本頁使用了標題或全文手工轉換

維基百科,自由的百科全書
跳到: 導覽搜尋
各種各樣的花

被子植物被子植物門植物,又稱有花植物開花植物)的繁殖器官,其生物學功能的是結合雄性精細胞與雌性卵細胞以產生種子。這一進程始於傳粉,然後是受精,從而形成種子並加以傳播。對於高等植物而言,種子便是其下一代,而且是各物種在自然分佈的主要手段。同一植物上着生的花的組合稱為花序

「花」在生活中亦常被稱為「花朵」或「花卉」。廣義的花卉可指一切具有觀賞價值的植物(或人工栽插的盆景),而狹義上則單指所有的開花植物[1] 除了作為被子植物的繁殖器官,花卉還一直廣受人們的喜愛和使用,主要用於美化環境,而且還作為一種食物來源。

形態[編輯]

被子植物具異形孢子,亦即能產生兩種生殖孢子。花粉(小孢子,雄性)和胚珠(大孢子,雌性)分別產生於不同器官,但典型的花則同時含有大小孢子,因為它兩種器官兼有。

花可視為節間縮短並具繁殖能力的變態,而其節結構也可看作是的高度變態。[2]從本質上說,花的結構是由頂端分生組織的花芽和「體軸」分化形成的。花可以以多種方式着生於植物上。如果花沒有任何枝幹,而是單生於葉腋,即稱為無柄花,而其他花上與莖連接並起支持作用的小枝則稱為花柄。若花柄具分支且各分支均有花着生,則各分支稱為小梗。花柄的頂端膨大部分稱為花托,花的各部分輪生於花托之上,四個主要部分從外到內依次是:

花的主要結構示意圖
「完全花」一例,魚木Crateva religiosa)花兼有雄蕊(外輪)和雌蕊(中心)
  • 花萼: 位於最外層的一輪萼片,通常為綠色,但也有些植物的呈花瓣狀。
  • 花冠:位於花萼的內輪,由花瓣組成,較為薄軟,常有顏色以吸引昆蟲幫助授粉
  • 雄蕊群:一朵花內雄蕊的總稱,花藥着生於花絲頂部,是形成花粉的地方,花粉中含有雄配子
  • 雌蕊群:一朵花內雌蕊的總稱,可由一個或多個雌蕊組成。組成雌蕊的繁殖器官稱為心皮,包含有子房,而子房室內有胚珠(內含雌配子)。一個雌蕊可能由多個心皮組成,在這種情況下,若每個心皮分離形成離生的單雌蕊,即稱為離心皮雌蕊,反之若心皮合生,則稱為復雌蕊。雌蕊的黏性頂端稱為柱頭,是花粉的受體。花柱連接柱頭和子房,是花粉粒萌發後花粉管進入子房的通道。

雖然上述結構體現了花的「典型」構造,但自然中各植物的實際構造具有很大的差異性。這些差異對於被子植物的進化具有重大意義,並被植物學家廣泛用於確立各植物的種間關係。例如,被子植物的兩個亞綱可以透過其花瓣數加以區分:雙子葉植物通常有4或5(或者4或5的倍數)片花瓣,而單子葉植物多為3或3的倍數。

大多數植物的花都如上所述,同時具有雌蕊和雄蕊,這在植物學上稱為「完全花」、「兩性花」或者「雌雄同花」。不過,也有一些植物的花是「不完全花」或「單性花」,即只有雄蕊或雌蕊的花。此種情況下,如果雌花與雄花分別生長在不同的植株上,則稱為「雌雄異株」。相反,如果單性的雄花和雌花同生於一植株,則稱為「雌雄同株」。

有些植物的花單生於植株上,而有些植物的花則簇生於植株,對於後者而言,這些花若按照一定規律排列於花軸上,便形成了「花序」。在這一點上,必須要注意「花」的實際概念。從植物學角度看,一朵菊花向日葵並不是一朵花,而是一頭狀花序,即由許多小花組成的花序,而且其中的所有小花都具有前文提及的結構。有些花具有輻射對稱性,亦即如果其花被以任何角度通過中央軸線一分為二,所得的兩半都是對稱相等的,稱為輻射對稱花或整齊花,例如月季桃花。還有些花只能按一個角度切得兩個對稱面,則稱左右對稱花或不整齊花,例如金魚草和大部分蘭花

