植物的快速運動素來被科學家和自然愛好者所關注，因為相較于動物，植物一般以固著的靜止姿態示人，很少有主動的動作或行為。引人注目的植物運動有捕蠅草的特化葉片、貍藻的捕蟲囊以及因其葉片的觸敏性而聞名的含羞草。在武漢植物園組織的第二次青藏高原綜合科學考察水生植物專項調查中，來自湖北大學、武漢大學、西藏大學以及中國科學院武漢植物園的研究團隊首次發現了生長于青藏高原的“含羞花”。研究發現，龍膽科龍膽屬的四個物種，假水生龍膽（白花型、藍花型）、新疆龍膽、西域龍膽以及一個待鑒定的龍膽屬植物，其花冠被機械觸碰后，會在7秒到210秒的時間范圍內迅速收縮，直至緊實的花苞狀態（見下圖）。花冠閉合后，都有再次開放的能力，該過程在天氣晴好狀態下大概需要20分鐘。如果再次觸碰，花冠還會再次閉合，然后開放，以此類推。雖然有研究記錄了食蟲植物特化葉片的運動可發生在毫秒級別，但在花瓣（冠）運動方面，迄今為止，只有生長于日本的茅膏菜屬植物（Drosera tokaiensis）的花會在機械觸碰后的數分鐘有收縮行為，數小時后完全閉合。相比之下，該研究中取樣最廣的假水生龍膽（Gentiana pseudoaquatica），其兩種花色八個居群的平均閉合時間為29秒，最短閉合時間僅7秒，可稱之為世界上閉合速度最快的花。
為了探究花冠觸敏的誘發因子，研究人員針對西域龍膽（Gentiana clarkei）的一個自然居群（花朵平均閉合時間27秒）開展了一系列的實驗。結果表明，風不太可能是龍膽屬植物花部觸敏性的選擇壓力；大型動物的啃食作用對其花冠的行為也影響甚微。然而，在對傳粉昆蟲的觀察中，研究人員發現了多種熊蜂對花朵的“非法訪問”。熊蜂將其相對龐大的身軀趴在花冠之上，將頭伸向花冠筒外側的基部，扎裂開口后盜取花蜜。熊蜂離開后，98.8%的花冠有收縮行為直至完全閉合。采樣統計后發現，熊蜂對西域龍膽的盜蜜造成了花冠筒異常高比例的損傷，還可能進一步損傷子房。閉合后的花朵可以有效地避免被熊蜂訪問，西域龍膽的花部觸敏性可能是為了避免頻繁的熊蜂盜蜜對花冠筒、特別是子房造成的傷害。不過，熊蜂除了盜蜜行為，也有對西域龍膽的正常訪問行為，同樣也會造成花冠的響應性閉合。這種正常訪問后的閉合會不會對柱頭上的花粉落置和花粉萌發起到促進作用？在更多的物種和居群中，熊蜂與龍膽屬植物究竟是哪種種間關系占上風？什么因素對龍膽屬花部觸敏性的進化起到了決定性作用？更多的謎團有待進一步的研究解答。
相關研究成果以“Touch induces rapid floral closure in gentians”為題在線發表在Science Bulletin上，湖北大學戴璨教授、武漢植物園王青鋒研究員為論文共同通訊作者。研究工作得到了第二次青藏高原綜合科學考察研究（2019QZKK0502）、湖北省自然科學基金（2019CFA066）等項目的支持。
圖 龍膽屬植物及其花冠觸敏特性
A 西域龍膽，B 假水生龍膽（白花）C 假水生龍膽（藍花）D 新疆龍膽
