2026年第四期花草与昆虫的默契

据统计，全球已知的昆虫种类约有100万种，占所有已知生物种类的50%以上，其中访花昆虫与人类的生产和生活关系十分密切。它们虽然个头较小，但数量庞大，通过采集花粉和花蜜来获取能量，同时还能促进植物传粉。例如蜜蜂，它们通过体表绒毛和特化后足来采集花粉，帮助约87.5%的被子植物完成异花授粉。作为生态系统中不可或缺的一环，访花昆虫在维持生态平衡和保护生物多样性方面扮演着极其重要的角色。

在花的结构中，花粉和花蜜共同构成植物繁殖的基础。花粉是植物的雄性生殖细胞，富含蛋白质和糖类，并含有脂类、维生素、矿物质、酶和核酸等多种成分。

以虫媒花为例，它们以蜜蜂、蝴蝶等昆虫作为传粉载体，在昆虫访花过程中，花粉会附着在昆虫毛茸茸的身体表面（如蜜蜂的毛发、刚毛等），并随昆虫转移至另一朵花。

在漫长的进化过程中，虫媒花向着更有利于吸引昆虫访花完成异花传粉的方向发展。例如，花的结构不断进化，变得复杂，从辐射对称至两侧对称，再到不对称。再如，花的颜色也变得更加鲜艳，多数物种的花形成蜜腺结构，以专门分泌花蜜。

金鱼草株高20～70厘米，茎基部常木质化，叶片呈圆状披针形，其花期集中在每年的7—10月。绽放之际颜色丰富多样，包括白、淡红、深红、肉色、浅黄、橙黄等。在阳光和雨露的滋养下，金鱼草花朵在微风中摇曳生姿，每一尾都闪耀着独特的色彩，在绽放美丽浪漫的同时尽显生存智慧。

金鱼草花瓣呈筒状嘴唇形状，基部较大且略有膨胀，上唇直立、两裂且左右对称，下唇则向外展开、三裂并呈现一定的曲度，整体形态酷似一条生动活泼的金鱼，故此得名。其果实成熟时，顶端会裂开三个小孔，形态颇为独特，曾入选世界十大奇异花朵之一。

金鱼草独特的二唇形花冠囊结构，既保证了花朵的观赏性，又能精准筛选特定的传粉昆虫。囊口位于花冠底部，未成熟时上下唇始终互相扣紧闭合，以保护内部的花蜜和雌雄蕊。花冠成熟后则打开囊口吸引昆虫，这种精巧的结构就像一个筛选器：

只有像蜜蜂这样中等大小的昆虫，既能轻松拨开下唇，又能顺利进入花瓣内。当蜜蜂探身进入后，其背部自然就会接触到花药和柱头。这种结构设计非常精妙：由于花药在两侧，柱头在中央，当蜜蜂背部触碰花药沾上花粉时，不会顺便把同一朵花的花粉带到其柱头上，以防止近亲繁殖。同时，蜜蜂从其他金鱼草花带来的花粉，正好可以落在这朵花的柱头上。就这样，金鱼草巧妙地借助蜜蜂完成了异花传粉，确保了基因传递的准确性。

研究团队成员包括来自西班牙和澳大利亚的昆虫学家、音响工程师和植物生理学家，他们首先记录了30种不同昆虫在造访金鱼草花朵时的振翅声。其中，红蜂（也被称为“蜗牛壳蜂”）是一种高效的传粉者。当研究人员将红蜂独特的嗡嗡声播放给金鱼草听时，金鱼草的反应积极主动，它们会激活与体内糖分运输相关的基因，以此提高花蜜的含糖量。然而，在听到那些“窃蜜者”的声音时，它们没有出现这样的反应。而当研究人员播放中性对照声音时，金鱼草则毫无反应，就好像没有听见似的。

虽然金鱼草没有耳朵或神经系统，但巴贝罗推测，它们可能通过嫩枝表面的细毛（毛状体）或特殊的机械性刺激感受器来探测声音振动。这种感知进而可能促使细胞产生相应变化，使其能够对差异细微的刺激作出反应。对于农业而言，这个发现的影响可能是重大的。如果特定频率的声音真的可以诱导植物分泌糖分浓度更高的花蜜，未来农民或许能利用声音来提高作物产量，而不再需要利用化学物质或基因改造技术。

以色列特拉维夫大学早前的研究证实，月见草会对蜜蜂的嗡嗡声作出反应，提高花蜜的含糖量。当感知到蜜蜂低频声（0.05～1千赫）或实际蜜蜂声（0.2～0.5千赫）时，月见草花蜜的糖分浓度会在3分钟内平均增加约20%，以此增强对授粉者的吸引力。研究人员认为，月见草花瓣可能通过物理振动接收声音信号，这种独特的感知能力，是其在进化过程中形成的一种适应性机制，有助于更高效地吸引传粉者。