麝香百合Lilium longiflorum)。1.柱頭,2.花柱,3.雄蕊,4.花絲,5.花瓣

花程式[編輯]

花程式使用符號和數字來表達花的各部分組成、排列、位置及彼此間的關係。書寫順序是性別、整齊與否、花被(花萼花冠)、雄蕊群、雌蕊群。各個符號含義如下:

Male and female sign.svg 兩性花 P 花被 子房上位.svg 子房上位 + 某部不止一輪
Male black symbol.svg 雄花 Ca或K 花萼 子房下位.svg 子房下位 ∞(x) 多(少)而無定數
Female black symbol.svg 雌花 C或Co 花冠 子房半下位.svg 子房半下位 - 數字變化範圍
整齊花 A 雄蕊群 Parentesi Tonde.svg 連合 ,  : 分隔心皮、子房室、胚珠數
不整齊花 上部連合.svg 上部連合
基部連合.svg 基部連合

在花萼與花冠沒有分化的花中,用花被(P)代替花萼(K)與花冠(C)。 通常兩性花的符號可以省略,因為當雄蕊群和雌蕊群同時出現時,就表示該花為兩性花。例如泡桐屬的花程式為:

Male and female sign.svg↑K(5)C(5)A4G(2:2:∞)

花的剖面圖和花圖示

表示它的花為兩性花,不整齊花,花萼五裂,花冠五裂,雄蕊五枚,子房上位,二心皮合生,二室,每室具有多數胚珠。

花圖式[編輯]

花圖式(或稱為花式圖)是花的構造示意圖,使用特定的圖形表示各個花部的位置、數量、排列、甚至特徵。藉由花圖式這類的簡圖可幫助學習、研究上易於記憶,且可比較尋求演化序列[3]

歷史[編輯]

花圖式的利用由來已久,「在1916年以前已普遍出現在分類學教科書系統學的文章書籍等」[3]

花圖式之構成[編輯]

圖形的結構乃由外而內各輪以圓圈表示,逐層顯示片、雄蕊等之數量及位置,中央為雌花器

繪製花圖式的大致方法是:

  1. 花軸:先用黑色圓點在圖的上方表示花軸[4]
  2. 雌花器:花的中心位置為心皮雌花器),常見為空心圓線,模擬子房橫切面;圓中可以實線或虛線的分隔線表示心皮數目及黏合狀態(合生或離生的心皮、子房室壁的狀態),胎座型以及胚珠着生情況等。例如:附圖為三心皮合生,具三個子房室的雌花器(子房)。
  3. 雄蕊雄蕊常採用二個空心小圓圈表示花藥的橫切面,並表示出現相應的排列方式、輪數、合生或離生等;假雄蕊常採同樣圖形、但為實心。
  4. 花被:視花被是否區分為花萼及花瓣(或花冠,合生的花瓣),並依萼瓣合生或離生相互連接或分離。
  5. 苞片:以空心的弧線表示苞片及其著生位置。

發育[編輯]

成花誘導[編輯]

成花誘導是植物生命周期中的一個重大變化。這一過程必須發生在特定的時間,以利於受精和種子的形成,從而確保繁殖的最大成功。為了滿足這些需求,植物能夠感受重要的內源和環境信號,例如植物激素水平、適時的溫度和光周期變化等。[5]許多多年生和二年生植物需要經過春化作用方能開花。這類信號從分子學角度解釋,是由名為成花素的複雜信號的傳遞引起的。其中涉及到多個基因,包括CONSTANSFLOWERING LOCUS CFLOWERING LOCUS T等。成花素會在適宜的生殖條件下形成於葉片中,並作用於和生長錐,誘導形成一系列的生理和形態變化。[6]成花誘導完成後,下一步便是花原基的形成,使莖端分生組織轉變為花分生組織。簡而言之,就是使葉、芽和莖組織的細胞分化為能形成生殖器官的組織的生物化學變化過程。花芽頂端的生長點停止葉原基分化並橫向擴大,隨後形成多個螺旋狀的突起,這些突起日後能形成萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊。對於大多數植物而言,雖然成花的起始條件與環境信號密不可分,但這一過程是不可逆的。[7]成花過程一經開始,即使再除去相應的信號,莖端依舊會繼續發育為花器官。

