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鬼燈喜歡飼養的金魚草,現實中從事過哪些工作?

原標題:鬼燈喜歡飼養的金魚草,現實中從事過哪些工作?



要說演藝圈的跨界現象是真不少,唱歌的去演戲,拍電影的去演電視劇,然而真正跳出演藝圈的人沒有幾個。最特別的要數憨豆先生,一個機電工程學碩士,竟然活生生地闖進入演藝圈,並且成為了喜劇界的標杆。或許這才是真正成功的跨界吧。


我們今天介紹的植物就有類似的經歷——明明可以靠顏值吃飯,卻非要擠進實驗室當明星,偶爾還現身恐怖電影嚇嚇小朋友。


它,就是金魚草,植物中真正的「跨界明星」。


金魚草。圖片:Ebyabe / wikipedia.org


從花壇到溫室


金魚草確實是種引人注目的花兒——質感如絹花的花朵像嘴唇又像金魚尾巴,密集地堆在花葶[tíng]上;花朵上唇瓣裂成兩半,下唇瓣有三個淺裂,於是它又有龍口花、龍頭花、洋彩雀等一系列名字,以滿足大家的想像。



用「花團錦簇」形容金魚草再合適不過。圖片:lezumbalaberenjena / ces.ncsu.edu



若有微風,近看確實宛如一條遊動的金魚。圖片:David Marquina Reyes / ces.ncsu.edu


金魚草的老家在地中海沿岸,從摩洛哥到葡萄牙,從法國到土耳其,都有金魚草的身影。作為一種高顏值的車前科植物,金魚草自然不缺粉絲。早在古羅馬時期,金魚草就已經是花園中的常客了;大航海時代,歐洲人到美洲大陸遛彎時,順手也把金魚草帶了過去;1578年,人們培育出了不同葉形和花色的重瓣花,而到1850年更是育成了紅色的重瓣品種。



左右滑動,查看不同葉形和花色的金魚草花。左圖:euflora.eu;右圖:blogspot.tw


金魚草在園藝界的道路一直順風順水,歐洲和美國的園藝學家更是給金魚草分配了不同的工作。歐洲更注重露天培養的金魚草,而美國則更注重在溫室里展覽的金魚草,並且培育出了冬天開花的品系;1945年以後,人們又培育出大量葉子厚、絨毛多、開花遲的多倍體品種


直到今天,金魚草育種仍是園藝學家的重要工作之一。正是這些工作,讓園藝學家認識了金魚草的種種特性,也為後來金魚草的跳槽跨界打下了堅實基礎。


生物研究中的模特兒


金魚草很快就在分子實驗室裡面謀得了一份工作。因為它們太適合這份差事了,所以便有了「實驗室模式生物」的標籤。什麼樣的生物才能成為模式生物呢?簡單說就是長得快、生得多、遺傳背景要簡單



石縫間生長的金魚草。圖片:Haplochromis / wikimedia.org


雖然人類擁有特別的智慧,但同時也有致命的缺點——壽命有限,這就決定了我們只能研究那些生長速度比我們快很多的生物


能夠迅速地驗證一個想法,是科學研究的重要基礎。毫無疑問,王母娘娘的蟠桃是最不適合做研究的,三千年一開花,三千年一結果,想要做一次開花結果的研究,至少要等6000年。然而金魚草7天就可以發芽,60~70天就可以開花,4個月內就能完成從種子再到種子完整的生命歷程


現實中的蟠桃(Prunus persica var. platycarpa)是桃的一個變種。圖片:lamanoverde.info


自然狀況下,金魚草是典型的二倍體生物,遺傳背景也很簡單,就像我們人類有單雙眼皮、大小耳垂一樣,有多個可以進行組合操作的性狀。並且,這些花朵不像蘋果那樣是矯情的自交不親和植物,金魚草不論異花授粉還是自花授粉,都可以得到健康的種子[注1]


注1:自交不親和,指植物花的柱頭會排斥傳至其上的同花或同株花粉粒的現象,超過60%的被子植物都有這種特性。遺傳簡單如金魚草,自交親和加快了其生長速度,但也限制了它應對突發災難的能力;矯情如蘋果,雖然交配成本高,但自交不親和提高了個體的遺傳雜合程度,適應環境變化的能力得到增強(雜種優勢)。


正是基於上述優勢,金魚草在植物遺傳學中的工作才能手到擒來。


因為基因,也因環境


金魚草最早參與的工作是有關花色基因的研究。人們從金魚草中很早就發現了影響花色的查爾酮合成酶基因,並且認識到與花色有關的DNA甲基化可能跟環境脅迫有關——對金魚草來說,15℃以下的低溫就會促進甲基化的發生[注2]


