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第14章 植物的器官(3)

由子房形成的果实,有葡萄、西红柿、柿子等。不过,它们与桃子又有不同,除外果皮像一层薄膜以外,中果皮和内果皮都变成了多汁的果肉。其中,西红柿更加特别,它着生子房的胎座也很发达,而且是肉质的,所以我们吃西红柿的时候,包括把它的果皮和胎座这两大部分一起给吃了。

橘子和柚子的情况则另是一码事。剥去的皮是由外果皮和中果皮组成的。在外果皮上有一颗颗亮晶晶的油滴状小圆点,是藏着芳香油的腺体。剥皮时喷出的雾一样的东西,这是芳香油被挤出来后所产生的。至于橘子的内果皮,这才是我们要吃的部分。有趣的是,我们吃的不是内果皮本身,而是内果皮上肉质化了的囊状毛。这些毛呈纺锤状,一丝丝地充满了浆汁,它们排列整齐,彼此挤压在一起填满了整个子房的内腔。橘子成熟后,由于中果皮破裂,细胞干瘪而与内果皮分离,所以橘子也就变成为一瓣瓣的了。

最常见的是一朵花发展成为一个果实,但果实中也有不少是由很多花聚生在一起,使整个花序变为一个果实的。这种果实叫聚花果(也叫复果),像桑椹、菠萝、菠萝蜜等就是。桑椹是多数雌花聚在一起形成的,桑椹中可食的部分为肥厚的萼片。菠萝则是花托、萼片、花冠、子房连在一起,再加上花序轴而形成的,它们结合成为一种椭圆形的肉质结构。

从上面所举数例已可看出,水果不但在形状上而且在食用部分的来源上也是多种多样的。它们的这些变化,都是植物长期以来受自然选择和人工选择不断加强和积累的结果。

树木的冬芽

无论哪一种落叶树,都可以在落叶后的枝条上形成继续活动的新结构,这就是冬芽。冬芽能够安然度过隆冬季节,与它的形态结构以及内部生理变化有直接关系。

按生长位置分,冬芽有两种。一种是生长在小枝顶端的叫做顶芽,它比较肥大,一般只有一个,如丁香、杨树的顶芽;另一种是长在叶痕的上方,当叶子未脱落时隐藏在叶腋内,叫做腋芽,腋芽常不止一个。如杏树的腋芽两两并生,紫穗槐的两枚腋芽则相叠而生,枫杨、山皂角的腋芽三枚叠生,而云实的腋芽常4—6个,上下迭生。如果最上方的芽受到伤害时,由第二个芽接替发育;第二个芽受伤时,由第三个芽接替发育。真是“有备无患”啊!

按性质分,冬芽可分为三种:发育成带叶枝条的叶芽、发育成花朵的花芽和既开花又长枝条的混合芽。如桃树的三个并生腋芽,中间最大的芽为叶芽,而其两侧的芽是花芽。苹果、梨和海棠的芽则均为混合芽。

冬芽是个能开花长枝叶的器官。看上去,它柔弱娇嫩,但面对寒冷和干燥等不利条件它却毫不畏惧,因为它早就做好了充分的准备。首先,每个冬芽外面都包得严严实实,最典型的如玉兰和木兰的冬芽,其芽的外面都包着两枚像笋壳般紧裹的芽鳞片,这是两片变态的叶子。每个鳞片坚韧厚实,上面生着密密的绒毛,仿佛披上了一件厚厚的毛外套;有些植物的芽鳞还能分泌一些黏液,除有防水作用外,还可粘住爬来吃芽的小虫;有些植物的芽鳞外挂有一层光滑的蜡质,既可以防止芽内水分的散失,还可以阻止外界雨露霜雪的渗入,从而起到了保护幼芽安全越冬的作用。

冬芽不仅由于其外部产生了抵御寒冷等不利条件的适应性结构,其内部细胞也随气温的下降改变了原有的生理状态,因而大大增强了抗冻性。有的科学家通过微小的温度电偶检测过杜鹃属的一些越冬芽的温度,发现花芽的温度虽已降到冰点以下,甚至达到-30℃时,花芽却没有冻伤。原来随着温度的下降,花芽细胞内的水分脱出,并且存于外面的细胞间隙中。这样,花芽细胞内的汁液变得十分黏稠。当温度下降到-300℃时,花芽内的细胞几乎变成纸一样干燥的物质。从生理学上看,芽就是通过使冰点下降的途径,使细胞内不会产生冰晶,从而有效地抵御了寒冷,安然无恙度过隆冬。当大地回春、冰雪消融时,外界的水分又会回到花芽内,色彩缤纷的花朵便竞相开放了。

五彩缤纷的花朵

盛开的鲜花,五彩缤纷,瑰丽夺目。有的赤红如血,有的洁白如玉,有的黄似橙桔,有的浓黑如墨。如此艳丽芬芳的花色是怎样形成的呢?

