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耐寒植物耐寒的秘密

东滋滋发表于2015年10月30日16:05:22 | 植物知识 | 标签(tags):耐寒植物 耐寒

树木种类 www.diaonina.com 寒冬腊月雪纷飞,好像一年四季里植物都不存在冻死这一说,寒冷的环境里,说起不畏严寒的植物,你很可能会想到梅花。确实,在冰天雪地里,当不少艳花嫩蕊都纷纷凋零时,梅花却依然舒枝怒放,喷香吐艳。即使是漫天飞雪也不能损其肌肤,掩其俊俏。不畏严寒的植物远不只有梅花这一种,如生长在我国青藏高原上5000多米高处的雪莲花,也能对着皑皑白雪,开出紫红色的鲜花。

梅花

要问这些植物为何都不畏严寒,也许不少人会认为,它们一直生长在这些寒冷地区,自然天生就拥有这种耐寒的本领了。真是这样吗?

其实,根据一些过去气候环境的研究,以及植物化石的证据都表明:最早的开花系植物是生长在温暖的赤道地区的。后来,由于种种原因,一些植物被迫离开赤道地区,才在一些稍冷的地方安家,它们也就逐步具有了这种耐寒的能力了。而且,梅花并不是人们所想的那样喜爱寒冷的环境,相反,它们性喜温暖、湿润的气候,在年平均气温16~23℃的地区生长发育最适宜。但即使这样,梅花一般也能耐-10℃的低温,还有像杏梅等品种竟能耐-25℃的低温。

可见,植物的耐寒本领也不是天生就具有的!那么,它们究竟是怎么进化出如此强的耐寒能力的呢?

与动物不同,植物不能通过迁徙或者躲在洞穴里来逃避寒冷,也不能产生热量来取暖。与其说是寒冷,倒不如说是冷冻给植物带来了问题——冷冻能引起植物体内水运输系统中气泡的形成。就像在一个冰块中,你同样能看到一些悬浮的气泡。而植物体内大量的气泡聚集是会带来很严重的后果的:当水解冻时,它们便会堵塞水运输通道,使水无法从根部流向叶子,这样就会导致植物死亡。

为了揭示植物耐寒的特性,美国佛罗里达大学和田纳西州大学的科学家构建了3.2万种开花植物的进化树——目前包含最多植物种类的进化树,并将此进化树与原有树的严寒暴露记录,以及数千种植物的叶片、茎干数据进行了比较。

结果发现,在寒冷气候袭击之前,许多植物就已经全副武装地来应对寒冷了。具体而言,一些植物为了避免水运输通道被堵塞,在冬天不仅关闭了原有根和叶片间的输水通道,还创建了更好的水运输系统——拥有更为狭窄的输水通道,这样就大大降低了冷冻过程中产生气泡的风险。而更多植物的输水通道在冬天则并不会关闭,为了让植物能够活下去,它们在输水的同时,也能输送少量的气泡;但是水流不会到达叶子上,因为叶子吸收水分较多,所以在冬天一些植物有叶子脱落的现象——有效地切断了根部与叶片之间的水流,减少水的蒸发,从而减少能量的散失。值得一提的是,这些落叶植物只有在其遭遇了冷冻之后才能获得在冬季落叶的能力。

此外,还有些植物会在冬天彻底死掉,或者仅地表以上的部分死亡,等到天气转暖时再从根部重新发芽或通过种子长出新的植物。这就是人们常说的过冬的种子。

看来,寒冷非但没让植物“吓倒”,反而还让植物进化出了不少应对寒冷的办法。难怪它们不怕冷哩!

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