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为什么在自然界中很少见到黑色的花卉?

知乎日报  · 公众号  · 问答  · 2024-10-31 12:00

正文

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在大自然万紫千红、色彩斑斓的花海中,似乎很少见到黑色的花朵。这是为什么呢?一起来看看答主的回答吧。


为什么在自然界中很少见到黑色的花卉?


| 答主:艾比斯

1、自然界不存在真·黑色的花,因为花瓣不表达黑色色素,黑色只是红色、蓝色、紫色的混合色,花青素会加深饱和度,使得花看上去是黑色;

2、在自然环境下,黑色花朵对植物生存和授粉并不有利,高温会抑制花青素的表达,只有在干燥、寒冷的环境下,黑色花朵才有利于植物生存;

3、现在很多「黑色」的花是人工选择的结果。



花有哪些颜色?

在自然界中,白色的花占了大约 30%,其次是黄色花朵占了 20%,然后依次是红色、蓝色、紫色、绿色、「黑色」。
植物丰富的花色仅由少数几种不同的色素类型产生,包括叶绿素、类胡萝卜素、花青素和甜菜红色。叶绿素呈现绿色、类胡萝卜素呈现黄色/橙色、花青素产生橙色的天竺葵素、洋红色花青素和蓝色飞燕草素、大多数其他黄酮类化合物在可见光范围内 (几乎) 无色。甜菜红色呈现黄色/红色[1]。
而花青素的表达和调控是植物花朵呈现黑色的原因。「黑色的花」是接近黑色的深蓝色或深紫色的花,正如俗语「红到发紫、紫到发黑」。


花色的起源与进化

花瓣结构源自叶状结构,早期功能是保护花内的生殖器官。风媒植物的花朵有颜色是为了保护它们免受强光照射,提高种子发育的温度,防止草食动物捕食,因此早期花朵的颜色与吸引传粉者无关。
一朵花的色彩由两种因素决定,一是花朵产生的色素反射的光、二是动物感受光的光感受器。
一朵红色的花吸收蓝光、黄光和绿光、只反射红色光。对于人来说,人有红色光感受器,我们看到它是红色的,但是蜜蜂没有红色光感受器,而只有绿色、蓝色和紫外线区域感受器,因此对于蜜蜂来说,这朵花可能只是黑色的[2]。
蜜蜂眼中的花朵

早期分化的被子植物会产生颜色较浅的花朵,比如淡黄色或白色花朵。而由于昆虫和甲壳类动物编码多种不同的感光蛋白,可以区分各个波长段的光,导致花色大幅度辐射开来,使得花朵可以被以前不感兴趣的动物看到,招募为新的传粉媒介。但是花的颜色并不是吸引传粉者最重要的因素,花朵的气味、形状和奖励一起产生的作用。


在极端寒冷环境下,「黑色」花朵更有利于植物生存?

在普通环境下,「黑色」花朵与其他颜色的花相比,不太能吸引传粉者过来传粉。其次,红、橙、黄光的波长长,含热量高;蓝、绿光的波长短,含热量少。红、橙、黄花反射了含热量高的长光波,可生长在阳光强烈的地方。而黑花能吸收全部的光波,热量过高,花组织易受到伤害。
但是在极端干燥与的寒冷环境下,深色花瓣可以使花冠温度升高,它们可以吸收更多的太阳辐射,从而提高其在低温气候下的繁殖成功率,且有助于昆虫提高体温。
另外在较高的温度下,花的糖和花蜜的产量会升高,可以为传粉者提高稳定以及提供更多的回报[3]。



人工培育的「黑色」花朵

2005 年,新加坡理工学院培育出黑色郁金香品种「夜皇后」。

2013 年培育的黑色大丽花品种[4]

巧克力波斯菊

黑色蝴蝶兰

参考

1. ^https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.01.055
2. ^DOI:10.1007/s00359-014-0915-1
3. ^doi:10.3389/fpls.2022.885176
4. ^Deguchi A, Ohno S, Hosokawa M, Tatsuzawa F, Doi M. Endogenous post-transcriptional gene silencing of flavone synthase resulting in high accumulation of anthocyanins in black dahlia cultivars. Planta. 2013 May;237(5):1325-35.



题图来源:答主@艾比斯



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