花的颜色在授粉过程中起着核心作用,它是吸引传粉者的主要特征之一。花色表型与授粉之间的密切关系已经得到了广泛研究,我们仍在不断了解花色在植物-传粉者关系中所起作用的复杂性。然而,花色还承担着其他替代性、互补性和重要的功能,这些功能通常源于色素的多种作用、与花色紧密相关的其他性状,或是表皮结构的变化。例如,植物中的许多基于黄酮类的色素(包括花青素)具有抗氧化作用,能够保护植物免受极端温度、干旱、紫外线辐射、病原体、食草动物等不利因素的侵害。这些额外的色素功能可以解释花色在各种环境梯度中的分布,并且在解释植物对传粉者及其环境的适应过程中具有重要意义,尤其是在全球气候快速变化的背景下(Koski等人,2020年;Sullivan等人,2021年;Lacey,2025年)。另一类主要的植物色素——类胡萝卜素和甜菜碱也具有抗氧化活性,尽管它们在花朵中的保护作用尚未得到充分研究。
本特刊的目的并非质疑或贬低传粉者在花色多样性中的作用,而是要强调花色所承担的替代性、互补性甚至对抗性功能,以及影响花色的选择压力和宏观进化模式——这反映了我们在研究和理解花色方面的认知范式的转变。本期特刊的文章涵盖了多种研究方法,包括野外观察、温室实验和实验室分析,涉及生化定量分析、反射光谱测量、摄影技术、物理建模、公民科学数据库的利用以及植物标本馆的资料收集。
本期特刊的研究有助于我们更深入地了解影响花色的各种因素,揭示生物伙伴、非生物条件以及内在生理机制和宏观进化规律之间的复杂相互作用。例如,Sinnott-Armstrong等人(2026年)探讨了不同植物谱系中花色和果实颜色的宏观进化模式;Dellinger等人(2025年)挑战了“花色主要由动物视觉系统决定”的传统观点,指出花色和果实往往受到不同的非生物选择压力影响。这种向综合性框架的转变也体现在其他研究中,这些研究展示了环境与生态因素对花色多样性的影响。Camargo等人(2026年)展示了生物和非生物因素如何共同驱动巴西岩生草原(campo rupestre)中花色特征的演化;Jaeger等人(2025年)研究了由较少被研究的甜菜碱色素引起的可遗传花色多态性是否受生态因素和气候变量的影响。Labin等人(2025年)、Fetterly等人(2025年)和Grossenbacher等人(2025年)通过广泛的地理采样,分析了土壤化学成分、气候条件、栖息地结构和传粉者行为如何共同影响物种内的花色变异。机制学研究方法可以帮助我们了解环境因素如何影响颜色的产生和感知。例如,De Paola和Veldhuis等人(2025年)发现花的亮度更多地取决于叶肉组织对光线的散射作用,而非表皮结构;Narbona等人(2025年)发现热应力会改变色素组成、紫外线反射率及植物的耐热性,但不会降低其传粉吸引力。Watts等人(2026年)对比了实际观察到的花色空间与理论预测的花色空间,发现自然界中并非所有可能的颜色都存在,并指出存在影响花色多样性的进化限制。最后,Lacey(2025年)全面总结了温度对花色演化的作用,Apland等人(2025年)探讨了花色如何改变花周围的微环境温度。本期特刊中的所有文章都表明:花(和果实)的颜色不仅受到与传粉者相互作用的影响,还受到多种生物和非生物因素的共同作用。
作者贡献
Andrea E. Berardi:撰写初稿;审稿和编辑。José Carlos del Valle:撰写;审稿和编辑。Matthew H. Koski:撰写;审稿和编辑。Eduardo Narbona:撰写;审稿和编辑。Justen Whittall:撰写;审稿和编辑。


