人类对植物性别的认识
植物的性别不如动物那样明显。但植物有雌雄性别(或器官)之分,植物后代的产生也和动物一样,它们都是由精于和卵子结合之后产生的。但是,对于植物性别的最后确认,在科学史上曾经历了一场大论战,持续了二千多年。??对于植物的性别,人类在农业生产实践中早就有认识,根据希腊人在《植物的探索》一书中的记载,远在三千多年前,阿拉伯人和亚术人就认识到海枣(Phoenix dactylifera)有雌雄之分。在每年的某一时期举行一个特殊的仪式,由一个男人爬到一棵雄株上,取下了个雄花序,递给一位大僧侣,该僧侣把它接触到雌花序上,认为这样可以确保海枣的丰收。
??但是在公元前四世纪,亚理士多德认为植物没有动物那样的性别:新植物是母体多余的养料产生的。
??在此以后,植物性别问题在几百年中间,似乎已被搁置,甚至被遗忘了。十五至十六世纪的许多科学家完全否认植物有性别,甚至认为提到植物具有性别很不合适,而且是猥亵的。有些人认为雄蕊是排泄器官,而花粉只是废物。
??1682年,格留第一次明白地指出雄蕊是花中的雄性器官,他认为只有花粉粒落到柱头上,才能使果实、种子形成。 1694年,屠平根植物园主任鲁道夫?约可普?卡美拉留斯观察到:在附近没有雄株的一棵雌性桑树所产生的果实只含有不成熟的种子。受这个启发,他把一些雌性的山靛(Mercuralis annua)种植在盒里,使它们完全隔离,不受雄性的任何影响。他发现虽然这些植物生长得很好,但其果实里却没有一个能够生育的种子。他把玉蜀黍 (Zea mays)的柱头从幼穗上去掉以后,也同样不能形成种子。卡美拉留斯得出结论:在植物界,种子的产生是植物维持种族的普遍特性,除非有花药参加,否则不可能事先在子房内准备好幼小的植物,花药具雄性生殖器官的作用,而子房和花柱则是雌性生殖器官。
??1824年,一位意大利的数学家和天文学家裘梵尼?巴梯斯太?亚米企,观察马齿苋(Portulaca oleracea的柱头时,发现柱头上有毛覆盖着,在这些毛里藏有一些“小颗粒”。“小颗粒”裂开并向外伸出一个管状结构。这些“小颗粒”就是花粉粒,这是第一次发现花粉管,他坚持看了三个小时,由于技术关系未看到最后结果。
??1827年,法国植物学家勃隆尼亚在亚米企工作的鼓舞下,进一步发现花粉管穿入柱头后沿花柱下行,终于进入子房内的胚珠中,因此,他被荐入巴黎科学院。
??在同时期,另外一些学者也同样对这一问题发生了兴趣。施来屯就是其中一位。他承认花粉管进入胚珠,但认为花粉管进入胚囊后顶端膨大成一个“胚泡”,经分裂而形成胚。胚囊则类似一个“孵卵器”,实际上是否认了植物有性别的存在。然而由于他有势力,这个荒谬的看法也不乏拥护者。
??亚米企勇敢地反对施来屯的看法。他用红门兰属(Orchis)证明,在花粉管进入胚囊之前,胚囊中已有“胚泡”存在,由于花粉管的“刺激”才发育成胚。
??1849年,威廉?霍夫迈斯脱尔证明,胚不是由花粉管形成的,而是由一个已存在于胚囊中的细胞形成的,这一观点获得学者们普遍的支持。
??在随后的二三十年中,许多学者发现花粉粒中有两个核,一个生殖核一个营养核,后来又证明花粉萌发形成花粉管时,生殖核进一步分裂成两个精于,且其中一个精于与卵结合成受精卵。
??上述情况不仅表明植物有性别存在,而且明确地指出了植物后代的产生也和动物一样,都是精卵结合之后形成的。在大量事实面前,施来屯及其支持者,不得不放弃他们的错误观点。
??1893年,纳瓦申在研究野百合 (Liliummartagon)和贝母(Fritillaria tenella)的受精作用时发现,被子植物花粉管中的两个精于都与受精作用有关,一个精于与卵结合形成受精卵,另一个精子与二个极核结合。这就是“双受精作用(double fertilization)”的发现。
??对植物性别的科学认识中,林耐也作出了不朽的贡献。他的人工分类系统就是建立在他关于植物性别的认识基础之上。他对植物性别的科学认识,使得他在晚年改变了早先的“物种由上帝创造,并水恒不变”的观念。
??以后,人类对植物雌雄性的存在及它们之间的关系的认识愈渐深入,从某种意义上说,植物性别的发现导致了遗传学的诞生,因为孟德尔遗传规律是在广泛的植物杂交试验的基础上发现的。
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