器官發育[編輯]

花發育的ABC模型

人們目前已較為清楚決定花器官特徵的分子調控方式。在一個簡單的模型中,三類基因共同作用決定分生組織中花器官原基的發育特徵,分別稱作A類、B類和C類基因。花器官的第一輪僅有A類基因表達,控制花萼的發育;第二輪由A類和B類共同表達,控制花瓣的發育;在第三輪中,B類和C類基因共同作用形成雄蕊;而C類基因則在中心單獨控制心皮的發育。該模型基於對擬南芥Arabidopsis thaliana)和金魚草Antirrhinum majus)的同源異型突變體的研究建立。例如,當B類基因的功能出現缺損,突變花產生的花萼一如往常,但在花瓣層也會發育出多餘的萼片。而在第三輪B類基因的缺失會致使C類基因單獨表達,使得原本因出現在第四輪的心皮也同樣產生在第三輪。

該模型中的大多數基因均屬於MADS盒基因,並且是為各花器官調控基因表達的轉錄因子

授粉[編輯]

蜜蜂身上附着的花粉粒可隨其傳播到其它花上

花是植物的繁殖器官,其主要目的在於繁殖,即令花粉中包含的精子和位於子房的胚珠得以結合。授粉是花粉從花藥到柱頭的移動過程,精細胞和卵細胞結合的過程則稱為受精。花粉通常是從一株植物傳播到另一株,但許多植物能夠自花授粉。受精胚珠能發育成下一代的種子。為了適應自然,有性繁殖產生的後代都各具遺傳獨特性。

有花植物通常面臨著自然選擇壓力,因而會使用最適合其的傳粉方式,這點鮮明地體現在花的形態和植物的行為上。花粉可透過一些「媒介」在植物間傳播:有些植物利用非生物媒介,如風(風媒)或較罕見的水(水媒);而其他植物則利用生物媒介,包括昆蟲(蟲媒)、鳥類(鳥媒),蝙蝠(蝙蝠媒)及其他動物。有些植物能利用多種媒介,但大多都不是高度特化的。在這一過程中,花完全開放並發揮作用的時期稱為花期

吸引方法[編輯]

蜂蘭花Ophrys apifera)經過多代進化,以更好地模仿雌蜂,吸引雄蜂傳粉

由於植物無法隨意移動,因此,許多花依靠吸引動物幫助其在大自然進行種間授粉。利用昆蟲授粉的花稱為蟲媒花,這些花可能會和授粉昆蟲高度地協同進化。利用生物媒介的植物的花通常都有蜜腺,用以吸引尋找花蜜的動物接觸。有些花上還有稱為蜜源標記的圖案,為傳粉者指示出花蜜的位置。花也會用顏色吸引授粉者,鳥類蜜蜂都有色覺,可以看到色彩斑斕的花朵。花卉還能用香味吸引授粉,其中有些香味會讓人們感到愉悅。不過並不是所有的花香都能讓人類覺得好聞,有些花為了吸引喜食腐肉的昆蟲授粉,會散發出類似的腐臭味,例如大王花巨花魔芋泡泡樹Asimina triloba)等。夜間藉由蝙蝠和飛蛾授粉的花,則更多地是透過氣味來吸引授粉,且這類花大多為白色。

此外,還有一些花卉能利用擬態吸引授粉。例如,蜂蘭花的花朵與雌蜂的顏色、形狀和氣味類似。雄蜂會為了尋找配偶往來其間,花粉由此得以傳播。

果實傳播方法[編輯]

  • 動物:如蘋果、黐頭婆......
  • 風力:如蒲公英
  • 水力:如椰子
  • 自力:豆莢(荷蘭豆)

傳粉方式[編輯]

大多數花的傳粉方式可分為兩大類:

