秋葉的演化之謎?
實際上這仍然是一個謎。
許久以來,植物學家一直認為秋天葉子變色僅僅只是凋落營養(yǎng)物質回收的副產品而已,畢竟呈現(xiàn)黃色的類胡蘿卜素僅僅是因為葉綠素的降解而被動呈現(xiàn)的,但是在秋葉中竟然主動生產出了花青素,這樣耗費成本的主動生產,讓秋葉的顏色意義變得不再消極了。
現(xiàn)在科學家們認為,秋葉的顏色可能主要是兩種作用。
一個是生理上的,即在葉綠素降解后充當光保護的功能;除此以外,花青素產生也是植物應對環(huán)境脅迫的常規(guī)方法。這種水溶性的色素,不僅能過濾紫外光,防止光損傷,還能溶解在細胞中,增強細胞的滲透壓,使植物能夠應對秋季干旱的脅迫環(huán)境。
但僅僅生理上的作用可能并不足以解釋這場秋季宏大的盛裝,因為應對脅迫,生產色素其實并不是最經濟的解決方法。
秋天里的紅楓
圖片來源:Veer圖庫
另一種解釋是秋葉確實像人類觀賞到的一樣,是為了在色彩上充當防蟲的視覺信號,在與動物協(xié)同進化中產生的。
比如有觀點認為,秋季也是蚜蟲轉化越冬寄主之時,大面積的蚜蟲遷移到樹上越冬,在來年春天綠葉產生時,會對植物造成毀滅性的打擊。而秋葉的顏色則充當視覺上的防御功能,提示葉子不良好的狀況。甚至在大多數(shù)昆蟲的眼中,紅色是不可見的,紅色的葉子在它們看來是完全的黑色,葉子可以用紅色將自己隱匿起來。
巧合的是許多剛萌生的新葉也往往是紅色的,這些容易被啃食的幼葉可能也依靠紅色將自己保護起來。
許多剛長出的幼葉也往往是紅色的
圖片來源:參考文獻
秋葉可能還能讓原本在綠葉之中偽裝的、以植物為食的各類昆蟲暴露,變色的葉子會讓原本隱匿的植食性昆蟲的綠色變得顯眼起來,從而被天敵識破它綠色的隱蔽色,減少樹木上藏著的各類有害食客。
秋季變化的葉色可能也會讓原本偽裝成綠葉的昆蟲在樹上暴露
圖片來源:lochmantransparencies.com
還有假說認為,秋葉甚至可能充當樹木果實的旗幟,許多落葉樹種秋季落葉時也是果實成熟散布的季節(jié),同果實顏色一致的紅葉讓隱匿在樹上的秋果更容易被鳥類等種子散布者發(fā)現(xiàn),從而助力果實的散布。
秋葉與秋果同時掛在樹上
圖片來源:alltomtradgard.se
當然這些都只是秋葉與動物協(xié)同演化的種種假說,唯一可以肯定的是,秋葉這場盛大的變裝肯定不僅僅是葉子凋落衰老的副產品,有著重要的生理與生態(tài)功能,等待著人們去挖掘。
參考文獻:
[1]Archetti, Marco, et al. "Unravelling the evolution of autumn colours: an interdisciplinary approach."?Trends in ecology & evolution?24.3 (2009): 166-173.
[2] Archetti, Marco. "Phylogenetic analysis reveals a scattered distribution of autumn colours."?Annals of Botany?103.5 (2009): 703-713.
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