花瓣为何能呈现缤纷色彩？颜色的秘密是什么？

审核专家：夏晓飞

北京植物学会秘书长

随着气温逐渐攀升，春天如期而至，大地复苏，繁花盛开，迎春和连翘率先发出春天的气息，油菜花也不甘示弱。

不知道大家发现没有，早春的花五颜六色，花的颜色又是从何而来？

花朵为什么有不同颜色？

花朵的颜色主要由色素决定

花朵之所以有许多颜色，主要是受到类胡萝卜素、花青素、甜菜碱和叶绿素这四种色素的影响。

1. 类胡萝卜素

类胡萝卜素是一类广泛存在于自然界中的天然色素，主要分为橙黄色的胡萝卜素（Carotenes）和黄色的叶黄素（Xanthophylls）两大类，约有80余种。类胡萝卜素是脂溶性物质，分布于细胞内的杂色体内，花瓣的黄色、橙色、桔红色主要是由这类色素形成的。

胡萝卜素和叶黄素的结构式来源：博物

黄玫瑰含有类胡萝卜素，则显出黄色；金盏花里则含有另一种类胡萝卜素，它可以让花冠呈现出桔黄色；而在郁金香花中的类胡萝卜素，会让花冠显现出桔红色。

此外，细胞中含黄酮色素或黄色油滴的也能使花瓣呈现黄色。

2. 花青素

花青素又称花色素，是广泛存在于植物界的一类水溶性天然色素，是水溶性物质，常与糖基、酰基等结合形成花色苷，让花朵、果实等呈现出红、紫、蓝等颜色。

花青素主要分布于细胞液中，这类色素的颜色，随细胞液的酸碱度变化而变化。花青素在碱性溶液中呈蓝色，在酸性溶液中呈红色，而在中性溶液中则呈紫色。因此，黑色花瓣内也含有花青素，细胞液呈强碱时，花青素在强碱的条件下即呈现出蓝黑色或紫黑色。

3. 甜菜碱

甜菜碱色素主要分为甜菜红素和甜菜黄素，主要存在于植物的甜菜科中。

这些色素的合成从酪氨酸开始，通过一系列酶反应，进而合成甜菜碱色素，主要呈现紫红色、黄色等颜色。

4. 叶绿素

叶绿素是一类与光合作用密切相关的绿色色素，主要存在于植物叶片中，但在一些花朵的花瓣细胞中也有少量存在，使花瓣呈现绿色。

在含有叶绿素的花朵中，叶绿素不仅可以参与光合作用，还可能参与光信号感知和调节，影响花朵的发育和颜色稳定性。有研究表明，叶绿素的存在可能与花朵对光照环境的适应性有关，在弱光条件下，花朵可能通过维持一定的叶绿素含量来增强光能吸收。

另外，值得一提的是，没有色素的花朵，通常就是白色。

早春更适合类胡萝卜素形成

植物从花芽分化到花朵盛开，每一步都需要耗费大量的能量，但是早春气温低、光照弱、养分少，这种气候条件下，更适合类胡萝卜素的合成与积累。

1. 低温环境适宜合成

类胡萝卜素在低温条件下相对稳定，且低温能激活植物体内与类胡萝卜素合成相关的酶活性，促进其合成。早春气温较低，处于类胡萝卜素合成的适宜温度范围，有利于类胡萝卜素在植物体内的积累。

2. 弱光条件利于植物保护与类胡萝卜素积累

早春光照强度较弱，且光照时间较短，类胡萝卜素作为脂溶性色素，具有抗氧化和光保护功能，在弱光环境下能更有效地保护植物细胞免受氧化损伤，同时其合成过程在弱光条件下不易被分解破坏，有利于稳定积累。

3. 能量消耗较低

早春时节，很多植物尚未长出大量叶片，光合作用能力有限，体内能量储备相对紧张。而类胡萝卜素的合成路径与叶绿素合成路径有部分重合，合成过程相对简单，能量消耗较低，但是植物开出红、紫、蓝色的花，则需要合成花青素，流程复杂、耗能高，早春很难满足条件。

4. 自然选择的结果

黄花的花瓣能反射紫外光引导昆虫精准传粉。因此，早春环境下，黄色的花朵对昆虫等传粉者来说是最敏感的色彩，可以吸引来更多的昆虫，对花朵进行最大程度的传粉。

也正是因为如此，早春时节出游时，不建议穿着黄色衣服。