  • 蟲媒傳粉:吸引和利用昆蟲、蝙蝠、鳥類或其他動物傳播花粉。這些花朵都有特化的形狀和雄蕊的生長方式,以確保授粉者由引誘劑(如花蜜、花粉或配偶)吸引而來時,花粉粒能順利傳入其體內。
風媒花小米的穗狀花序,顏色樸素而花藥很大
  • 風媒傳粉:使用風力幫助傳粉,例如樺樹楊樹楓樹等。由於它們無需吸引他人傳粉,因此花朵往往不太引人注目。風媒花一般是雌雄異花或異株,雄性花花絲細長,末端為裸露的雄蕊,而雌性花則具有長長的羽狀柱頭。一般而言,藉由動物傳播的花粉顆粒較大,具黏性,並含有豐富的蛋白質(算是對授粉者另一種「獎勵」); 而風媒花粉通常是小顆粒,很輕,而且對動物沒什麼營養價值。此外,風媒花傳播的花粉還可能引起部分人類的花粉過敏症

還有些花可以自花授粉,即同一朵花中,雄蕊的花粉落到雌蕊的柱頭上。自花受精能增加種子產生的幾率,但也會限制遺傳變異的產生。閉花受精花就是自花授粉,之後其可能會開花,也可能不會,已知堇菜科玄參科中的許多種含有此類花。另一方面,許多物種的植物都有阻止自花受精的方法。有些植株上的單性雄花和雌花的不會同時出現或成熟,此外對於有些植物,來自同一植株的花粉由於含有化學阻擋層而無法為其胚珠授精,這種特性稱為自花不孕或自交不親和性

花與授粉者的關係[編輯]

許多花和某些授粉生物有着密切的關係,例如,很多花只會引來某種特定的昆蟲,因而也很依靠這種昆蟲得以成功繁殖。這種密切關係往往可以作為協同進化的例子,因為人們認為經過很長的時間,花和授粉者都會共同地進化,以配合對方的需要。

不過,這種密切關係也會帶來滅絕的負面影響。在這一關係下,任何一名成員的滅絕也幾乎必然導致另者步其後塵。一些瀕危植物種即是因授粉者的減少而致其瀕危的。

演化[編輯]

遼寧古果Archaefructus liaoningensis),已知史上最早的有花植物

遼寧古果Archaefructus liaoningensis)是目前已知最早的被子植物(有花植物),距今約有1.25億年的歷史。[8]一些已滅絕的裸子植物,尤其是種子蕨類植物,被認作是被子植物的祖先,但尚無連續的化石證據準確地顯示花的進化過程。這種相對較為現代的花在化石記錄中的突然出現,給進化理論帶來了不小的困擾,以至於被達爾文稱作是「惱人之謎」。不過,近年來發現的古果等被子植物化石,以及裸子植物化石的進一步發現,為被子植物特徵的形成過程帶來了新的提示。雖然能直接證明花朵已存在了一億三千萬年的證據寥寥無幾,但同時卻也有旁證顯示它們已有兩億五千萬年的歷史。在大羽羊齒類植物等古老的化石植物上,竟發現了齊墩果烷這種植物用來保護其花朵的化學物質。[9]

一般認為,花的生殖的過程自始就與其他動物有關。花粉傳播並不需要鮮艷的顏色和明顯的形狀,除非另有他用,否則這樣只會是個累贅,平白地浪費了植物的養分。一種假說認為,花外觀的突然形成是其在島嶼或島鏈之類的孤立地域演化的結果。在那裡,有花植物可以和某些特定動物(如黃蜂)發展出共生關係,最終導致植物和其共生同伴間高度的特化。

時至今日,花的進化仍在繼續。人類對當今的花造成了影響巨大,甚至使得不少花無法自然傳粉。現在的許多觀賞花卉曾經不過是些雜草,在地面受干擾時才會發芽,還有些喜與和農作物共生。此外,最漂亮的花往往因其美麗而免於拔採,從而形成了對人工選擇的特殊適應。[10]

文化[編輯]

