2018年4月7日 星期六

向左轉哪還是向右轉


博物學家斯文豪(Swinhoe)1862年在台灣採集了綬草
並於隔年在著作List of Plants of the Island of Formosa or Taiwan
首次記載了Spiranthes australis Lindl (現今通用學名為S. sinensis (Pers) Ames)
屬名Spiranthes 由希臘語speira(spiral)anthos組成
意思是螺旋形的花

綬草是多年生宿根性草本地生蘭
在冬季地上部分枯萎
但是地下根系仍存活
在第二年春季即可重新生長
由於綬草沒有近親存在
招牌的螺旋狀花序在蘭科植物中顯得相當獨特

達爾文是最早受到綬草吸引的學者之一
他便曾詳細觀察歐洲的旋花綬草(S. spiralis
發現其螺旋狀花序的排列方式及雄蕊先熟的機制
顯著增加了花粉傳遞與異株授粉的機會
也是配合傳粉者長久演化的結果


綬草日本人稱為捩花(もじずり)也就是女子的髮瓣或稱他為ねじり草
綬草的每一朵小花製造出數十萬顆種子
因為細小所以就無法同時攜帶發芽的必要養分
因此綬草的種子找來稱為蘭菌的真菌來幫忙
綬草讓蘭菌寄生在種子內
藉由伸入種子內的菌絲逆向吸收營養使自己發芽
之後甚至分解蘭菌作為生長的養分
這種曲折的戰略
稍有閃失就會被真菌入侵而亡
綬草雖小,可是俱有置之死地而後生的過人膽量
所以可不要被她美麗的外表欺騙
這是它面對環境的適應之道


為了讓授粉昆蟲更容易拜訪它細小的花朵
所以綬草會橫向開花
因為單一方向開出許多花朵會讓植株傾斜
這是體積大於表面積的地球生命的天生宿命
向上生長必然受到地心引力的牽制
而綬草自然會選擇旋轉抵抗以保持平衡
向左或向右都可達成生長目地
只是因為局部區域環境中的大數法則
讓我們覺得它好像都是全部向左轉或向右轉
整個族群右轉與左轉的比例應該是大致相等的


向左轉哪還是向右轉
出現這種特殊現象有何生態意義呢?
綬草左右旋出現的比例很可能與傳粉昆蟲的組成有關
左右旋同時出現可能更有利於綬草利用昆蟲進行異花授粉
不論何種可能
偉大的牛頓總結他發現的理論時
說了一句觀察大自然最重要的法則
他說

大自然不會做沒有意義的事


2018年3月7日 星期三

植物中的江東二喬





這是近來最熱門的話題
有人說它是辛夷
有人說它是木蘭
有人說它是玉蘭
有人說它是木蓮
有人說它是洋玉蘭

但幾乎沒有人說出正確的名字
這是使用中文名為植物分類的困境
木蘭屬植物家族龐大
所以台灣的木蘭名稱亦多
到底是木蓮,還是木蘭,辛夷
還是玉蘭(洋玉蘭/白玉蘭)
其實都是中文俗名
台灣學者和花販各自取名
再加大陸過來的命名
就更亂了
但在日本是有細分的
コブシ漢字也寫作辛夷
ハクモクレン是白色的
シモクレン則是紫色的

首先"辛夷"是中藥材
是指木蘭屬植物的花蕾
李時珍的本草綱目中記載:「夷者荑也,其苞初生如荑而味辛也.
因而得名「辛夷」
因此如果辛夷正確也要稱為"辛夷花"才完整

再來是木蘭和玉蘭
木蘭是科名,也是屬名
玉蘭就分類歸屬於木蘭科木蘭屬
玉蘭只是木蘭科木蘭屬下面的一個樹種
確定的是它們都是Magnolia(木蘭屬)
常見有兩類:
一類在初春開花的紫玉蘭Magnolia liliflora、白玉蘭Magnolia denudata
一類在夏天開花的洋玉蘭Magnolia grandiflora
其實,最準確的是拉丁學名
而木蓮其實也就是洋玉蘭的俗名
(
至於我們常見的比較小的玉蘭花則屬Michelia含笑花屬)
而紫玉蘭又被暱稱為木蘭屬植物中的大喬木蘭
白玉蘭則是小喬木蘭
源自江東二喬的故事

