花朵为什么有香味?

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普渡大学园艺与景观建筑系副教授纳塔利娅·杜达列娃解释说。

许多植物物种的花朵都会产生香味。这种香味通常是由花朵释放到大气中的低分子量化合物的复杂混合物组成,其结构、颜色和气味是吸引传粉者的关键因素。尽管花朵的颜色或形状可能相同,但由于挥发性化合物及其相对丰度和相互作用的多样性,没有两种花香是完全相同的。因此,香味是一种信号,引导传粉者找到特定的花朵,其花蜜和/或花粉是奖励。从花朵中释放出的挥发物既能作为远距离和近距离的引诱剂,并在昆虫(尤其是夜间被探测和访问的蛾类授粉花朵)对花朵的定位和选择中发挥着重要作用。由蜜蜂和苍蝇授粉的物种具有甜味,而由甲虫授粉的物种则具有浓郁的霉味、辛辣味或水果味。

迄今为止,对于昆虫如何对花香中发现的单个成分作出反应知之甚少,但很明显,它们能够区分复杂的香味混合物。除了将昆虫吸引到花朵并引导它们找到花朵内的食物资源外,花卉挥发物对于昆虫区分植物物种甚至单个物种的单个花朵也至关重要。例如,依赖不同类型的昆虫进行授粉的密切相关的植物物种会产生不同的气味,反映了传粉者的嗅觉敏感性或偏好。通过提供物种特异性信号,花香有助于昆虫学习特定的食物来源,从而提高其觅食效率。与此同时,成功的花粉转移(从而实现有性繁殖)得到了保证,这对植物有利。


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植物往往只有在花朵准备好授粉且其潜在的传粉者也活跃时,才会使其香味输出达到最大水平。在白天最大限度地输出香味的植物主要由蜜蜂或蝴蝶授粉,而那些主要在夜间释放香味的植物则由飞蛾和蝙蝠授粉。在花朵发育过程中,新开放的幼嫩花朵尚未准备好作为花粉供体发挥作用,因此产生的气味较少,对传粉者的吸引力也低于老花。一旦花朵被充分授粉,花束的定量和/或定性变化会导致这些花朵的吸引力降低,并有助于引导传粉者转向未授粉的花朵,从而最大限度地提高植物的繁殖成功率。

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