原来,花瓣颜色是花瓣细胞内所含的色素所决定的。这些色素归纳起来有三类。

第一类是胡萝卜素,存在于细胞的有色体或叶绿体中,种类很多,不仅花瓣中有,而且在根部、叶片、果实中也有。花瓣呈现红色、橙色及黄色等,即由于该类色素所致。

第二类是花色素,它多以葡萄糖等糖类结合形成糖甙(花青甙)的形式存在于植物细胞液中。由于花色素约有20种,花青甙有130种,各种植物的花瓣中包含的花青甙数量、种类不同,因而花朵显色幅度较大。当细胞液呈酸性时,可表现出红色、粉色、橙色等;呈中性时,为紫色;细胞液呈碱性时,则为蓝色。

第三类是类黄酮,也以糖甙形式存在于花瓣细胞液中,可呈现出从浅黄至深黄的各种花色。细胞液碱性越强,其黄色变得越深,反之,如酸性越强,其黄色变得就越浅。

黄色的花朵是很常见的。浅黄色花瓣中最常见的色素是类黄酮,像金鱼草、大丽花等的奶油色、象牙色的花即是。较深的黄色,像郁金香、百合花和蔷薇花等主要是含类胡萝卜素形成的。还有一些花,像万寿菊、酢浆草等,其深黄色则是由类胡萝卜素和类黄酮协同显色的结果。通常认为类胡萝卜素比类黄酮显示的黄色效果显著。

橙色的花,与类胡萝卜素和花青素含量的比例有关。如前者含量多些,则显示出偏黄的橙色,像橙黄的百合;而后者含量多些则显示出偏红的橙色,像天竺葵特有的橙色花瓣;两者之间含量的变化,影响花色显示出微妙的差异。

红色和粉色的花朵,像牡丹、桃花等,其花色均与花青素有关。而花瓣红色的深浅则是由花青素的含量来决定的。

自然界中有不少是开蓝色花的,显得十分娇艳,如石竹和矢车菊等。但科学家在花朵中始终未找到蓝色的色素。从矢车菊、石竹等蓝色花瓣中提取的色素,主要是花青素。那么花青素又是如何显现出蓝色的呢?这个问题,争论了几十年还没作出定论。不过,有的科学家认为这是由于花青素和金属元素、助色素等组合成为一种十分复杂的络合物,在花朵细胞液中显现蓝色,于是就有蓝色的花,如石竹蓝色花瓣内的花青素就是由钾、钠等金属原子结合成盐类形式存在,而且很稳定,不受细胞液酸碱度变化而改变颜色。

绿花和青花,就是花中色素以叶绿素为主。至于占花色30%的白花呢,那是花中不含色素,只是组织里充满了无数小气泡,所以看起来是白色的。

如果挤掉这些气泡,白花就成为无色的了。实际上,有的科学家认为自然界里根本就没有纯白色的花,白色花瓣的色素是存在于花瓣中的极浅的黄色色素类黄酮。

那么,在千万种花色中共有多少种色彩呢?有人曾经统计过4000多种花色,发现有白、黄、红、蓝、紫、绿、橙、茶和黑等9种色彩。其中以白色最多,其次是黄花、红花、蓝花、紫花、绿花、橙花、茶花,最少的是黑花。

花的颜色多在红、蓝、紫之间变化,其次是在黄、橙、橙红之间变化。

五彩缤纷的花色,给人以美的享受,但对植物本身来说,不过是招引昆虫传粉的标志广告。不同的花色为不同的昆虫所青睐:蜜蜂喜爱蓝色和黄色,对含类黄酮的白色也喜爱;甲虫一般对颜色的感觉能力差,喜趋往暗淡色、奶油色或绿色的花朵;蝶类喜红、紫等鲜艳的颜色;蛾类喜红、紫、淡紫和白色;蝇类喜暗淡色以及棕色、紫色或绿色;胡蜂喜棕色。