校园紫藤的小秘密——来自日本的“右撇子”(2019-05-31)
我的校园植物朋友之四:
校园紫藤的小秘密——来自日本的“右撇子”
初识紫藤萝,是在作家宗璞先生的散文名篇《紫藤萝瀑布》,紫藤花的美丽和生命的坚韧深深打动了我。
美丽的紫藤花(图片来自网络)初见紫藤萝,是在市一中的校园。那一道紫藤萝花瀑闪入我的眼帘,满树的紫藤花宛如一片紫云,摇曳多姿。
再见紫藤萝,是在我们的校园。校长精心开辟了一道紫藤长廊。今年四月,紫藤开花了!但竟没有细致地欣赏紫藤花的美丽。
校园的紫藤花(图片来自微信群魏老师)今日课余绕廊闲步,竟然发现紫藤的秘密,我们学校的紫藤都是茎右旋的,也就是它的藤条攀援缠绕的螺旋方向是向右旋转的。在植物学上,将这种茎右旋的情况称之为右手性,反之为左手性【注】。
校园紫藤萝的右旋茎 藤蔓植物茎的旋转方向示意图。图片:《植物学拉丁文》现在,植物的手性已经成为科学家植物分类的一项依据。 在《中国植物志》中,豆科紫藤属项下有5种植物,分别是多花紫藤、紫藤、短梗紫藤、藤萝、白花藤萝。科学家区分它们的第一项依据就是手性。其中,只有多花紫藤是茎右旋植物,其余四种都是茎左旋植物。
紫藤不但分“左撇子”、“右撇子”,而且这里面还隐藏着它的身世之谜呢! 据《中国植物志》介绍,我们校园的这些“右撇子”多花紫藤原产地是日本,花序是本属中最长的,长达30-90厘米;而且花是自下而上顺序开放……是不是很有趣呢!
说起植物的手性,达尔文、华莱士等大博物学家、生物学家,都进行过研究。达尔文还写过《攀缘植物的运动和习性》,书中描述了42种攀缘植物,其中只有11种具有左手性。确实,在我们校园日常所见的绝大多数藤本植物都是右手性的,如牵牛、打碗花、多花紫藤等。只有少数植物是左手性的,如葎[lǜ]草等。
在自然界中,手性所能描述的事物极其多样,除了植物的手性特征之外,大至星系旋臂、行星自转、大气气旋,小到矿物晶体、生物大分子和有机小分子、安培电流、弱相互作用的宇称不守恒等等。关于植物产生“左撇子”、“右撇子”的原因,目前还没有统一的令人信服的答案,从目前的文献来看这可能与植物的起源(南北半球)、光学活性、基因控制等等有关。
【注】关于螺旋的手性,通常的定义是:伸出一只手,让大拇指指向螺旋的轴向,另外四个手指握拳,于是由手掌到四个指尖有一“前进”方向;如果螺旋正好与伸出的左手相符,则此螺旋为左手性的(垂直轴向观看,螺旋是顺时针的),反之为右手性的(垂直轴向观看,螺旋是反时针的)。——引自《紫藤的缠绕茎与手性》
参考资料
1、《中国植物志》。
2、《美又泛滥的野生兰?也就它了!》(微信公众号“物种日历”)https://mp.weixin.qq.com/s/9ZYc6lF1dZOmkkxvH3sc-A
3、《紫藤的缠绕茎与手性——植物“手性”的地理起源假说》(作者:刘华杰)原载《科学》 2002年05期。