注2:通常,基因的差異與DNA序列不同有關,而DNA甲基化能在不改變DNA序列的情況下,對遺傳表現產生影響;而環境脅迫簡言之就是,環境變化影響到了個體的生存,如突發自然災害或人類活動對物種棲息地造成破壞。文中這裡是指,環境脅迫誘發了金魚草的DNA甲基化,從而影響了花色,而這也是基因與環境共同影響性狀的一個例子。



各種花色的金魚草。圖片:H. Robertson / biodiversityexplorer.org

後來,科學家發現金魚草還可以幫助大家認識花形態的建成。世上的花朵有很多形態,但是幾乎都可以用一條標準——對稱方式,劃歸為兩個陣營,即輻射對稱兩側對稱。月季、玫瑰、鬱金香都是典型的輻射對稱花朵,它們有多條對稱軸(簡單說就是從不同方向下刀都可以切成一樣的兩半),然而金魚草花上只有唯一一條對稱軸(只有把「大魚頭」平分成兩半這一種切法)。



從花的形態來看,相比只有單一對稱軸的金魚草(左),月季(右)實在是一種「強迫症友好」的花兒。左圖:Jonathan C. Howard / Journal of Biology(2009);右圖:bekker.kz


在花朵演化歷程中,輻射對稱被認為是一種比較古老的性狀,而兩側對稱則是一個新出現的性狀。相對於「大餅」樣的輻射對稱花,「魚頭」樣的兩側對稱花可以更好地控制傳粉昆蟲的行為。這就好比說,我們從碗里喝湯時可以從不同方向喝,但是從可樂罐里喝飲料的時候,就只能對著開口喝了。如此一來,花朵就可以把花粉放在合適的位置,迫使傳粉動物粘上花粉,或者把花粉塗抹在柱頭上,從而更高效地傳粉。



蜜蜂:感覺被套路了。圖片:Leka Huie / rps-science.org


花的這種對稱性,也是受基因控制的。在金魚草中,Cyc、Dich和Div三個基因共同控制著金魚草的花朵形態: 前兩者掌管著花朵背部形態,而後一者則掌管著腹部形態。如果基因受到影響,兩側對稱花也會變成輻射對稱花。


「骷髏」果子少不了


要說「金魚草」這個名字,我倒是傾向於認為跟果實有關,那些成熟炸裂的果實儼然是縮小的金魚頭,眼睛嘴巴都不缺。不過很多朋友認為那更像是一個個微縮版的骷髏頭,於是,金魚草果實一度成為網紅,成為植物恐怖形象的代表之一。


炸裂的金魚草果實。圖片:laajala / ces.ncsu.edu


其實在植物世界中,不同果實的開裂方式也是它們的身份標籤:比如綠豆的豆莢是從一側開裂的;再比如罌粟科植物的果實大多都是孔裂的,在果實成熟之後,其頂端會露出多個小孔,而種子就像撒胡椒面一樣被散播出來;還有奇特的馬兜鈴,它的果實開裂後會變成倒置降落傘一樣的結構,頗具識別特徵。





左右滑動,圖中分別為綠豆(左)、罌粟(中)和馬兜鈴(右)的豆莢。左圖:AntanO / wikimedia.org;中圖:wordpress.com;右圖:André Cardoso / flickr.com


如此看來,無論是庭院、實驗室,還是山野,金魚草都能在其他領域找到新的工作,稱之為跨界明星一點都不為過。未來,這些花兒或許還能給我們更多的驚喜呢。(封面圖來自動漫《鬼燈的冷徹》)


本文是物種日曆第4年的第83篇文章,來自物種日曆作者@史軍



靈魂畫手

徵集令!


靈魂畫手第九彈之「我最喜愛的乾脆面君」進行地如火如荼,現在距離截稿還有最後12小時!沒(tuo)交(yan)稿(zheng)的同學們不要錯過最後的機會哦!


記得今天(3月24日)中午12點之前將你的畫作發送到物種日曆公眾號!日曆娘等著你喲~


你是否聽能到鬼燈sama的金魚草在呼叫?


當看到如鈴兒倒懸的花朵


彷彿也能聽到那清脆的叮噹聲呢


給你膠帶 之 花兒響叮噹




不止教你認植物


還能讓你的本子「有聲有色」




當我遇見你


車前科 毛地黃


本文來自果殼網,歡迎轉發,謝絕轉載


閱讀原文,撥響鈴鐺~

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