被称作香港区花的植物,比较合适的叫法应当是“洋紫荆”。(图02,04-07) 这种植物是非常好认的,其突出特点是:(1)叶子顶端两裂形似羊蹄;(2)紫红花瓣5,中间一瓣较大,左右各有两瓣,呈左右对称排列;(3)不育,此植物可能是杂交后代(这倒与香港的身世相符)。
图06 与洋紫荆同属不同种的紫羊蹄甲(B.purpurea),也称白紫荆、羊蹄甲。 特点是花瓣相对较窄并有皱褶。花瓣具有左右对称性。
图07 紫羊蹄甲,个别花上有6个花瓣,花瓣不具有严格的左右对称性。
由照片可见洋紫荆(图02)具有左右对称性,而不具有旋转对称性(蔷薇科植物的花一般具有5次旋转对称性)。同属的紫羊蹄甲的花一般也如此,但个别者有6个花瓣,不具有严格的左右对称性。
我们再通过其他两种植物,加深一下对两类对称的理解。在图03中,三色堇(堇菜科植物)的花左右对称,野鸢尾(鸢尾科植物)的花呈旋转对称。
从数学上看,左右对称的情况下有对称面(相当对一面镜子),而旋转对称的情况下有对称轴(相当于一个转动轴)。在地质学中的晶体学中,也要讨论矿物晶体的各种对称性,其中左右对称和旋转对称是很常见的。
植物中涉及左右对称的还有茎缠绕的“手性”的问题。有的植物的茎向右转而有的植物的茎向左转,并且向右转的多。为什么?请仔细观察并认真思考。
这个问题看似简单,但到目前为止还没有确切的答案。
我犯过的一个错误:不同的左与右
植物茎可以有不同的缠绕方向,这件事情历史上许多大人物研究过,如达尔文。酒花(Humulus lupulus var. cordifolius)的茎向左旋转,可以称具有左手手性,简称左手性;而紫藤的茎向右旋转,可以称具有右手手性,简称右手性。不过,应当提醒注意两点:第一,紫藤属植物有多种,而且多花紫藤具有相反的手性,所以这里的紫藤是特指的,其学名为Wisteria sinensis;第二,数学科学对手性的定义是十分严格的,一般没有含糊的地方,但植物学一般不用手性这样的术语,经本人多年考察,大量植物学文献对手性的描述是不精确的,甚至互相矛盾,其定义竟然常常与数理科学的定义相反,即左对应对右,右对应于左! 这可不是一种好现象,读书的时候一定要注意。
在植物手性问题上,我曾犯过一个错误。一开始我是数理学科那里学到手性的定义的,如物理学。现代生物学中讲