春暖花開走進(jìn)“花花”世界

花色繽紛 不只是為了美這么簡單

春暖花開，又到了一年一度的櫻花季。近日，綠櫻花在北京玉淵潭公園盛開，花是淺綠色的，非常稀有，被稱作是“櫻花界的大熊貓”。櫻花為什么會有綠色的?花的各種顏色究竟是什么決定的?帶著這些問題，記者采訪了北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院副教授羅樂。

花青素隨pH值變化讓花呈現(xiàn)不同顏色

赤橙黃綠青藍(lán)紫，鮮花以其豐富的色彩，令人感受到生命的無限魅力。那么大自然究竟是如何讓這些花朵有了繽紛的色彩呢?

羅樂說：“花色是植物長期進(jìn)化的結(jié)果，是由基因決定的。鮮花花瓣細(xì)胞中含有花青素、類胡蘿卜素、葉黃素等主要色素，在不同細(xì)胞液pH值下，這些色素會讓花朵顯示出不同的顏色。例如，如果花瓣細(xì)胞中的色素以花青素為主，那么花朵的顏色一般在紅、紫、藍(lán)3色之間變化;以葉黃素為主的一般呈現(xiàn)淡黃或黃色;以類胡蘿卜素為主的則在黃、橘紅色之間變化。”

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在植物花朵含有的色素中，類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，并不會對酸堿做出什么指示性反應(yīng)，因此含類胡蘿卜素多的花能夠穩(wěn)定顯示出黃色與橙色。但花青素就很不穩(wěn)定，自然界鮮花顏色豐富多彩與它的這一特性密切相關(guān)。

“花青素是形成鮮花色澤最主要的色素，它猶如一條變色龍，對酸堿度很敏感，只要酸堿度稍微變化，它的顏色即會隨之改變。”羅樂說，“例如，在不同的細(xì)胞液pH值下，花青素的顯色結(jié)果不同。在pH值呈酸性時，它會變成紅色，酸性愈強(qiáng)，顏色愈紅;在pH值為中性時，它呈現(xiàn)紫色;在pH值呈堿性時，它會變成藍(lán)色，堿性較強(qiáng)時，則變成藍(lán)黑色。”

“此外，有些植物的花青素在不同光照、溫度、土壤等環(huán)境下也會呈現(xiàn)出不同程度的反應(yīng)和變化。這就導(dǎo)致了有些花的顏色會一日三變，如牽?；ǖ幕ò暝谇宄渴欠奂t色，之后會變成紫紅色，最后變成藍(lán)色。”羅樂說。

自然界中的花以白色居多，其次是黃、紅、藍(lán)、紫、橙，少見的是綠色，幾乎沒有黑色，這是為什么呢?羅樂說：“如果花朵不含有任何色素，花瓣會呈自然白色，這是由于花瓣中的微小氣泡會把光線全部反射形成的。而黑色能吸收光波，黑色的花易受光波照射的傷害，因而被自然界逐漸淘汰。這是大自然在生物進(jìn)化過程中選擇的結(jié)果。”

昆蟲看到的花比人類看到的更“美”

記得有一首歌中問道：花兒為什么這樣紅?其實(shí)我們也想問問除了扮靚世界，花朵繽紛的色彩還有其他的意義嗎?

“通俗地說，為了活下去，繁衍后代。”羅樂一言蔽之，接著他解釋道，“花是植物繁衍后代的一個特殊器官，花的顏色是引導(dǎo)昆蟲、鳥類甚至一些動物的標(biāo)志之一。從科學(xué)意義上來說，植物花的顏色是其與授粉動物之間極為重要的信息媒介之一。”

