植物“创造性”适应干旱
2024-11-01
盐、钙、铝,这些是某些植物为了适应最干旱气候找到的配方。这些植物学会了用非常复杂的策略去应对极端环境,这是数百万年进化的结果。相比于气候温和地区,干旱地带的植物应对环境限制的策略要多得多。
在进化史上,干旱地区的植物体现出更大的创造性。这是发表在英国《自然》周刊上的一篇研究论文得出的结论。该研究是由来自27个国家的121名科学家组成的国际团队开展的。
研究人员收集了301种植物的上千份样本,这些植物来自除南极之外各大陆的326个地点。根据形态、生物机理及其所含的钙、镁、钠、锌和铝等14种化学物质,研究人员对样本进行了分类。格罗斯解释说:“这些参数有助于理解植物如何利用土壤中的资源和水分来调节生长过程。”
所有采样植物有形形色色的抗旱策略。有些植物含有很高的钙成分,这可以让它们更加紧实并丧失更少的水分。有些植物的细胞则含有大量盐分,并以钠或锌的形式存在。
法国国家农业食品与环境研究院研究员、该研究的主要调查人员之一尼古拉·格罗斯解释说:“在细胞中积累盐分能提高溶液的黏稠度,从而更好地在细胞内保留水分并减少其流失。”有些植物缩小叶面大小或让叶子变成刺状,以便限制其与空气接触的面积。还有一部分植物选择放慢生长速度,以便能更好地利用资源。
但是,在干旱地区,缺水并非唯一的威胁。在那些有很多食草动物的地区,植物也要自我保护,其采取的主要是伪装策略。这指的主要是生石花属植物,它们通过拟态来让外形和颜色更接近石头,以此0N6fOhY50nB4YoN/cQD/QMbu1ndGEYnskfnICwzElZA=隐藏自己。金合欢属植物则通过积累铝成分,让自己的叶子变得不太可口甚至有毒,以防御食草动物。
金合欢属植物很疯狂,也很机敏,其“计谋”反映了植物适应极端环境的惊人能力。这是植物在5亿年进化过程中形成的。格罗斯解释说:“我们今天看到的干旱环境,和植物刚来到陆地时的情形类似。植物进化出了非特异性适应能力,让它们可以在不同的陆地环境中生存,包括十分干旱的地区。我们可以设想,有些适应能力在干旱地区保留了很长一段时间,直到现在。”
令人诧异的是,环境施加的压力越大,植物适应的策略似乎就越多,不同的样本之间存在巨大差异。研究显示,植物这种运行机制的多样性在干旱地区是气候温和地区的两倍。这打破了某些成见。
(摘自《参考消息》)