而台灣主要種植的園藝品種
源自楓樹湖
根據楓樹湖再生農園發展協會理事長林金峰先生的說法
這是由他父親從日本引進
栽培至今最老的已經有40
在日本稱為更紗木蓮(サラサモクレン)

1829
年法國植物學家Étienne Soulange-Bodin於巴黎羅浮宮展示
他使用原產中國的白玉蘭與紫玉蘭雜交成功的新品種
命名magnolia  x  soulangeana
在中國則是被暱稱為二喬木蘭
兼具大喬與小喬之美
二喬木蘭的花色與紫玉蘭是一樣的
但區分二者也很簡單
紫玉蘭幾乎是花葉同期的,葉略先於花出
而二喬木蘭則遺傳了白玉蘭的特徵 - 先開花後長葉

而由二喬木蘭延伸出來
因顏色不同命名的園藝種有
'Alba Superba', 'Alexandrina', 'Lennei', 'Lennei Alba', 'Superba'
等等


 註:

2017年3月25日 星期六

就是愛聽嗡嗡嗡

在大自然中
形狀因應功能的需求 
典型茄科的雌雄兩性花
向下倒垂的花朵讓花粉掉落時
落在雌蕊上而自花傳粉
但是除了自花傳粉外
熊蜂也會幫忙
熊蜂回應花朵的形狀
演化出特別的採蜜方式

大約7000萬到1億年以前
蜂類隨著花朵演化
它們操縱花朵的形狀顏色語氣味
熊蜂的身體表面長滿了分岔的細毛
毛與毛之間的空隙可留住花粉粒
腿部可當成梳子
有效率的梳下花粉收集到後腿或身體下方
許多植物會把花粉沾放到蜂刷不到的地方
然後讓蜂在花間傳送穿梭
對植物及其他動物來說
蜂的重要性就是會拜訪花朵

多數茄科植物的花朵構造
中央有五個鮮黃的錐形花藥環繞著雌蕊
花藥的前端有個洞(apical pore)
這個洞是花粉脫離花藥唯一的路徑
整個就好像胡椒罐似的
日出前某些特化的雌蜂會來採集花粉
這些蜂以下顎咬住花藥
身體捲起像個C字
然後用胸部蓋住花藥的小孔
然後開始唱起情歌
只要能博得花朵的青睞
蜂就會獲得花粉的奨賞

其實
熊蜂是以振動傳粉(buzz pollination)蒐集花粉
這種技巧讓蜂像把音叉
運用腹部有力的飛行肌收縮肌肉
翅膀平放背部幾乎不動
然後,發出大約每秒300~500赫茲的聲音與振動頻率
蜂的嗡嗡聲
使得花粉粒在花藥中跳動
當達到逃脫所需的力量一瞬間
幾十萬粒的花粉從花藥的小孔湧出
根據科學家的研究
嗡嗡的叫聲
給花藥中的花粉粒施加了相當於30g的重力單位

花朵通常會有各種昆蟲來拜訪
有些昆蟲會幫忙授粉
有些只會來盜採花蜜
因此茄科植物的花朵伸展成這樣子有其道理
如此方可選出真正為它運送花粉的夥伴
就是愛聽嗡嗡嗡



Bumble Bee Collecting Pollen From An Eggplant Flower - Slow Motion 
https://www.youtube.com/watch?v=h8fmnIWR

