鬼灯喜欢饲养的金鱼草,现实中从事过哪些工作?

作者: 史军

来源: 物种日历

发布日期: 2018-03-24

金鱼草,一种从花坛到实验室都能找到工作的植物,以其快速的生长周期和简单的遗传背景成为研究花色基因和花形态的重要模式生物。其果实独特的开裂方式和恐怖的形象也为其增添了跨界明星的色彩。

要说演艺圈的跨界现象是真不少,唱歌的去演戏,拍电影的去演电视剧,然而真正跳出演艺圈的人没有几个。最特别的要数憨豆先生,一个机电工程学硕士,竟然活生生地闯进入演艺圈,并且成为了喜剧界的标杆。或许这才是真正成功的跨界吧。我们今天介绍的植物就有类似的经历——明明可以靠颜值吃饭,却非要挤进实验室当明星,偶尔还现身恐怖电影吓吓小朋友。它,就是金鱼草,植物中真正的“跨界明星”。

金鱼草确实是种引人注目的花儿——质感如绢花的花朵像嘴唇又像金鱼尾巴,密集地堆在花葶上;花朵上唇瓣裂成两半,下唇瓣有三个浅裂,于是它又有龙口花、龙头花、洋彩雀等一系列名字,以满足大家的想象。用“花团锦簇”形容金鱼草再合适不过。若有微风,近看确实宛如一条游动的金鱼。金鱼草的老家在地中海沿岸,从摩洛哥到葡萄牙,从法国到土耳其,都有金鱼草的身影。作为一种高颜值的车前科植物,金鱼草自然不缺粉丝。

早在古罗马时期,金鱼草就已经是花园中的常客了;大航海时代,欧洲人到美洲大陆遛弯时,顺手也把金鱼草带了过去;1578年,人们培育出了不同叶形和花色的重瓣花,而到1850年更是育成了红色的重瓣品种。金鱼草在园艺界的道路一直顺风顺水,欧洲和美国的园艺学家更是给金鱼草分配了不同的工作。

欧洲更注重露天培养的金鱼草,而美国则更注重在温室里展览的金鱼草,并且培育出了冬天开花的品系;1945年以后,人们又培育出大量叶子厚、绒毛多、开花迟的多倍体品种。直到今天,金鱼草育种仍是园艺学家的重要工作之一。正是这些工作,让园艺学家认识了金鱼草的种种特性,也为后来金鱼草的跳槽跨界打下了坚实基础。金鱼草很快就在分子实验室里面谋得了一份工作。

因为它们太适合这份差事了,所以便有了“实验室模式生物”的标签。什么样的生物才能成为模式生物呢?简单说就是长得快、生得多、遗传背景要简单。虽然人类拥有特别的智慧,但同时也有致命的缺点——寿命有限,这就决定了我们只能研究那些生长速度比我们快很多的生物。能够迅速地验证一个想法,是科学研究的重要基础。

毫无疑问,王母娘娘的蟠桃是最不适合做研究的,三千年一开花,三千年一结果,想要做一次开花结果的研究,至少要等6000年。然而金鱼草7天就可以发芽,60~70天就可以开花,4个月内就能完成从种子再到种子完整的生命历程。自然状况下,金鱼草是典型的二倍体生物,遗传背景也很简单,就像我们人类有单双眼皮、大小耳垂一样,有多个可以进行组合操作的性状。

并且,这些花朵不像苹果那样是矫情的自交不亲和植物,金鱼草不论异花授粉还是自花授粉,都可以得到健康的种子。正是基于上述优势,金鱼草在植物遗传学中的工作才能手到擒来。金鱼草最早参与的工作是有关花色基因的研究。人们从金鱼草中很早就发现了影响花色的查尔酮合成酶基因,并且认识到与花色有关的DNA甲基化可能跟环境胁迫有关——对金鱼草来说,15℃以下的低温就会促进甲基化的发生。

后来,科学家发现金鱼草还可以帮助大家认识花形态的建成。世上的花朵有很多形态,但是几乎都可以用一条标准——对称方式,划归为两个阵营,即辐射对称和两侧对称。月季、玫瑰、郁金香都是典型的辐射对称花朵,它们有多条对称轴(简单说就是从不同方向下刀都可以切成一样的两半),然而金鱼草花上只有唯一一条对称轴(只有把“大鱼头”平分成两半这一种切法)。

在花朵演化历程中,辐射对称被认为是一种比较古老的性状,而两侧对称则是一个新出现的性状。相对于“大饼”样的辐射对称花,“鱼头”样的两侧对称花可以更好地控制传粉昆虫的行为。这就好比说,我们从碗里喝汤时可以从不同方向喝,但是从可乐罐里喝饮料的时候,就只能对着开口喝了。如此一来,花朵就可以把花粉放在合适的位置,迫使传粉动物粘上花粉,或者把花粉涂抹在柱头上,从而更高效地传粉。蜜蜂:感觉被套路了。

花的这种对称性,也是受基因控制的。在金鱼草中,Cyc、Dich和Div三个基因共同控制着金鱼草的花朵形态:前两者掌管着花朵背部形态,而后一者则掌管着腹部形态。如果基因受到影响,两侧对称花也会变成辐射对称花。要说“金鱼草”这个名字,我倒是倾向于认为跟果实有关,那些成熟炸裂的果实俨然是缩小的金鱼头,眼睛嘴巴都不缺。

不过很多朋友认为那更像是一个个微缩版的骷髅头,于是,金鱼草果实一度成为网红,成为植物恐怖形象的代表之一。其实在植物世界中,不同果实的开裂方式也是它们的身份标签:比如绿豆的豆荚是从一侧开裂的;再比如罂粟科植物的果实大多都是孔裂的,在果实成熟之后,其顶端会露出多个小孔,而种子就像撒胡椒面一样被散播出来;还有奇特的马兜铃,它的果实开裂后会变成倒置降落伞一样的结构,颇具识别特征。

如此看来,无论是庭院、实验室,还是山野,金鱼草都能在其他领域找到新的工作,称之为跨界明星一点都不为过。未来,这些花儿或许还能给我们更多的惊喜呢。

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