那是另一个春天,一些人甚至在五彩缤纷的花朵面前流泪。然而,这不一定是由于无法控制的兴奋。它也可能是由花粉过敏引起的。

资料来源:medicine.com

来源:公共数字“中小企业技术故事”

春天,每当体质过敏的人出门时,这就是一场“战争”。出门前,你必须全副武装:面具、眼镜、防花粉帽、高领内衣,甚至是光滑的布夹克。回家后,我首先要换衣服,洗脸,甚至洗澡。这些都是“痛苦经历”带来的血和泪的教训,如打喷嚏瘙痒、鼻涕和眼泪。

然而,尽管他故意远离所有开花植物,也没有闻到花香,但他仍然有过敏症状,这让人们开始怀疑花粉是否能“准确击中”。有趣的是,花粉过敏患者有时会有更美妙的经历:在家里种花不成问题,但当他们外出时,他们会被招募,就像步入“毒圈”。

事实上,导致过敏反应的花粉在其开花期间在空气中是丰富的,所以春天的花朵自然携带花盆。

这些花主要是被子植物,它们中的大多数通过昆虫传播花粉,我们称之为“昆虫配对花”。它们的花粉被授粉的昆虫牢牢地“控制”,所以它通常不会在空气中自由传播并引起过敏反应。

正是那些一直被我们忽视的植物,通过向空气中释放花粉来传播花粉,才是过敏反应的罪魁祸首。我们称它们为“风媒花”,如冷杉、橡树、榆树和其他树木,以及普通的杂草,如豚草和蒿。它们没有明亮芬芳的花朵,但它们确实能产生数量惊人的花粉。多少钱?我们可以通过下面的电影感受到它。

在花期,风媒花向空气中释放数十亿的花粉。空气中花粉的持续时间从几个小时到5天不等。一些花粉颗粒甚至可以在沉积前在风中漂浮14000米。

因此,在风媒盛开的季节,你可能会在停在室外的汽车和游泳池表面看到这样一层黄色颗粒。当然,与鼻涕瘙痒相比,这些都是小问题。

车上的花粉

花粉症的“罪魁祸首”

以樱花闻名的日本深受花粉过敏的影响。2018年的数据显示,日本已经有超过40%的花粉症患者,东京有近50%。

花粉症是由花粉过敏引起的疾病。可以说日本公民生病了,但这不是樱花引起的。日本80%的花粉症实际上是由冷杉树引起的。每年从二月到四月初,春天是温暖的,花开的时候,对花粉症患者来说是一段痛苦的时期。

2019年春天,日本冷杉花粉爆发,花粉散落量达到6年来最高水平。日本媒体甚至说,从未患过花粉热的人可能会生病。为了抵御花粉的入侵,一些办公楼甚至使用高成本的内置空气过滤器。

今年二月底,由于日本持续的强风,大量雪松花粉飘散,标志着花粉高峰期提前到来。关东地区的257个花粉观测装置在23日早晨捕捉到了33000个花粉粒,该地区甚至出现了“花粉彩虹”,即围绕太阳形成的彩虹状光环。事实上,在2019年3月8日清晨,这一现象也发生在关东地区。顾名思义,当阳光穿过特别密集的“花粉云”时,它会形成一个花粉晕,就像水滴折射阳光形成彩虹一样,只是固体花粉颗粒会衍射光。

2019年关东地区的“花粉彩虹”

虽然这是一个非常美丽的现象,但对授粉者来说并不好。有些人甚至称它为“美丽的魔鬼”。有趣的是,花粉的来源雪松,主要是在第二次世界大战后种植的,为城市重建提供了大量木材,而当时没有严重的花粉症。直到1964年日本首次主办奥运会,雪松花粉引起的过敏才被首次诊断出来。现在据说在日本发现了患有花粉症的猴子和狗。

冷杉和花粉

中国陕西省榆林市实际上也有类似的经历。20世纪50年代,油蒿和其他植物被用来固沙。油蒿属菊科蒿属植物,因其耐旱、生长快、经济易得而成为防风固沙的主力军。然而,自20世纪90年代以来,越来越多的人出现了过敏性鼻炎的症状。2003年至2006年,榆林神木县医院和北京协和医院连续观察发现,神木县及周边地区夏秋(9月)花粉量超过全年总量的80%,其中蒿属花粉为主要成分。

此外,研究人员发现蒿属花粉是夏秋花粉热患者最敏感的花粉,其中97.31%患有过敏性鼻炎,40%以上患有哮喘。

这表明花粉过敏不仅发生在春天。事实上,花粉过敏有两个高峰。春天,松科、柏科和桑科等树木的花粉占优势,而秋天,蒿属和藤本等草本植物也会释放大量花粉引起过敏。

桑树花粉

“简单与粗糙”风媒

当然,花粉不是为了让你不舒服,而是为了繁殖。然后问题来了,它也是花。为什么我们很少看到桃花和樱花的花粉,但是这些几乎看不见花的植物却能产生如此多的花粉?我们知道艳丽的花朵是植物的生殖器官,花粉包含植物的雄性生殖细胞。早在1760年,博物学家卡罗勒斯·林奈就使用了这个术语。授粉是植物繁殖过程中果实和种子形成的关键步骤。简而言之,在被子植物中,授粉是花粉粒从花药转移到柱头的过程。然而,在裸子植物中,这是一个花粉粒从小孢子叶转移到胚珠微孔的过程。人们熟悉的昆虫牵线花,如桃花、梨花和樱花,吸引勤奋的蜜蜂、蝴蝶和其他昆虫用它们鲜艳的花朵和芬芳的香味给它们授粉。此外,它们的花粉粒相对较大,粘度高,容易粘附在昆虫上,这也使得它们很难通过空气引起花粉过敏。一些昆虫媒人更足智多谋。一些植物用类似于某些昆虫雌性的花朵吸引雄性,当雄性试图与“假雌性”交配时,它们可以完成授粉。例如,沿地中海海岸分布的有角黄蜂美兰就像一只雌性黄蜂,吸引雄性来授粉。

