花朵颜色的奥秘

伴随着春天的到来，舒适的温度与柔和的阳光给予植物们新的活力，花儿也争相开放。鲜艳的花朵带来的视觉上的、与周围环境的差异，让人们获得完全不同的感受；毕竟作为人类最主要的信息来源，视觉对人心理的影响也是极大的。因此自古以来，人类就欣赏花朵，而这多是因为花儿的缤纷色彩；即便只有雪白色的花朵，人类往往同样能获得愉悦感。事实上，很大一部分原因还在于，花朵预示着果实，有了果实，我们就有了食物来源。就好比人们看到郁郁葱葱的树林，立即明白到水的存在，从而获得一种安全感，这种反射的长期存在让我们已经忘记了中间步骤。

但是我们自然会想到，为什么花朵往往要如此妖艳呢？颜色的发生机理又是什么呢？

再弄明白为什么之前，首先我们要搞清楚花来自哪里。众所周知，被子植物，一类种子被果实包被的植物，是与人类极为密切的一类植物统称。我们吃的苹果，梨这样的果实，内部都会包含种子。与之并列的裸子植物并不具备果实覆盖在外，比如松树的种子松果，就将种子暴露在外。被子植物部分因为其与动物的互利关系，很快分布在了各大陆。而花朵就是被子植物孕育果实的手段。

花朵的职能本质上还是保证有性生殖的发生，使得种群间可以交流基因，更容易稳定地生存下去。而其中的重要一步——传粉，却是植物们无法自己控制的。

为了间接保证传粉，植物们进化出了复杂的色彩：花瓣细胞由于分化作用的影响，褪去叶绿体，失去绿色（此时花色为白色），同时产生花色素，如花青素，这类物质在不同的环境下会呈现不同的颜色（如不同的酸碱度pH）。

颜色的出现本质上是反射没有被吸收的对应波长的光线的结果，详见之前的一篇介绍性博客。花青素的这类颜色对于一些昆虫，就像红色于公牛一样，非常显眼。于是昆虫们获得驱动力，走到花蕊上，使得传粉得以发生。当然，这与自然界的昆虫进化也是密不可分的。

所以花色与昆虫的喜好也是同步进化的。拥有不被喜爱的花色的花朵失去竞争力，无法积极地参与传粉，也就慢慢被淘汰。由于人类或是哺乳动物很少参与传粉活动，因此花的颜色的自然选择并不被人类的喜好与意志所转移。直到人类发现了花色的差异，开始了人工培育。

这里就不得不提到蜜蜂了，作为被子植物的传粉大使，蜜蜂比较偏好黄色、蓝色以及白色等。这是因为对应的感光细胞相对比较活跃（没有白色感光细胞）。就像人类看到红色会比较警觉一样。

理解原因以后，我们需要尝试理解其机理(how)。当前，人类还在就花青素在植物体内的合成转运，代谢等进行研究，由于环境、基因的差异，其表现可能有极大地不同。但是人类对于花青素本身的使用和理解已经有上百年的历史了，花青素也早已被用作食品添加剂，以调整食物色泽。

花青素是一类植物色素的统称，其颜色在酸性下呈现红色，中性紫色，强碱性下为蓝色。这区别于动物通过真黑色素与褐黑素通过有无来直接影响表现颜色的遗传现象，使得植物的花色研究并非容易。微妙的环境差异也可能影响最终的花色。

因此花朵的颜色控制仍然没有被彻底解决。有时甚至无法通过种子来稳定地传递下已获得的特殊花色基因，只能通过嫁接等无性生殖方式保留。

此外，除了产生红蓝色，花朵也会产生胡萝卜素与叶黄素，前者的富集能够显现黄甚至红色，而后者只显现黄色，这也是秋天的落叶的颜色来源。

油菜花由于不导入花青素，只显现黄色。通过一定的技术手段，人们可以培育出色彩缤纷的油菜花。

自然界真的是奇妙又缜密呢！