由于植物扎根大地?zé)o法移動，因此它們“想”了很多辦法借助蜜蜂、蝴蝶等昆蟲來幫自己授粉。

羅樂介紹說，一朵花生成某種顏色，往往與能感覺到這種顏色信號的昆蟲有關(guān)。例如，蜜蜂、黃蜂偏愛粉紅色、紫色和藍(lán)色;蠅類和甲蟲喜歡暗黃色;夜間活動的蛾類對白色敏感;蝴蝶識別紅色的本領(lǐng)最高，在熱帶、亞熱帶，開大紅花的植物種類較多。

有趣的是，由于視覺光譜不同，昆蟲眼中的花朵與人類眼中的花朵完全不同。據(jù)《每日郵報(bào)》報(bào)道，包括蜜蜂在內(nèi)的許多昆蟲能接收的光譜范圍都比人類要廣，紫外光是它們能辨別的光線之一，在紫外光下，花粉、花蜜所在的部位往往格外耀眼或者顏色更深，能吸引昆蟲找到正確的位置，進(jìn)行采蜜傳粉。

比如，生長在河畔沙地上的月見草在人看來完全是黃色，而在昆蟲眼中它的中心部位卻格外艷麗;同樣，蜜蜂看到的蒲公英，其中心與周邊也有明顯的色彩差異;俗稱“白頭翁”的銀蓮花在昆蟲眼中是一片藍(lán)色，而中心的黃色花蕊則會呈現(xiàn)暗黑色;原本藍(lán)紫花瓣、黃色花蕊的藏紅花在紫外光下會分出鮮明的3個色區(qū)，中間的花蕊部分呈現(xiàn)出很深的紅褐色。

羅樂指出，同類昆蟲對不同顏色的感知也存在區(qū)別，它們通過各自的感知辦法，認(rèn)識自己喜歡的花朵，在采蜜的同時幫助花朵傳粉，完成大自然中的物種協(xié)同進(jìn)化過程。而通過對不同花色的感知和偏愛，不同種類的昆蟲也會避免對同一種植物花蜜的競爭，這也被稱為不同物種“生態(tài)位的分離”，從而使得各種生物都能夠較好地生存下來。

人工培育的花色無法通過種子穩(wěn)定遺傳

在花的觀賞價(jià)值之中，花色最引人注目。但是單一或有限的幾種顏色遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足觀賞的需要，人們期望通過各種方法獲得新穎獨(dú)特的花色。

“一般來講，大多數(shù)植物的花色相對穩(wěn)定，因?yàn)槠?lsquo;爹媽’傳給它們的基因很穩(wěn)定。但我們觀賞的很多花卉品種都是人工選育而非大自然選擇的結(jié)果。”羅樂說，前文提到的另類綠色櫻花就在此列。“綠櫻花名叫‘郁金’，屬晚櫻品種。由于綠色的花很難吸引昆蟲授粉，因此這種綠櫻是經(jīng)過長時間人工選育而來的。”

實(shí)際上，人工選擇尤其是雜交育種大大豐富了鮮花的顏色，并且能夠在較短時間內(nèi)取得顯著成果。如牡丹，其最早花色只有粉紅一種，經(jīng)過人為的選種、雜交，再通過嫁接技術(shù)穩(wěn)定栽培，在北宋中葉，幾十年功夫就創(chuàng)造出深紅、肉紅、紫色、墨紫、黃色、白色等各種顏色;又如虞美人，經(jīng)過人工選育，目前花色已有紅色、黃色、橙色、白色、藍(lán)色等。

但是，羅樂同時指出，“溫室的花朵”本身就可能不結(jié)實(shí)或敗育，花色不能依靠種子穩(wěn)定遺傳，因此其流傳就需要通過嫁接、扦插等無性繁殖方式進(jìn)行。

此外，想要通過改變栽培環(huán)境如光照等來改變植物的花色基本難以實(shí)現(xiàn)，只有很少數(shù)的植物如八仙花，改變栽培環(huán)境的酸堿度就可能改變其花色，多數(shù)植物都有其特定的生長適應(yīng)性，過多環(huán)境改變只能導(dǎo)致其生長不良甚至死亡。(記者 華凌)