梅花因其開於嚴寒而經常作為漢族堅貞品格的象徵。

許多花在東西方文化中都被賦予了特定的內涵。在中國傳統文化中,不少花卉都被賦予了美好的性格特徵:梅花象徵着民族之風骨,菊花象徵着文人之高潔,牡丹象徵着富人之華貴,蘭花象徵着君子之氣節。而在西方文化中,對各種花賦予的各種象徵意義稱為花語,比如紅玫瑰象徵愛情、美麗和熱情,罌粟花象徵對死亡的悼唁,鳶尾百合在葬禮中象徵着「復活」和「生命」等。此外,在世界上的許多文化中,花同樣是女性的象徵。

花鳥畫中國畫的常見題材,圖為陳洪綬所作《玉堂柱石圖》

大自然無數美麗的花朵同樣激發了眾多文人墨客的創作靈感。在中國文學中,早在《詩經》里就有了「桃之夭夭,灼灼其華」等描寫花卉的詩句,再如陶淵明所作《飲酒》之「採菊東籬下,悠然見南山」,周敦頤所作《愛蓮說》之「出淤泥而不染,濯清漣而不妖」等,中國古典文學中描寫花的詞句不勝枚舉。此外,許多詞牌名、曲牌名也與花有關,如《一剪梅》、《木蘭花》、《醉花陰》等。而在西方文學中,與花相關的作品同樣數量眾多,且尤以18至19世紀浪漫主義時代最盛,知名的作品包括威廉·華茲華斯的《我似流雲天自游》(I Wandered Lonely as a Cloud,又作「詠水仙」),以及威廉·布萊克的《啊!向日葵》(Ah! Sun-Flower)。

花不僅僅受到文學家的青睞,還同樣讓藝術家們關愛有加,花卉也向來就是繪畫創作中一個重要的主題。在中國畫中,花鳥畫是其中一個重要題材,所組成的花中四君子也一直是中國畫創作的傳統題材。王冕的梅、惲壽平的荷等,均是其中的傑出代表。西洋畫中同樣也能找到大量與花有關的畫作,例如梵高的《向日葵》和莫奈的荷花等等。而對於實體的花,人們將它們與枝、葉等搭配起來,經過一定的藝術加工,亦形成了獨有的插花藝術

花卉與宗教之間亦有着不解之緣。蓮花佛教印度教中重要的精神象徵[11],眾神佛往往均腳踏蓮花,抑或跏趺於蓮花座上。印度教把蓮花和毗濕奴神聯繫起來,受其影響,佛教亦把蓮花奉為聖花。在佛教經典中,花還經常用來闡述佛法教理,《華嚴經》之「一花一世界,一葉一如來」,以及「拈花微笑」、「天女散花」等詞彙典故,如今也早已為大眾所熟知。

而在政治上,許多國家會選定一個或多個植物作為代表其特定地理區域的象徵,例如象徵某一國家的國花,或是代表某一城市的市花等。國花市花多是經由相關政府的行政程序確立的,不過也有一些確定於非正式的公眾調查。例如,美國的國花是月季,荷蘭的國花是鬱金香日本則是菊花櫻花(非正式)。中華民國的國花是梅花,而中華人民共和國的國花則並無定論,目前以牡丹和梅花呼聲較高。[12]香港的市花是洋紫荊花,而澳門回歸前已將市花確立為毛稔,但現時公眾與媒體多將蓮花視作澳門市花。[13]

用途[編輯]

一名印度女性在瓦拉納西林伽像上撒花

在現代社會,人們經常因為鮮花宜人的外觀和香味而以各種方式種植、購買和佩戴花卉。在世界各地,人的一生中都會在各種各樣的活動和場合中使用鮮花:

  • 用於慶祝新生或宗教洗禮(天主教)
  • 在社交集會或節日用作胸花紐扣花
  • 用於表達愛意或敬意
  • 用於婚禮裝飾
  • 用於家居裝潢
  • 在告別或歡迎宴會用作紀念禮物,以寄託思念
  • 用於葬禮,以表達哀思
  • 用於供奉或祭拜神靈