一些花朵会将花蜜隐藏起来，而访花昆虫能通过它们花瓣或花萼上具有明显差异的斑点、斑块、条纹或放射状线条，找到蜜源。这种特殊的图案被称为“蜜导”“蜜斑”或“导蜜纹”，通常呈黄色或白色。

梭鱼草株高可达150厘米，叶片较大，呈深绿色，表面光滑。修长的叶柄顶端托着一枚心形叶片，叶脉呈现出从小到大的爱心纹理，整片叶子在阳光下绿得发亮，十分漂亮。一丛丛光亮的革质绿叶簇拥着蓝紫色的穗状花序，宛如一幅生动的油画。梭鱼草花葶直立，通常高出叶面。穗状花序顶生，每条花穗上密集地簇拥着几十至上百朵蓝紫色圆形小花。与荷花、睡莲艳丽的大花朵相比，梭鱼草花朵小而密集，远远看去就像一把把蓝紫色的瓶刷，挺立于心形的大叶子间，有着独特的韵味。

梭鱼草花朵排列成角度接近137.5度的螺旋线，这种排列方式在数学上被称为“黄金角排列”。花朵均匀错落分布，完美体现了自然生长的数学规律，使花朵既紧密镶嵌，又互不重叠。这种结构让每朵花都能最大限度地吸收阳光，充分展现美丽，从而增加授粉的机会。在梭鱼草的花期中，几乎看不到凋落的花瓣，甚至不会有明显的衰败迹象，因为花朵凋谢后会优雅地向内蜷缩，而不会耷拉下来影响其他花朵的生长，并且最终会变得像一个个紫色的小蜗牛壳一样，为新生花朵腾出空间。

梭鱼草的每朵小花有6枚花瓣，左右对称，背面覆有茸毛。最引人注目的是，每朵小花上方的花瓣上都有两个黄绿色的斑点，即蜜导，像是凤眼一样。蜜导的排列角度也接近黄金角，并且它还肩负着双重使命：一方面，其独特的色彩和形态能吸引传粉者（如蜂类）深入花朵寻找花蜜，然后在吃蜜的过程中悄悄传播花粉；另一方面，它们如同醒目的引导标记，提示昆虫精准定位蜜源，确保每朵花都能被有效访问。

花粉和蜜导的功能不同，却协同作用。花粉是植物生殖结构的一部分，通常呈粉末状，由雄蕊顶端的花药产生，借助风或动物传播完成授粉。而蜜导是植物在花瓣等部位形成的特殊图案或颜色变化，能有效指引传粉者找到花粉和花蜜的位置，不仅提高了授粉效率，促进了植物自身的繁衍，更对保护生物多样性作出了重要贡献。

西番莲是多年生常绿攀缘木质藤本植物，非常有个性，结构也很特别。花朵的形状酷似时钟，由萼片和花冠组成表盘，雌雄蕊组成指针。当天气暖和时，西番莲当年生枝的叶腋处会持续冒出花芽，花朵循序绽放。然而，每朵花的寿命都很短，只开一天，早晨绽放，夜晚便渐渐合拢。

西番莲雌雄蕊的构造和运动方式也与众不同，花朵完全开放后，下方的一圈是雄蕊群，共5枚，每一枚雄蕊都像一块倒置的跷跷板（花药的开口朝下）。雄蕊群上方是雌蕊，底部是圆圆的子房，花柱分裂成3枚，顶端是黏黏的柱头。在花朵初开时，西番莲的雄蕊就迅速下降到花朵展开形成的“表盘”附近，而雌蕊的花柱则向上直立，远高于雄蕊。之后，花柱会缓慢下降，最终的高度通常略低于雄蕊。这一巧妙的运动机制通过制造时间差，有效防止了自花传粉，从而提高了物种的遗传多样性。

西番莲的副花冠由缕缕细丝组成，从上往下看，中央呈黑色，往外形成明显的白色和蓝色环带。这种醒目的结构可以吸引昆虫前来取食花蜜，起到了类似于蜜导的作用。雄蕊的结构很特别，呈丁字形，在花药和花丝的连接处突然变窄，使得花药可以像眼镜鼻托般灵活弯曲，从而让底部露出的花粉触碰到昆虫身体的上部。西番莲依赖大型蜂类传粉，只有这些体形足够大的访客，其背部才能接触到雄蕊并带走花粉。而那些体形较小、接触不到雄蕊的昆虫则是无效传粉者，即“窃蜜者”。

文 | 贡水

图 | 摄图网 网络图源

来源 | 《科学24小时》2026年第4期

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