Blue banded bee on tomato
https://www.youtube.com/watch?v=gBr9apX9KpA

2017年3月24日 星期五

石蕊試紙是檢驗溶液酸鹼值的其中一種方式

石蕊試紙是檢驗溶液酸鹼值的其中一種方式
鹼性溶液使紅色試紙變藍
酸性溶液使藍色試紙變紅
西元1660年一位科學家在實驗室工作
那天他正進行關於鹽酸的研究
當他從試瓶中取出濃鹽酸時
不小心溢出飛濺波及桌上朋友送來的紫羅蘭
當時這位科學家立刻用水來清洗這些紫羅蘭
沒想到經由水的滌洗
紫羅蘭的花瓣變成了紅色
好奇的天性讓這位科學家索性將許多植物拿進實驗室作測試
他以植物的花瓣、樹皮或根
利用酒精與水浸泡成不同的溶液
這些溶液有些遇酸會變色
有些遇鹼會變色
比較有趣的是由石蕊蘚苔取出的紫色浸液
遇酸會呈現紅色、遇鹼則呈現藍色
他將這種能檢測酸鹼的溶浸液稱為"指示劑"
後來的石蕊試紙就是由石蕊溶液浸泡濾紙晾乾後製造的
科學家和我們一般人不同之處,就是遇見同樣狀況,我們只會做成植物染
而科學家則有了新創見
這位科學家就是大名鼎鼎的波義耳

http://web.csulb.edu/~percept/rboyle.html



2017年3月21日 星期二

藜民百姓吃什麼

紅樓夢第四十二回 : 
劉姥姥要從大觀園回家去,平兒吩咐她說 :
“到年下,你只把你們曬的那個灰條菜乾子和豇豆,扁豆,茄子,葫蘆條兒各樣乾菜帶些來,我們這裡上上下下都愛吃
這就奇了,賈府乃是富貴官宦人家,怎也愛吃像劉姥姥這等藜民百姓的"糲粢之食,藜藿之羹"
而那個灰條菜指的又是何等東西?

明朝有位名叫王盤的讀書人,寫了一本"野菜譜"
書中就記載了"灰條"這種野菜  : 
"灰條復灰條,采采何辭勞。野人當年飽藜藿,凶歲得此為佳餚。東家鼎食滋味饒,徹卻少牢羹太牢"

朱橚在其著作"救荒本草"中說
灰條菜稱為藜
採苗葉(音炸)熟,水浸淘凈,去灰氣,油鹽調食。曬乾炒食尤佳。穗成熟時,采子搗為米,磨面作餅蒸食,皆可。
但這藜可不是源自南美洲的藜麥,也不是台灣原住民種的台灣紅藜
中國古書中提到可食用的"藜"指稱的植物就是小葉
吃藜從帝堯的年代就已經開始
韓非子•五蠹
"堯王天下也……糲粢之食,藜藿之羹。"
藜藿之羹乃平民百姓的野菜蔬食
所以尋常百姓稱為"民"
灰條菜或稱小葉藜
也就是我們所熟知的小葉灰藋(蓧)
小葉灰藋頂端綠色瘤狀物是花序,花被片五片,綻放時只見5枚細長雄蕊,沒有花瓣,淺黃色的花藥妝點繞在花柱旁邊
仲春,葉子會轉紅,花被片再次閉合,稜脊弓起,發展成密生果序,嫣紅灰綠相間.
難怪宋代詩人張舜民會寫出
"多謝村人亮素貧,
牆垣雖設不關門。
一杯藜粥茅亭上,
臥看南山飛白雲。"
的詩句來讚美.
每種植物都有名字,而因為語言及生活文化不同;一種植物通常也會有數個名稱;一種名稱有時也指稱好幾種植物
小葉灰藋的葉片上像是沾了粉霜有如蒙了層灰漬,就是灰藋名字的由來
真正原因,那是因為葉肉細胞裡,含有草酸鈣簇晶所致,因此嚐起來也會帶有微酸味

在台灣,野菜是來自大地母親溫暖的包容,是味覺的鄉愁

學名 Chenopodium  serotinum  L.
分類上屬於莧科
屬名Chenopodium 是由拉丁文chen意思是”鵝”,和podion意思是「小足」,合起來也就是這個屬的植物的葉片性狀像”鵝的蹼”,種小名serotinum意思是”秋天開花的”,說明花期是在秋天
簡單分辨小葉灰藋方法,就是葉基兩側各具一明顯裂片,莖不具腺毛,也沒有氣味;如果有異味的話,應該是同屬另一種野花”臭杏”了

2016年10月8日 星期六

你是哪棵蔥?

