维持到完成授粉,这一过程要消耗相当多的能量。在缺水的情况下,植物体内发生“能源危机”,无法供给开花所需要的能量,这时通过闭花授粉,甚至在发芽时就完成了授粉,就可以缩短花期,节约能量,保证后代的繁殖。这种高明的节能办法,是植物通过长期进化,自然选择的结果。