花朵枯萎的原因可以解释植物如何消耗（和保存）能量

Josiah02 · 发表于 2024-11-4 20:22:52

花朵枯萎可能并不表示花朵或植物的健康状况不佳，而是植物数百万年来形成的复杂资源管理策略的影响。
麦考瑞大学的研究人员和国际合作者在《植物生物学》杂志上发表的一项研究首次表明，植物可以重新利用枯萎花朵的资源来支持未来的繁殖。
主要作者、麦考瑞大学名誉教授 Graham Pyke 表示，这一发现有助于解释一种常见但不太理解的植物过程。
派克教授说：“我们的研究首次直接证明，植物可以从枯萎的花朵中回收资源，并重新利用这些资源来促进未来的繁殖。”
这些资源包括花瓣的能量和化学成分——包括碳水化合物和氮、磷等营养物质。
运行试验
这项为期三年的研究集中于大花布兰德福迪亚（Blandfordia grandiflora），俗称圣诞铃铛，主要在十二月开花。
这种多年生植物原产于澳大利亚东部，开有鲜艳的红色和黄色花朵，经常在澳大利亚和国际花卉市场上出售。
商业种植的圣诞铃铛茎可以开出两三朵花，甚至十几朵花。
派克教授说：“我们的研究是在一片种植园中进行的，那里有几公顷的原生湿地石楠，圣诞铃花盛开，还有一座商业遮荫棚。”
该团队采用了多种技术来控制授粉和花朵枯萎，然后检查对种子生产和重新开花的影响。
令研究人员惊讶的是，植物并没有利用枯萎花朵中的资源来改善同一朵花或同一植物上其他花的短期繁殖。
“这些植物在一个开花季节回收用于繁殖的资源，并在下一个开花季节重新使用这些资源，”派克教授说。
为了实现这一目标，大花紫云英会从其枯萎的花朵中转移资源，将这种“化学能”储存在地下的球茎和根部中，然后在随后的季节（通常是一年后）帮助产生新的花茎。
格雷厄姆·派克教授（见图）表示，他的研究首次直接证明植物可以从枯萎的花朵中回收资源，并重新利用这些资源来促进未来的繁殖。图片来源：麦考瑞大学
工厂经济学
派克教授说，植物世界是一个令人着迷的资源管理和经济战略领域。
“植物经济学就是权衡利弊，”他说，“植物必须决定如何分配有限的资源；在一个领域投资意味着它们不能在另一个领域投资太多。”
这种资源分配的概念促使派克教授研究花朵枯萎的现象，多年来科学家一直推测这可能是植物将宝贵资源转移到其他过程的一种方式。
“我们大吃一惊，”派克教授说。“结果发现，植物比我们预期的要花更长的时间，它们不会立即利用回收的资源，而是将它们保存起来以备下一个开花季节。”
派克教授说，植物在花朵完成其主要生殖功能后，进化出了多种管理策略，而枯萎只是其中一种可能的方法。
并非所有植物都会出现花朵枯萎的模式；有些植物在受精并停止产生花蜜之后很长时间内仍会开花。
他说：“即使花朵只是作为整体展示的一部分，它们也能让整株植物对传粉者更有吸引力。”
有些植物甚至会在花朵枯萎前就掉落。“例如，看上去完好的蓝花楹花会直接掉落到地上；鸡蛋花树也会掉落完整的花朵，而不是让它们枯萎。”
测试理论
该研究以不同的方式测试了资源再利用。
一项实验比较了允许花朵枯萎的植物和去除花瓣以防止枯萎的植物的种子产量。另一项实验阻止了所有花朵的种子生产，但允许一组植物枯萎。
派克教授说：“我们可以通过剪掉柱头轻松地阻止种子产生。”
结果表明，花朵枯萎的植物比那些能够防止花朵枯萎的植物更有可能在下一季重新开花。
该研究还考虑了可能影响种子生产的其他因素，例如花茎高度、每茎花的数量和花的位置。
例如，茎部越高，花茎越多，产生的种子越多，种子越重，茎部开花越多。但花茎位置较低的植物往往产生的种子较少，种子重量也较轻。
派克教授说：“我们的发现为进一步研究其他植物物种以及它们如何恢复和再利用枯萎花朵的资源奠定了基础。”
进一步的研究可以探索这些回收的资源是由什么构成的，植物如何移动和改变它们，以及拯救这些资源的好处是否大于制造花卉的成本。

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