生态环境劣变花朵变异频现

发表时间：2024-09-15 21:38:51 来源：植物知识

     

  春暖花开时节，广东华南农业大学校园里各种鲜花竞相盛放，黄花风铃木过后又有宫粉羊蹄甲（紫荆花的一种）、红千层（瓶刷子树）、三角梅，一茬接一茬花开如海，吸引了一波接一波的赏花客。当大家在花下嬉戏、留影、玩摄影时，或许没有几个人会留意到花木上、草丛中花开有异样吧？

  比如一朵体积是正常花的两三倍的宫粉羊蹄甲，花瓣竟有10片，雌蕊也有2个（正常花为5花瓣、1雌蕊、5雄蕊）；又或者是有着6-8片花瓣的宫粉羊蹄甲，或苞片变成了花瓣的韭兰（红菖蒲莲），3枚肉穗花序并列合生的海芋花朵，并蒂而生的非洲菊，甚至是野生草丛中最不起眼的红花酢浆草也出现了4瓣花（正常为5瓣）。

  在华南农业大学主讲植物生理学27年后，又潜心执教植物学史、农业科技史的周肇基教授，细心地发现了这些“异样”。他向羊城晚报记者展示了多年来拍到的一些“与众不同”的图片。他认为，这并非什么奇花异草新品种，植株发生这种表现型变异，其实应该是由于自然生态环境或花木生长局部环境变恶劣的结果，是植物遭受灾难发出的“呼救信号”！他呼吁：赏花之余，更请爱护自然、保护自然环境！

  早在1987年11月8日，在华南农业大学农业历史研究室工作的周教授，敏感地闻到阵阵馨香，发现窗外的睡莲正在悄悄绽放，他站在走廊上眺望欣赏，猛地发现其中的一朵与众不同——一支花梗上竟然开出两朵花。凭着自己的工作经验与知识积累，他感觉到这朵睡莲十分罕见。以前人们所说的“并蒂莲”，多指同为睡莲科属的荷花，并蒂的睡莲还鲜有闻说。于是他找来同事帮忙，下到池塘里从不同角度仔细地拍下了几帧图片，又连续观察了几日，拍到花的自然闭合、再度绽放及凋萎的全过程，并发表在《植物杂志》期刊上。这朵“奇花”很快得到同行们的关注。国际科学史研究院通讯院士胡道静教授还惠赠《穗城并蒂睡莲奇象题记》致贺：“茁发于华南农业大学农史楼庭院池塘内的并蒂红色睡莲，尤亘古未闻之生物史上奇迹也。”

  这是周教授从教29年来第一次引发众人对植物花朵变异的关注。他由此开始将兴趣和研究重点逐步转为花卉文化史，追踪花朵变异是其中一个重点。

  今年81岁的周教授多年来已拍摄到各种变异花卉数百朵的照片。这中间还包括2001年5月、2003年6月、2005年6月分别在华南植物园、华南农大园林中心发现的不少白鹤芋植株肉穗花序变异，有的生出两三枚佛焰苞，有的三支肉穗花序并列合生为一，被10多枚超常量的佛焰苞所包围；2000年4月在云台花园拍到的只有4枚花瓣的粉红扶桑（正常花为5瓣）；2001年在广东省花卉研究所找到的五星茑萝植群里的四星茑萝花；2001年2月、2002年11-12月、2005年3月在华南农大园林中心学生水培实验大棚里，多次发现数十株千奇百怪的红掌、粉掌肉穗花序及叶片的变态；2003年、2005年、2012年分别在羊城花市、省花卉研究所发现的红、黄马蹄莲并蒂花的非正常现象；2004年发现的4瓣鸡蛋花及2017年发现的6瓣鸡蛋花；2004年2月、3月、2010年3月分别在华南农大成教学院门口发现硕大的变异宫粉羊蹄甲，花蕊数常常是正常花朵的两倍，跟踪考察发现，其花朵寿命也比正常花长两天，还出现不少6瓣、7瓣花（正常花为5瓣）；2012年3月26日在华南农大果树中心大棚里发现的并蒂黄非洲菊花、并蒂粉非洲菊花、并蒂向日葵花……

