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本文是“綠色拇指”系列的一部分，該系列將日常園藝與歷史和科學相結合。
在這一點上，你的夏日花朵要麼已經完全盛開，你的花園裡充滿了色彩，要麼它們已經淪為環境的犧牲品：雨水過多，雨水過少，土壤貧瘠，枯萎病，白粉病，或者任何數量的啃食植物的昆蟲，它們似乎也在一年中的這個時候盛開。園丁們所希望的鮮豔花朵是被子植物（開花植物）的生殖結構，它們很重要，因為它們佔陸地上所有活植物的 90%。它們也深深地嵌入了我們的進化歷史中；開花植物出現在 2.5 億至 1.4 億年前（哺乳動物出現在 2 億年前，而智人僅在 20 萬年前），幾乎所有陸生生物都以某種方式受到開花植物的影響。
然而，從進化的角度來看，我們對它們知之甚少。花朵並非為儲存而設計；它們柔軟的花瓣在化石記錄中幾乎沒有留下任何痕跡。所有現代花朵都起源於一個單一的祖先；一項由國際植物學家團隊領導的研究可能會為我們提供關於這位早期祖先樣子的線索。
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在沒有化石遺骸可以幫助他們找到祖先花朵的情況下，研究人員轉向了它的後代。透過對 792 種現存的被子植物（約佔現代開花植物的 86%）進行抽樣，他們建立了一個花卉特徵資料庫，該資料庫成為了通往過去的地圖：他們使用該資料庫來識別相關開花植物之間的相似之處和差異，並生成關於其近期祖先的預測。對相關被子植物祖先之間的比較，不斷地從資料庫中刪減，直到他們找到了第一朵祖先花朵。
許多人將這位祖先描述為類似於木蘭花。它有許多未分化的花被片，這意味著花瓣和萼片彼此之間無法區分，就像鬱金香的情況一樣。這些花被片環繞著性器官——雄蕊和雌蕊——它們位於花朵的中心，以促進花粉的散落，從而實現生殖成功。沒有現代花朵的行為完全如此；構成該資料庫的特徵，引導研究人員得出這個模型，是花朵譜系隨著時間推移多樣化的結果。
從祖先花朵中可以得出兩個非常重要的進化要點。首先是早期花朵同時包含雄性和雌性生殖器官。單性植物很可能是為了響應傳粉媒介而出現的一種衍生品。花朵內部同時包含兩性將有助於植物的建立和傳播。
第二個是花朵內包含的性器官似乎隨著時間的推移而簡化了。祖先花朵的器官很可能以一系列稱為輪的同心圓排列。現代花朵也有輪，但它們的數量少於模型所暗示的祖先花朵中存在的輪。研究人員認為，這種減少伴隨著選擇性優勢。例如，輪的減少將允許花被（萼片和花瓣）發揮更多的保護作用並有助於吸引傳粉媒介。萼片和花瓣之間更清晰的區別將進一步增強這種作用。器官將被更安全地包裹在更強大的花被中。
此外，簡化生殖器官將允許其他地方的複雜性，例如更具戰略性的授粉相互作用或更精美的花朵展示。這些因素可能導致更大的遺傳多樣性，使我們今天擁有大約 800 種開花植物。
謎團遠未結束。在解開化石記錄方面，我們還有很長的路要走。植物首次出現在 3.5 億至 3.1 億年前，而開花植物出現在之後。花朵在植物譜系中出現的實際點仍然懸而未決，並且可能揭示有關現代植物多樣化的進一步線索。如果我們能夠找到最早的植物本身，我們也可能會對我們最早的祖先了解更多。
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參考文獻
Sauquet, H. et al. 被子植物的祖先花朵及其早期多樣化。 Nat. Commun. 8, 16047 doi: 10.1038/ncomms16047 (2017).
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