天南星变性之谜

在生物世界中,有雌雄异体的,也有雌雄同体的,变化现象并不稀奇。动物有变性的,黄鳝的一生中先是雌的,后来又变成了雄的。红鲷鱼只能由雌性变成雄性,而雄性却不能变换成为雌性。

植物会不会变性呢?答案是:会,但为数不多。印度天南星就是一个例子。

在美国缅因州和佛罗里达州的森林里,生长着一种叫做印度天南星的有趣植物,它四季常绿,在长达15年至20年的生长期中,总是不断地改变着自己的性别:从雌性变为雄性,又从雄性变为雌性。

早在20世纪20年代,植物学家就发现了印度天南星的这种性变现象。可是长期以来,人们都无法猜透其中的奥妙。

据美国一些植物学家研究发现,印度天南星的变性同植株体型大小密切相关,植株高度值以0.0398米为界,超过这高度的植株,多数为雌株;小于这个高度值的植株,多数为雄株。植株的高度值在0.01米至0.07米间,都可能发生变性,而0.038米却是雌株变为雄株的最佳高度。

中等大小的印度天南星通常只有一片叶子,开雄花。大一点的有两片叶子,开雌花。而在更小的时候,它没有花,是中性的,以后既能转变为雄性,也能转变成雌性。经过进一步的观察,植物学家又发现当印度天南星长得肥大时,常变成雌性;当植物体长得瘦小时又变成雄性。

印度天南星的性变生理是植物节省能量,生存应变的策略。植物像动物一样,雌性植物产生后代所需要的能量远比雄性植物所需要的能量要多。

印度天南星的种子比较大,消耗的能量比一般植物更多。如果年年结果,能量和营养都会入不抵出,结果会使植物越来越瘦小,甚至因营养不良而死去。所以,只有长得壮实肥大的植物才会变成雌性,开花结果。

结果后植物瘦弱了,就转变为雄性,这样可以大大节省能量和营养。经过一年休养,待它们恢复了元气,再变成雌性又开花结果。有趣的是,这种植物不光依靠性变来繁殖后代,还利用性变来应付不良环境。

植物学家发现,当动物吃掉印度天南星的叶子,或大树长期遮挡住它们的光线时,印度天南星也会变成雄性。直至这种不良环境消失后,它们才会再变成雌性繁殖后代。

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北美洲有一种最普通的树木红枫树,它是一种非常美丽的观叶树种。美国波士顿大学植物学家发现,红枫树有异乎寻常的性变情况。根据传统的情况,红枫树有时呈雌性,有时呈雄性,有时雌雄同株。