蒙特利尔大学 紫罗兰，这种植物基部的闭合小花是闭花受精花
信用:西蒙·乔利 为什么有些植物会开出小而不好看的花？两名蒙特利尔研究人员认为他们已经找到了原因，支持一个可追溯到150年前查尔斯·达尔文的假设
人们通常认为花朵是鲜艳夺目的对比色
但是一些植物种类实际上产生两种类型的花:外观多彩的普通花，和小而不开放的“矮子”，它们不是吸引授粉昆虫，而是自己授粉
为什么会发生这种情况至今仍是个谜
在今天发表在《当代生物学》上的一项研究中，加拿大的生物学教授西蒙·乔利(蒙特利尔大学)和丹尼尔·舍恩(麦吉尔大学)表明，这种类型的自花授粉与两侧对称的花有很强的联系，比如兰花，它们只有一个对称面，而不是多个对称面
大约150年前，查尔斯·达尔文提出了同样的假设，但是直到现在，多亏了乔利和舍恩的研究，这个假设才得到科学的支持
蒙特利尔生命空间机构蒙特利尔植物园的研究员乔利解释说:“花朵通常同时拥有雄性和雌性生殖器官，对于久坐的生物来说，这是确保繁殖的有效进化策略。”
“通过提供花蜜或花粉之类的奖励——或这种奖励的承诺——花使植物能够诱使动物传粉者将花粉从一种植物传递到同一物种的另一种植物，从而在交配过程中起到有效的中介作用
" 无法繁殖 “这种策略的问题是，”他继续说道，“在没有授粉者的情况下，植物可能无法繁殖或者繁殖不成功
" “一些工厂已经找到了避免这个问题的方法，”他补充道
“它们的一些花是自花授粉的，当授粉者很少时，生产闭花当然是确保自花授粉最独特和有效的解决方案
这不是一个常见的策略，但是闭花受精在开花植物中还是比较普遍的
" 这种特性存在于40个开花植物科的500多个物种中，例如朱顶红和紫罗兰
然而，闭花受精在很大程度上没有被注意到，因为闭花受精的花非常小
“达尔文很清楚闭花受精作为一种生殖策略的优势，他假设这种现象更可能发生在具有双侧对称花的物种中，而不是具有放射状对称花的物种中，放射状对称花有几个对称平面，例如苹果花
这是因为与放射状对称的花朵相比，前者通常由较少种类的昆虫授粉
“由于依赖范围较窄的传粉物种，拥有左右对称花朵的植物与拥有放射状对称花朵的植物相比，更有可能无法授粉
" 然而，直到现在，达尔文关于闭花受精和“合子型”之间的联系的假说，在植物学中被称为双侧对称，还没有被正确地检验过
分析了2500多个物种 为此，乔利和舍恩分析了2500多种开花植物——这是迄今为止收集的展示这些不寻常特征的花卉的最大数据集
“进化模型表明，卵裂球在左右对称物种中的进化频率几乎是四倍，”乔利说，“无论我们用哪种方法分析数据，我们都发现了相同的结果。”
" 两位作者还发现，与径向对称的物种相比，在没有授粉者的情况下，双边对称的物种平均产生一半数量的种子和果实，这表明闭花受精在确保繁殖方面对它们有更大的潜在影响
舍恩说:“这些结果表明，在波动的环境中，开放和关闭的花朵都有利于生产，例如当授粉者的数量变化时。”
这项新研究强调了花卉面临的挑战:确保它们的繁殖，同时尽量减少近亲繁殖
闭花授粉代表了一种解决这种困境的方法，即生产两种类型的花:正常的“异交”(从外部授粉)花和闭花授粉的花，在授粉条件不好时繁殖
“我们已经证实了达尔文最初通过对几十个物种的观察得出的假设，”乔利说
“有趣的是，一些开发出新的植物品种的科学家提出，如果转基因植物可以被培育成只产生闭花受精的花，这将有助于减少工程基因组通过它们的花粉传播——这是一个对环境有很大好处的实际应用
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