  周教授统计，以上花朵变异植物计有11个科28种花木。除了睡莲科红花睡莲，还有百合科的葵百合、橙红百合、香水百合、郁金香，天南星科的白鹤芋、绿巨人、海芋、红掌、粉掌、红/黄马蹄莲，锦葵科的粉花扶桑，旋花科的茑萝，石蒜科的朱顶红、网球花、水仙、韭兰、小韭兰，夹竹桃科的鸡蛋花，豆科的宫粉羊蹄甲、红花羊蹄甲，酢浆草科的紫叶酢浆草、红花酢浆草，兰科的蝴蝶兰。菊科的黄、粉非洲菊、向日葵。他认为由于个人考察地区和时间有限，自然界实际呈现出来的花朵变异，数目显然还要庞大许多倍。

  连年的观察拍摄中，宫粉羊蹄甲一直是周教授关注的重点。今年春天的赏花季，周教授在华南农大校园里不用费很多精力，也不是天天观察，便又发现了100多朵变异出不正常花瓣的宫粉羊蹄甲。他说：“这种变异现象可以说是越来越频繁与复杂了。虽然植物变异也是进化的一种表现，但真正的植物进化本来要经历漫长的历史时期，现在这种情形也未免太迅速了。况且我特别留意过华南农大的同一棵宫粉羊蹄甲（之前他曾在此首次发现10个花瓣的硕大花朵），并没再次出现同株持续开出变异花的普遍情况，这说明它们花朵变异并不是因为基因突变而导致的。”

  在发现不少变异花卉后，周教授以广州花市、华南植物园、云台花园、省花卉所、文化公园、华南农大园林中心为重点观察场所，持续记录了植物变异现象。

  在2000年4月至2005年6月期间，他发现这里的白鹤芋肉穗花序变异情况明显，约15%的植株生出了两三枚佛焰苞，还有多株绿巨人佛焰苞变形、变双，肉穗花序变矮，佛焰苞脉变绿。在园林中心的学生水培实验大棚里，他发现了数百盆的水培红掌、粉掌等水培植物，有20%的植株肉穗花序出现畸形、怪状，根、茎、叶均生长不良。

  因为自己尤其钟爱百合并长期种植，他也十分关注百合花的变异情况。他惊奇地发现，百合的变异简直多到数不清，不少百合都有少瓣、多瓣、多蕊的变异现象，甚至有些雄蕊与雌蕊数量同时出现变异。1999年他在羊城花市上，竟在近百盆百合中一下子就发现了十几朵异常的花。

  他不禁严肃地思考起来：百合是典型的鳞茎无性繁殖植物，其后代的遗传性稳定，变异性是极小的，为什么现今频现异花？白鹤芋、绿巨人同样是无性繁殖，为什么花序一反常态地奇花迭现？而一批批水培红掌、粉掌的试验中又为何会出现高达20%的花序变异现象？

  经深入调查，他得知，在园林中心的水培试验是分组进行的，那些培养液都是人工配制的，营养成分、比例也各有配方。按规定，实验者应当定期观测记录并更新培养液，而现状是，显然有人没有认真做到这一点。因为周教授发现，认真执行组的植株生育是正常的，疏于管理组由于植株长期的水分、营养消耗导致培养液成分、比例急剧变化，加之代谢废物的积累，培养液早已失去了生理平衡，许多毒性物质杂存，这些都极大地妨害了植株的正常生育。只需提起植株看一看根系就能发现，那些疏于管理的植物根系都变得短浅、腐烂甚至有黑臭现象——正是这样恶劣的培养环境，令植株濒临衰亡。出现畸形怪状，应该是植株在恶劣生长条件下，所表现出的“呼救”征兆。