人們因此會在家園四周遍植花卉,將其部分生活空間闢作花園,採摘野花,或是從花商手中購買鮮花。而花卉生產和銷售產業也由此應運而生,並在現代社會中方興未艾。

與植物的其他主要部分(種子果實)相比,花的食用價值較少 ,但其也是一些重要食物和香料的來源之一。西蘭花花椰菜洋薊等都是常見的花菜類蔬菜,而番紅花的柱頭則可提取出全世界最為昂貴的香料。丁香續隨子也可以用來提取香料。此外,蛇麻(啤酒花)和蒲公英可用於釀酒萬壽菊可作為雞飼料,以使蛋黃呈現更宜人的金黃色澤。蜜蜂採集花粉釀造的蜂蜜也被不少人認為是健康食品,其往往以所採集的花的類型命名,例如荊花蜜、棗花蜜、苜蓿花蜜等。

可共食用的花卉數以百計,但其中作為食物得到廣泛推廣的卻很少,而往往只是用於點綴顏色和給沙拉調味。南瓜花可以蘸上麵包屑油炸,其他的食用花卉有西洋菜菊花香石竹香蒲金銀花菊苣矢車菊美人蕉向日葵等等。一些食用花卉還可加工為蜜餞,例如菊花、月季三色堇等。

花亦可用於沖泡花茶,利用茶吸收異味的特點,將香花與新茶同悶,茶將香味吸收後再把乾花篩除,包括茉莉花茶玉蘭花茶珠蘭花茶等。

參見[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 劉燕. 園林花卉學 (M). 北京: 中國林業出版社. 2003年: 1. 
  2. ^ Eames, A. J. (1961) Morphology of the Angiosperms McGraw-Hill Book Co., New York.
  3. ^ 3.0 3.1 [Schaffner, 1916.],《A GENERAL SYSTEM OF FLORAL DIAGRAMS》。
  4. ^ [此處(及附圖)稱為花軸待商榷!!],附圖分二個部份,右為花的縱剖(面)圖,左邊則為花式圖。圖中標花軸處指的是「花所著生枝條之中軸」,藉以表示花與植株的相對位置,因此點出鳥瞰時的植株(或著生花的枝條,花枝)的中軸位置。花軸是花的中心之假想軸。
  5. ^ Ausín, I., et al.. Environmental regulation of flowering. Int J Dev Biol. 2005, 49: 689–705. doi:10.1387/ijdb.052022ia. 
  6. ^ Turck, F., Fornara, F., Coupland, G. Regulation and Identity of Florigen: FLOWERING LOCUS T Moves Centre Stage. Annual Review of Plant Biology. 2008, 59: 573–594. doi:10.1146/annurev.arplant.59.032607.092755. 
  7. ^ Searle, I., et al.. The transcription factor FLC confers a flowering response to vernalization by repressing meristem competence and systemic signaling in Arabidopsis. Genes & Dev. 2006, 20: 898–912. doi:10.1101/gad.373506. 
  8. ^ Flowers Modern & Ancient
  9. ^ Oily Fossils Provide Clues To The Evolution Of Flowers
  10. ^ Human Affection Altered Evolution of Flowers
  11. ^ 蓮花
  12. ^ 國花. 中國網. 2009-03-05 [2009-06-29] (中文(中國大陸)‎). 
  13. ^ 梁敏如. 澳門市花考. 澳門研究. 2005, 30: 147~150頁 (中文(香港)‎). 

參考文獻[編輯]

文章[編輯]

Wiktionary-logo-zh.png
維基詞典上的詞義解釋:
  • Schaffner, J. H. 1916. A general system of floral diagrams. The Ohio Journal of Science. 16(8):360-364.

書目[編輯]

  • Eames,A. J.Morphology of the Angiosperms[M].紐約:McGraw-Hill Book Co.,,1961年
  • Esau,Katherine.Plant Anatomy(第2版)[M].紐約:John Wiley & Sons,1965年
  • 曹慧娟.植物學(第2版)[M].北京:中國林業出版社,1992年
  • 方炎明.植物學[M].北京:中國林業出版社,2006年
  • 潘瑞熾.植物生理學(第6版)[M].北京:高等教育出版社,2008年
  • 戴思蘭.園林植物遺傳學.北京:中國林業出版社,2005年

外部連結[編輯]