松树是松属植物的统称,作为风媒传粉的植物,松树的花粉量很大,而且易于获得。本期科学小实验就让我们一起观察松树的花粉。
实验材料及仪器:松树花粉、放大镜、显微镜、口罩。
实验步骤:
1. 松树花粉的采集:对于观察自然状态下松树花粉的形态,最好采集新鲜的松树花粉。一般情况下,我国资源量大的马尾松、油松、华山松、红松、白皮松等松属植物,其雄花的成熟期集中于3~5月,因此这段时间就应该留心观察它们的雄花了。一旦我们发现只要摇动雄球花,就会有花粉飞出,就可以用一个清洁的塑封袋将其罩住,轻轻敲打雄球花将花粉震落在袋内。新鲜的花粉含水量较大,可以稍微静置一段时间使其干燥。
2. 肉眼和放大镜观察:肉眼看上去,松树花粉为淡黄色的粉末,在放大镜下观察则为一颗颗均匀的圆形颗粒。
3. 显微镜观察:在载玻片上滴一滴水,挑取少量松树花粉混入水中,盖上盖玻片置于镜下观察。
(1)松花粉颗粒呈椭圆形,表面光滑,两侧各生一个发达的近半球形的气囊,这使得花粉粒看上去像一枚元宝。气囊是适应风媒传粉的一种结构,在两个气囊的帮助下松树的花粉颗粒可以飘散到很远的地方。同时进一步的研究发现,气囊的位置还会随着花粉含水量的变化而改变,当花粉在干旱不宜萌发的环境中,气囊就会发生弯曲,挡住花粉壁上的萌发沟,防止其脱水失活。反之,当环境适宜时,气囊也会随之展开,带着花粉粒继续飞翔了。
(2)花粉的外壁具有明显的网状纹理。这层外壁堪称自然界中最坚硬致密的外壁之一,它主要是由孢粉素、纤维素和少量的果胶质形成,耐酸耐碱耐高温,甚至大多数的酶降解都不起作用,真可谓为了保护里面的精细胞煞费苦心。正是因为松花粉的这个特性,在自侏罗纪以来的各个地层中,都能找到保存形态完好的松树花粉,不可谓不顽强。
(3)转换物镜到更高的倍数,同时调节细准焦螺旋,仔细观察一个花粉粒的内部结构。如果你观察的是油松的花粉粒,在花粉粒的中央你可能会观察到一个很大的细胞,称为精子器原始细胞;当然这个大家伙也会继续分裂成生殖细胞和管细胞两部分,处于这一时期的花粉就是成熟的花粉了。花粉粒里面的细胞不止于此,如果你观察得够仔细的话,你还会在靠近边缘的地方观察到一个至两个半月形的细胞,它是原始的单核细胞第一次不等分裂的结果,因此被称为第一原叶细胞;还有一个原叶细胞在第二次不等分裂后形成,形成不久就开始退化,变成线形的痕迹。
(4)请把你观察到的图像用相机或手机拍下来,或者用画笔记录下你的所见,并在图片上标注清楚你认得的结构。
(5)可以同时观察多种裸子植物的花粉,并比较它们的不同。例如银杏、粗榧等其他非松属植物。
(何 毅)