櫻花為什麼有綠色的？花的顏色由它決定
2020-04-14 09:36:52
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A-春暖花開走進「花花」世界
花色繽紛不只是為了美這麼簡單
春暖花開，又到了一年一度的櫻花季。近日，綠櫻花在北京玉淵潭公園盛開，花是淺綠色的，非常稀有，被稱作是「櫻花界的大熊貓」。櫻花為什麼會有綠色的？花的各種顏色究竟是什麼決定的？帶著這些問題，記者採訪了北京林業大學園林學院副教授羅樂。
花青素隨pH值變化讓花呈現不同顏色
赤橙黃綠青藍紫，鮮花以其豐富的色彩，令人感受到生命的無限魅力。那麼大自然究竟是如何讓這些花朵有了繽紛的色彩呢？
羅樂說：「花色是植物長期進化的結果，是由基因決定的。鮮花花瓣細胞中含有花青素、類胡蘿蔔素、葉黃素等主要色素，在不同細胞液pH值下，這些色素會讓花朵顯示出不同的顏色。例如，如果花瓣細胞中的色素以花青素為主，那麼花朵的顏色一般在紅、紫、藍3色之間變化；以葉黃素為主的一般呈現淡黃或黃色；以類胡蘿蔔素為主的則在黃、橘紅色之間變化。」
科學家發現，在植物花朵含有的色素中，類胡蘿蔔素比較穩定，並不會對酸鹼做出什麼指示性反應，因此含類胡蘿蔔素多的花能夠穩定顯示出黃色與橙色。但花青素就很不穩定，自然界鮮花顏色豐富多彩與它的這一特性密切相關。
「花青素是形成鮮花色澤最主要的色素，它猶如一條變色龍，對酸鹼度很敏感，只要酸鹼度稍微變化，它的顏色即會隨之改變。」羅樂說，「例如，在不同的細胞液pH值下，花青素的顯色結果不同。在pH值呈酸性時，它會變成紅色，酸性愈強，顏色愈紅；在pH值為中性時，它呈現紫色；在pH值呈鹼性時，它會變成藍色，鹼性較強時，則變成藍黑色。」
「此外，有些植物的花青素在不同光照、溫度、土壤等環境下也會呈現出不同程度的反應和變化。這就導致了有些花的顏色會一日三變，如牽牛花的花瓣在清晨是粉紅色，之後會變成紫紅色，最後變成藍色。」羅樂說。
自然界中的花以白色居多，其次是黃、紅、藍、紫、橙，少見的是綠色，幾乎沒有黑色，這是為什麼呢？羅樂說：「如果花朵不含有任何色素，花瓣會呈自然白色，這是由於花瓣中的微小氣泡會把光線全部反射形成的。而黑色能吸收光波，黑色的花易受光波照射的傷害，因而被自然界逐漸淘汰。這是大自然在生物進化過程中選擇的結果。」
昆蟲看到的花比人類看到的更「美」
記得有一首歌中問道：花兒為什麼這樣紅？其實我們也想問問除了扮靚世界，花朵繽紛的色彩還有其他的意義嗎？
「通俗地說，為了活下去，繁衍後代。」羅樂一言蔽之，接著他解釋道，「花是植物繁衍後代的一個特殊器官，花的顏色是引導昆蟲、鳥類甚至一些動物的標誌之一。從科學意義上來說，植物花的顏色是其與授粉動物之間極為重要的信息媒介之一。」
由於植物紮根大地無法移動，因此它們「想」了很多辦法藉助蜜蜂、蝴蝶等昆蟲來幫自己授粉。
羅樂介紹說，一朵花生成某種顏色，往往與能感覺到這種顏色信號的昆蟲有關。例如，蜜蜂、黃蜂偏愛粉紅色、紫色和藍色；蠅類和甲蟲喜歡暗黃色；夜間活動的蛾類對白色敏感；蝴蝶識別紅色的本領最高，在熱帶、亞熱帶，開大紅花的植物種類較多。
有趣的是，由於視覺光譜不同，昆蟲眼中的花朵與人類眼中的花朵完全不同。據《每日郵報》報導，包括蜜蜂在內的許多昆蟲能接收的光譜範圍都比人類要廣，紫外光是它們能辨別的光線之一，在紫外光下，花粉、花蜜所在的部位往往格外耀眼或者顏色更深，能吸引昆蟲找到正確的位置，進行採蜜傳粉。
比如，生長在河畔沙地上的月見草在人看來完全是黃色，而在昆蟲眼中它的中心部位卻格外豔麗；同樣，蜜蜂看到的蒲公英，其中心與周邊也有明顯的色彩差異；俗稱「白頭翁」的銀蓮花在昆蟲眼中是一片藍色，而中心的黃色花蕊則會呈現暗黑色；原本藍紫花瓣、黃色花蕊的藏紅花在紫外光下會分出鮮明的3個色區，中間的花蕊部分呈現出很深的紅褐色。
羅樂指出，同類昆蟲對不同顏色的感知也存在區別，它們通過各自的感知辦法，認識自己喜歡的花朵，在採蜜的同時幫助花朵傳粉，完成大自然中的物種協同進化過程。而通過對不同花色的感知和偏愛，不同種類的昆蟲也會避免對同一種植物花蜜的競爭，這也被稱為不同物種「生態位的分離」，從而使得各種生物都能夠較好地生存下來。
人工培育的花色無法通過種子穩定遺傳
在花的觀賞價值之中，花色最引人注目。但是單一或有限的幾種顏色遠遠不能滿足觀賞的需要，人們期望通過各種方法獲得新穎獨特的花色。
「一般來講，大多數植物的花色相對穩定，因為其『爹媽』傳給它們的基因很穩定。但我們觀賞的很多花卉品種都是人工選育而非大自然選擇的結果。」羅樂說，前文提到的另類綠色櫻花就在此列。「綠櫻花名叫『鬱金』，屬晚櫻品種。由於綠色的花很難吸引昆蟲授粉，因此這種綠櫻是經過長時間人工選育而來的。」
實際上，人工選擇尤其是雜交育種大大豐富了鮮花的顏色，並且能夠在較短時間內取得顯著成果。如牡丹，其最早花色只有粉紅一種，經過人為的選種、雜交，再通過嫁接技術穩定栽培，在北宋中葉，幾十年功夫就創造出深紅、肉紅、紫色、墨紫、黃色、白色等各種顏色；又如虞美人，經過人工選育，目前花色已有紅色、黃色、橙色、白色、藍色等。
但是，羅樂同時指出，「溫室的花朵」本身就可能不結實或敗育，花色不能依靠種子穩定遺傳，因此其流傳就需要通過嫁接、扦插等無性繁殖方式進行。
此外，想要通過改變栽培環境如光照等來改變植物的花色基本難以實現，只有很少數的植物如八仙花，改變栽培環境的酸鹼度就可能改變其花色，多數植物都有其特定的生長適應性，過多環境改變只能導致其生長不良甚至死亡。（記者華凌）
責任編輯：王瀟璐