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肉肉们是如何防止近亲结婚的?

春天到了,很多肉肉都在疯狂的抽花剑开花,这也让一些花友萌生了自己授粉打种子的想法。

但是,给肉肉们授粉打种子确实是一个不那么容易的事情,比如说当你只有1株开花肉肉的时候。

我常常遇到花友问我:如果我只有一株开花的肉肉,是否能授粉打种子呢?我的回答通常是这样的:绝大多数肉肉都是自交不亲和的,也就是不支持自花授粉,所以打不出种子的。

当然,这个回答大体上是没什么错的,但是我只是说了结论,并没有解释肉肉们为啥会这样。

所以,昨天晚上,我就遇到了一位非要刨根问底儿的花友,她追问说:为什么呢?如果肉肉们能够支持自花授粉不会变得更无敌吗?这样就可以疯狂繁殖得遍地都是了不是吗?

真是个好问题。所以我今天就来尝试着回答一下。

其实,肉肉们禁止自花授粉并不是自然界很特立独行的事情,而是所有生物的惯例。大多数的被子植物都有着不同形式的防止自花授粉的手段和方法。越是高等和复杂的生物,这些手段和方法就越高明。比如说植物的花大多数好歹还是雌雄同体的(一朵花里既有雌蕊也有雄蕊),而哺乳动物中,就根本没有雌雄同体这种设定,两性干脆就是不同的个体。

回到最原始的问题,肉肉如果支持自花授粉,会不会更加无敌?肯定是不会的。

自花授粉使得肉肉发生基因交换而产生变异的机会大大的减少了。没有了变异,就等于失去了对不断变化的世界的适应性。

可以假象一下,在很久很久以前的某一天,所有植物都是支持自花授粉的,只是某一次偶然的变异,让某些植株突然变得不再支持自花授粉了。于是这些不支持自花授粉的植株产生出了多样性的后代。当环境发生巨变的时候,大部分自花授粉的植株由于不能适应环境的变化就灭亡了,只有这些变异植株存活了下来。

于是,世界上不支持自花授粉的植物就逐渐开始多了起来。

所以说,如果自然界存在允许自花授粉的肉肉,她们肯定不是更无敌的存在,她们会因为缺少基因变化而逐渐被变化的自然环境淘汰掉,直到最后灭绝,这也是肉肉们大多无法自花授粉的原因所在。

那么问题又来了。植物们是如何实现自花不能授粉的呢?她们识别近亲的方法是什么?

这又是一个好问题。

虽然植物没有大脑,但植物在聪明这个问题上从来不逊于人类,有些时候,我们会感叹于她们的精巧设计。

植物用来防止自花授粉的手段很多,比如说,非常有意思的一种情况是,一种植物会开出很多种不同的花儿来。

大家仔细看上面这张图。三朵花都是同一种植物(一种酢浆草)开出来的,外观看起来基本一致,但是有细微的差别。

第一朵花有一组高的雄蕊,中等高的雄蕊和矮的雌蕊。

第二朵花有着高的雄蕊,中等高的雌蕊和矮的雄蕊。

第三朵花有着高的雌蕊,中等高的雄蕊和矮的雄蕊。

授粉成功的秘诀是:高的雄蕊和高的雌蕊可以授粉,中等的雄蕊和中等的雄蕊可以授粉,矮的雄蕊和矮的雌蕊可以授粉。

这是一个非常精巧的设计,简直是游戏设计师才能完成的杰作,但却在自然界进化出来了。这使得任何一朵花都不能自花授粉,但是任意一朵花都可以给另外两朵花完成授粉的工作。很牛吧。

上面这个一种非常有趣而且严格的异花授粉的例子。这种情况下,植物用的是免疫防御的机制来防止自花授粉的,只要雌蕊的表皮细胞检测到落在上面的花粉是自家兄弟,就绝对会拒之门外,所以,这类植物想要实现自花授粉是几乎不可能完成的任务。

拟石莲属肉肉就属于此类。所以不仅自花授粉不被接受,而且同一植株的不同花剑,甚至砍头繁殖的不同植株的不同花剑都没有授粉成功的可能性。有时候,一个大棚里的几万棵肉肉都是叶插繁殖的,那么大棚里的几万个花剑上的几十万朵花,互相之间都不能授粉成功。很残酷,但这是真的。