有角的蜜蜂美兰

相比之下,风媒花“简单而粗糙”风媒花包括大多数裸子植物和一些被子植物。裸子植物通常不开花。在松属植物中,在新分枝的基部有一个由鳞片组成的雄花序,我们称之为雄球根花或小孢子叶球。

每个鳞片的下表面有两个长的花粉囊,花粉囊中有许多花粉。当花粉囊成熟时,大量黄色的有翼花粉粒会散开并漂浮在风中,最远可达数十至数百公里。

风媒花中的被子植物会开花,其中约十分之一属于风媒花,如禾本科植物如水稻和玉米。然而,这些花通常很小,没有花瓣,也没有特殊的颜色、气味或花蜜。显然,没有昆虫愿意竭尽全力去寻找它们,无私地帮助它们授粉。为了弥补无昆虫定向授粉造成的花粉损失,风媒花的“雄花”往往会产生大量的花粉。花粉越多,授粉的机会就越大。当花粉从榛子树、橡树和其他树上落下时,甚至可以看到花粉云。

云杉林中的花粉云

对于一些风媒传粉的被子植物,雄花有许多长花丝终止于外露的雄蕊,而雌花有长的羽状柱头,粘性强。此外,风媒花通常比叶子出现得早,而且比叶子的位置高,以免妨碍花周围的空气流通。

然而,风媒植物并不总是被昆虫“打入冷宫”。与虫媒植物相比,风媒植物花粉较小且较轻,对昆虫的营养价值较低。然而,当昆虫牵线花含有较少的高蛋白花粉时,昆虫也会将目光转向风牵线花。此外,在蜜蜂身体周围产生的静电场也可能无意中从风驱动的花中捕获花粉,这可以解释为什么没有观察到蜜蜂访问豚草,但是豚草的花粉经常可以在豚草开花期间酿造的蜂蜜中发现。

当然,也有一些蜜蜂喜欢风媒花。例如,独居的蜜蜂经常拜访草花,熊蜂经常从玉米穗和其他谷物中收集花粉。

玉米的雄花

与在强风中漫无目的地漂流相比,昆虫的“定点释放”显然更加准确和有效。化石研究表明,在二叠纪之前,种子植物的花粉基本上是由风传播的,尽管当时没有真正意义上的被子植物。然而,科学家在早二叠世昆虫化石的肠道中发现了半消化的花粉粒,表明这可能是地球上第一个授粉者。然而,真正的被子植物直到大约1亿年后的白垩纪才出现,这表明尽管当时一些植物和昆虫进行了合作,但昆虫授粉在当时并没有任何优势。

在长期的自然选择和共同进化中,昆虫和昆虫配对花之间的关系是互利的。昆虫牵线花不断地突出它们明亮的颜色,产生特殊的气味或花蜜,而昆虫则产生适应花结构的口器。因此,很难回答“是昆虫牵线花先来还是昆虫授粉先来”的问题。

在这个过程中,不同的花之间有融合和进化。如果两个遥远的植物由甜菜夜蛾授粉,它们的花会聚在甜菜夜蛾能识别的形状上,例如白色的花、甜味和夜间的花。

但是这是否意味着虫媒植物比风媒植物有更高的进化地位?显然不是,昆虫和风媒花都是适应环境的结果,是各自进化水平的“最高水平”。现在甚至有研究表明被子植物中的风媒花大多是昆虫媒花的二次进化。

花粉过敏可以说是风媒植物在寻求繁殖时对其他物种的副作用。当然,过敏体质对人类也有遗传因素。

然而,无论日本是否计划用其他树种取代现有的冷杉树,还是寻找无花粉的突变冷杉树来缓解花粉症,对于体质过敏的人来说,不仅要看周围的花,还要多注意当地的“花粉指数”并采取保护措施。

参考:

爆破大师。日本东部的高花粉水平创造了美丽的彩虹太阳。令人痛心的消息。2019.3.9。

王希洛。日本的花粉季节提前达到了高峰:30%的人口受到困扰,“花粉彩虹”出现了。Overseas.com。2020.2.24。榕江。阳春有三月的美景,但花粉虚张声势。目标日本。2018.4.4。谁是北方三地区过敏性鼻炎流行的罪魁祸首?蔡鑫. 2017 . 9 . 1 . ankita ray . short notes on嗜风细胞和虫媒细胞的极化. preservearticle.krassilov,v.a .,rasnitsyn,a.p .二叠纪昆虫内脏中的花粉:花粉生活的第一个证据及其进化意义.Lethaia,1997(29),第36372页。瑞金娜·贝利。花粉十大事实。思想公司2018.7.26 .风和水授粉。美国林务局。

让花粉过敏患者痛苦的其实是看起来没有花的植物。