花兒為什么這樣紅

“花兒為什么這樣紅？”是人們對花朵的贊嘆和歌頌，那么從科學(xué)角度講是怎樣的原理呢？

萬紫千紅，紅藍(lán)交輝，都是花青素在不同的酸堿反應(yīng)中所顯示出來的。不論是花還是葉，它們的細(xì)胞液里都含有由葡萄糖變成的花青素。當(dāng)它是酸性的時候，呈現(xiàn)紅色，酸性愈強，顏色愈紅。當(dāng)它是堿性的時候，呈現(xiàn)藍(lán)色，堿性較強，成為藍(lán)黑色，如墨菊、黑牡丹等。而當(dāng)它是中性的時候，則是紫色。

還有“戰(zhàn)地黃花分外香”的菊花，“金英翠萼帶春寒”的迎春花，都呈黃色。菊科植物除了黃花以外，琿多橙色的花。橙色與柑橘、南瓜等果實的顏色相似，而最典型的是胡蘿卜，所以表現(xiàn)這種色彩的色素，就被稱為胡蘿卜素。

至于白花，那是因為細(xì)胞液里不含色素的緣故。有些白花，下如菊花，萎謝之前微染紅色，表示它這時也含有少量的花青素了。變色的一個特殊例子是添色木芙蓉，早晨初開白色，中午淡紅，下午深紅，一日三變，愈開愈美麗。又如八仙花，初開白色微綠色，經(jīng)過幾天，變成淡紅，或帶微藍(lán)，它不像添色木芙蓉那樣朝開暮落。至于一般的花，大都初開時濃艷，后漸淡褪。

此外，還需要用物理學(xué)原理來解釋。太陽光經(jīng)過三棱鏡或水滴的折射，會分成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。這七種顏色的光波長短不同，紫光波短。酸性的花青素會把紅色的長光波反向出來，送到我們的眼簾，我們便感覺到是鮮艷的紅花。同樣，中性的花青素反射紫色的光波，堿性的花青素反射藍(lán)色的光波，胡蘿卜素有不同的成分，便分別反射黃色光波或橙色光波。白花不含色素，但組織里面含有空氣，會把光波全部反射出來。有的花瓣，表面有較多的細(xì)微而排列整齊的玻璃球似的突起，看起來好像絲絨，能夠像金剛石那樣強烈地反向光線，色彩就更為鮮艷，如某些月季花就是。

花兒的顏色還有它生理上的需要。光波長短不同，所含熱量也不同；紅、橙、黃光波長，含熱量多；藍(lán)、紫光波短，含熱量少?；ǖ慕M織，尤其是花瓣，一般都比較柔嫩。在野生狀態(tài)，紅、橙、黃花都生長在陽光強烈的地方，反射了含熱量多的長光波，不致引起灼傷，有保護的作用。藍(lán)花都生長在樹林下、草叢間，反射短光波，吸收微弱的含熱量多的長光波，對它的生理作用有利。白花也多陰性植物，有些夜間開放，反射了全部的光波，是另一種適應(yīng)措施。自然界少有黑色的花，只有少數(shù)的花偶然有黑色的斑點，因為黑色吸收全部的光波，熱量過多，容易受到傷害。

從進化的觀點來考察，它有一個發(fā)展的過程。裸子植物的花是原始的形態(tài)，都帶綠色，而花藥和花粉則呈黃色。在光譜里面，與綠色鄰接的，長波一端是黃、橙和紅，短波一端是青、藍(lán)和紫。我們可以說，花色以綠色為起點，向長波一端發(fā)展，由黃而橙，最后出現(xiàn)紅色；向短波一端發(fā)展，是藍(lán)色和紫色。紅色應(yīng)是最晚出現(xiàn)的花色，在進化過程中居于頂峰，最鮮艷，最耀眼。

從達爾文的自然選擇學(xué)說來看，昆蟲起到了重要的作用。億萬年前，裸子植物在地球上出現(xiàn)的時候，昆蟲還不多?；ㄉ氐?，傳粉受精，依靠莧力，全部是風(fēng)媒花。后來出現(xiàn)了被子植物，昆蟲也繁生起來。被子植物的花有了花被，更分化為萼和花冠（花被和花冠能稱花瓣）?；ò瓴辉偈蔷G色，而是比較顯眼的黃色、白色或其他顏色。形狀也大了，有的生有蜜腺，分泌蜜汁，有的散發(fā)芳香，這就成為蟲媒花?！胺錉幏廴锏窒恪保ハx給花完成傳粉受精的作用。

昆蟲采蜜傳粉，有一特殊的習(xí)性，就是經(jīng)常只采訪同一種植物的花朵。這個習(xí)性有利于保證同一種植物間的異花傳粉，繁殖后代。這樣可以固定種的特征，包括花的顏色。我們可以設(shè)想，假如當(dāng)初有一種植物，花色微紅，由于其中紅色比較顯著的花朵，容易受到昆蟲的注意，獲得傳粉的機會較多，經(jīng)過無數(shù)代的選擇，在悠長的歲月中，昆蟲就給這種植物創(chuàng)造出純一、顯著、鮮艷的紅色花朵。昆蟲參與自然選擇的作用，造成各種不同的植物，也造成各種不同的花色。

花兒為什么這樣紅？最后還要歸功于人工選擇。自然選擇進程緩慢，需要經(jīng)過很長的時間才能顯示它的作用。人工選擇大大加快了它的進程，能夠在較短的時間內(nèi)取得顯著成果。例如牡丹，由自然選擇綱了億萬年造成的野生原種，花是單瓣的，花色也只有粉紅的一種。經(jīng)過人工栽培，僅就北宋中葉（11世紀(jì)）那一個時期來說吧，幾十年工夫，就創(chuàng)造出多葉、千葉（重瓣）、樓子（花心突起）、并蒂等深紅、肉紅、紫色、墨紫、黃色、白色等幾十個品種。再如大麗花，原產(chǎn)墨西哥，只有八個紅色花瓣。自從美洲發(fā)現(xiàn)以后，才開始人工栽培，現(xiàn)在已有上千種形狀、顏色不同的品種。又如虞美人，經(jīng)過培養(yǎng)，已有紅、黃、橙、白各種顏色，卻從來沒有出現(xiàn)過藍(lán)色。19世紀(jì)末，美國的著名園藝育種家蒲班克，發(fā)現(xiàn)一株花瓣上好似有一層煙霧的虞美人，特意培養(yǎng)，到20世紀(jì)初，便育成了各種深淺不同的藍(lán)色虞美人，為花卉園藝增添了新的品種。