还有一些不太严格的情况。比如说,有些植物的花粉成熟的时间与同一朵花上雌蕊成熟的时间不一致。比如说,同一朵花上雌蕊成熟时,雄蕊的花粉还没有成熟,这就造成一定要另外一朵开的更早的花的花粉掉落在她们的雌蕊上才能完成授粉。

用这种方法来防止自花授粉的植物,只要是有任意两朵花开放时间能够前后错开,就能实现人工授粉了,即便这两朵花来自于相同的植株也不要紧。

一些匍匐丛生的肉肉常常是这种情况,比如景天属的一些护盆草类的肉肉(姬星美人、黄金万年草等),还有一些蔓生侧芽的肉肉,比如说长生草属的肉肉。这些肉肉的自交不亲和不是严格的,只要成熟的花粉落在成熟的雌蕊上就可以完成授粉了。

莲花掌属的肉肉,同一植株上可以实现异花授粉,虽然不同植株之间的授粉更容易产生饱满的种子,但同一植株的异花授粉也能成功,只不过种子的质量会差一些而已。

还有一些更加不严谨的防止自花授粉的手段。比如说,有些植物的雄蕊比雌蕊长很多,或者雌蕊比雄蕊长很多。这样就能防止自花的花粉不小心掉在雌蕊上面了。

但是如果自花的花粉真的就意外掉落在雌蕊上的话,还是可以成功授粉的。这种时候,人工授粉就完全可以打破自然规律。如果你只有一朵花,也可以打出种子来。

不过遗憾的是,大多数多肉植物都没有这么傻。对于防止自花授粉最宽松的番杏科肉肉,也得至少两朵不同的花才行。

最后再追加三个大家常常会问到的问题。

第一个问题是:如果自花不能授粉,甚至砍头和叶插繁殖的植株之间也不能授粉,肉肉们是怎么活下来的呢?

其实大家不用担心,在野生环境下,肉肉们正常情况下主要的繁殖方式并不是砍头和叶插,而是通过播种来繁殖的。所以一棵肉肉的周围,基本上都是播种成活的其他肉肉,所以飞舞的昆虫完全可以帮助这些肉肉完成授粉工作的。

第二个问题是:为什么不同品种甚至不同属的肉肉都可以杂交呢?物种不会自己保护自己吗?

这其实是物种进化过程中出现的一个漏洞。因为在野生环境下,大部分的不同的物种之间差异已经大到了出现生殖隔离的地步了,比如一粒仙人掌的花粉掉到了石莲花的雌蕊柱头上,是不能授粉成功的。但是,像拟石莲属这样的物种,恰恰种间差异没有大到不能授粉,又恰好突破了自花授粉的限制,就形成了一个复杂的可杂交的群落。所以肉肉的园艺杂交品种才多到不可思议的地步。

第三个问题是:想要自己打种子,又不想玩儿杂交,到底该怎么办呢呢?

虽然我可以告诉你景天就是要玩儿杂交的,但这显然不是个负责任的回答。

确实,因为很多同一品种的肉肉,全国的植株可能都是近亲,开花也无法授粉产生种子,即使你弄到原始种也无法授粉成功。不过还是有个办法,就是你可以购买种子自己播种。

只需要成功播种同一品种的2颗种子,等到她们开花的时候,就可以互相授粉了。任意两颗种子的基因都不会是完全一样的,这就打破了自交不亲和的限制。答案就是这么简单。

最后再补充几句毁三观的话。其实,想要强迫肉肉们近亲结婚(自花授粉)也不是非常困难的事情。我们现在有办法通过药物 手术的手段,让肉肉们禁止自花授粉的免疫系统失效,这样就可以把她们自己的花粉放在自己的雌蕊柱头上完成授粉工作了。

这件事儿对于保持优良品种的性状特别有意义。比如说,某种肉肉,就比如说乌木吧,黑边玉底三角叶颗粒纹,这些特征全突出的植株特别难得。我们又不甘心只通过砍头来繁殖她们,这也太慢了。

于是,我们就想出了一种特别卑鄙无耻的手段,就是强迫她们自花授粉。这样就得到了非常纯种的乌木种子,实现大规模的播种繁殖而又不破坏优良性状。

很难说这是好事儿还是坏事儿了。对于拯救和推广稀有植物来说,是好事儿。但我为什么总觉得人类的手段有点儿毁三观呢。哈哈。

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