  周教授由此提出，花朵大量出现变异还是要从生态环境中找原因。科学技术是把“双刃剑”。现代科学技术在推动农林园艺业生产力腾飞的同时，已显露出许多严重的缺点和弊端。能源、化肥、农药（包括杀虫剂、植物激素和植物生长调节剂）滥用，不仅导致成本急剧上升，也带来土壤团粒结构破坏、土壤板结的后果。重金属污染、土壤有机质含量降低等一系列问题，工业废水、废气乱排，还导致水源变劣以及严重的空气污染、灰霾不散。而现代园林花卉业为了快速繁育，追求高经济效益，应节庆地催生非时令花卉甚至反季节花卉，便大规模应用组培技术，不惜滥用植物激素、植物生长调节剂，化肥、农药致使本是无性繁殖、遗传性稳定的植物受害，“逼”出变异之花。此外，根据他的一些现场环境考察，比如他发现的那朵4瓣、7瓣鸡蛋花，植株就生长在马路边，长期受高压电线的电磁污染、白炽路灯彻夜不熄的强光刺激，因此这些木本植物的花朵变异，应该还与生长环境的人为破坏有关。他呼吁各相关单位能做出相应调整，最好能够降低人为的生态环境破坏。

  遗传性——生物体的一种属性。指亲代性状通过遗传物质传给后代的能力。也是生物体要求一定的生长发育条件，并对生活条件作一定反应的特性。

  变异性——生物体的一种属性。是生物体因环境的改变而同化了新的生活条件之后，能改变自身遗传性的一种特性。通过有性杂交、无性杂交或定向培育，可以动摇旧的遗传性而形成新的遗传性。也有人把变异性区别为表现型的变异和遗传型的变异，认为环境引起的表现型变异是不遗传的，环境引起的遗传型变异是可以遗传的。

  在观察“奇花”之余，周教授还发现一个有趣的现象——顶生叶呈现花瓣化的变态。

  早在2001年时，英国《新科学家》杂志的一篇报道称，有科学家发现，在植物体内有三组基因对形成花朵的过程很重要，如果使这三组基因不能发挥作用，花朵的花瓣、雄蕊、心皮等部分就都会变成叶子一样的萼片。不过，如果激活叶子里的这三组基因，却并不足以使叶子一定会变成花瓣。墨西哥国家自治大学和美国加州大学圣迭戈分校的科学家则发现，除原来的三组基因外，植物体内还另有三个基因与花朵有关，如果关闭这三个基因，花朵也会变成叶子。他们还发现，如果激活这三个基因中的两个，同时激活早先发现的三组基因，就可以使叶子变成花瓣。他们已成功地在水芹上完成了这一试验。日本京都大学的科学家也获得过类似的成果。科学家对此进行研究，其实是希望同样的方法在其他植物上也行之有效，以便能培育出全新的鲜花品种。

  1997年春节时，周教授发现了自己种的一棵郁金香，也出现了顶生叶呈现花瓣化的变态。2001年6月他又发现韭兰（红菖蒲莲）苞片变为花瓣状。这些出现苞片变花瓣、生于花萼旁的现象，其实都可以证明花瓣可以由叶片变化而来。

  有科学家幽默地说过：“花朵是热恋中的叶子。”周教授认为这特别有道理。科学家们一直认为植物的各部分是同源的，花也都是由叶片转化而成的，故统称为花叶。而花萼和花冠是由营养叶转化而成的，雄蕊和雌蕊是由孢子叶即生殖叶（雄蕊是小孢子叶，雌蕊是大孢子叶）转化而成的。故虽为同源，它们也已分化久远了。但如今我们还是能看到特殊情况下，一些叶片异化为花瓣，因此也有的人觉得这是一种“返祖”现象。

  周教授赏花竟赏出了如此多“奇花”。这是我们很多人未能发现的“意外的美”。赞叹之余，我们也应该反思，自己是不是做过破坏环境的事？保护环境，人人有责。