《飞碟探索》2011年第4期

　　菊科植物种类多、数量大、分布广，可谓植物界中的世界冠军。菊科是被子植物中种类最多的一个科，约1000属，25000种～30000种，中国有200余属，2000余种。同时菊科植物也是分布最广的一个类群，无论是从炎热的热带、水热充沛的亚热带到冬季严寒的寒温带，还是从海拔为零的黄浦江边到海拔达5000米的青藏高原，都有菊科植物分布。菊科是一个比较年轻的大科，化石仅出现于第三纪的渐新世，同时也是双子叶植物中进化地位最高的一个科。其进化性在菊科植物的结构上得到了充分体现。现在就让我们一同分享菊科植物结构与进化之间的相互联系。

　　首先，菊科植物绝大多数是草本，只有少数为灌木或乔木。经过春季的营养生长期后，夏季就进入快速的繁殖期，严寒的冬季到来时果实早已成熟。这时种子进入休眠期，等待下一年春暖花开时再萌发。而青藏高原风毛菊属植物生长周期更短，比如星状雪兔子，5月高原冰雪融化后，植物种子迅速萌发，经过二个月的生长，7月高原上已形成由菊科植物为主的五花草甸，10月雪季来临时，种子已成熟进入冬眠，5个月就完成生活史。多年生的草本菊科植物也有自己独特的抵御寒冬方式。比如菊芋，冬季来临时，地上部分会枯萎，但地下富含淀粉的块茎不会死而进入休眠状态，待第二年春暖花开时，地下茎再发芽长成植物。这比树木只靠掉叶子过冬，树干受冻受威胁要好得多。菊科植物的生活习性，降低了严寒冬季极端天气对植物的影响。这也是菊科植物分布较广的一个原因。〕

　　其次，似花结构的头状花序及虫媒传粉。人们常说“朵朵葵花向太阳”，所指的葵花其实是菊科植物的头状花序结构。因为头状花序形态特殊，常常被误认为是一朵花。在植物的进化中，异花传粉可以避免近亲繁殖，提高子代遗传多样性，因此异花传粉被认为是一种进化的传粉方式。

　　外围少量的舌状花序付出了不能产生后代的代价，但去吸引了大量的传粉昆虫造访中间的管状花。正是由于舌状花的牺牲，而不用再考虑如何去吸引传粉昆虫。正是由于二种花的相互配合，在功能上的分工合作，才促成了菊科植物异花传粉的成功，繁育出大量生命力强的后代，使菊科植物成为最为进化的类群。菊科植物以花序为整体的进化方式是值得其他生物学习的，尤其是自认为最高等的人类。

　　再次，种子被覆形态各异的附属物，利于远距离传播。菊科植物种子不仅数量多，而且往往长有形态各异的冠毛、刺毛、钩等附属物，这些附属物是花萼变态宿存在种子上的结构。对于菊科植物这个大家族而言，这些附属物在帮助种子远距离传播上起着举足轻重的作用。比如，蒲公英就是以冠毛帮助种子远距离传播。蒲公英纺锤形种子顶端带有一柄降落伞状的冠毛，冠毛减小了整个果实的比重，吹风时就可以将种子带到很远的地方。鬼针草则是以钩刺帮助传播种子。种子上有二根长芒状刺，刺上有倒钩，能借此附在动物皮毛上或人的裤管上到各处旅行。苍耳果实上密被的钩刺和细毛也能借动物或人的帮忙进行远距离传播。这些附属结构能将菊科植物种子传播到新的生境，这是该类群数量大、分布广的一个重要原因。

　　菊科植物绝大多数为草本，以相对较短的生活周期或地下部分休眠的方式来抵御冬季的严寒。头状花序中二种类型花在空间上的相互组合和在功能上的分化，能帮助菊科植物高效地完成异花传粉，提高种群遗传多样性，增强后代的生命力。

　　生物进化是生物体内部遗传物质的变异和自然选择综合作用的结果。生物进化有二种表现形式，一种是结构上的表现，比如菊科植物独特的头状花序，另一种是功能上的表现，例如头状花序各部分分工促成异花传粉的实现。结构是功能的基础，是一种重要的进化表现形式。因此，从生物结构研究生物物种或生物类群的进化，是一种重要的生物进化认知方法。