圖片來源 https://jacksfunlife.files.wordpress.com/2013/11/onions60754000.jpg

當我們切開洋蔥時
洋蔥的細胞破壞
釋出蒜氨酸酶
當與人體眼角膜接觸時會刺激淚腺分泌眼淚

眼淚有三種類型

快樂或悲傷時的眼淚被歸為精神眼淚
用來保持眼角膜潤滑的眼淚是基礎眼淚
而眼角膜碰到刺激性物(包含切洋蔥或沾到灰塵)流出的則是反射性眼淚

眼淚由鹽水及多種抗體與酵素組成

美裔生物學家威廉弗雷 William Frey 做了一個有趣的實驗
他收集了兩種眼淚
一種為悲傷或喜極而泣的眼淚
一種為切洋蔥的眼淚
經過分析
前者的眼淚含有較多的神經傳導物質腦啡
腦啡有止痛效果
切洋蔥時的眼淚無此成分
所以我們在哭過後會感受比較舒服
而切完洋蔥掉淚不會覺得好受
因此當我們看到令人感動的文章或電影時
不要再說裡面有洋蔥
切洋蔥流下的是鱷魚的眼淚
淚淚大不同
現今經過紐西蘭科學家的努力
藉由基因技術已經成功栽培出無淚洋蔥
味道與營養與一般洋蔥相差不多

蔥的種類名稱很多
洋蔥韭菜大蒜等都是蔥
幸好有林奈先生按照雄蕊及柱頭的數量將它們分成不同屬種
不過當初他提出這種基於"性別系統"的分類法
可是被其他的生物學家罵臭頭
說他得分類方式"像賣淫"
因為都是用性器官來辨別不同

洋蔥Allium cepa 

韭菜Allium tuberosum
青蔥Allium fistulosum
大蒜Allium sativum(種小名sativum和水稻Oryza sativa的種小名sativa是相同意思,表示是"培育出來的")
蕗蕎Allium bakeri
細香蔥Allium schoenoprasum(這個源自德文的種小名最有意思:把韭菜切碎了就是細香蔥)
cepa是大顆的珍珠
fistulosum是管狀的葉子
bakeri表示成串的
而tuberosum就不知道韭菜和馬鈴薯的性狀有何相似之處
塊根? 隆起?實在想不透


說回來
你又是哪棵蔥?

2016年9月25日 星期日

植物的調色盤


樹葉在春夏生長季節
大量的葉綠素使葉子呈現綠色
當秋天來臨氣溫降低時
葉綠素製造減少甚至被分解破壞
類胡蘿蔔素即可在葉片中佔優勢
黃葉逐漸顯現
晚秋或入冬之際類胡蘿蔔素逐漸分解
葉柄基部又產生離層
醣類大量堆積
一遇陽光強的白天與低溫夜晚
醣類被代謝成花青素
紅色跟橘色才得以顯露

這些顯現的色彩都是屬於類黃酮化合物家族
植物把類黃酮分子當調色盤
但這些分子很少單獨存在
現身時大多連接一個醣分子合稱醣苷
花青素和葡萄糖連結就成了花青苷
花青苷形成了大自然中的萬紫千紅
當然先決條件是光照充足及植物中有足夠濃度的糖分
葉片中也含有單寧
由於單寧(褐色)不會被植物回收
這就是為什麼落葉最後會逐漸變成褐色的原因之一