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“出汗”应对高温

时间:2022-02-17 百科知识 版权反馈
【摘要】:但一项新研究发现,在极端高温天气下,某种桉树却能在其他重要生理功能减弱的情况下,靠“出汗”来应对高温。高温会大幅抑制光合作用,而现有植物模型显示,蒸腾作用也会同时减少,从而导致植物过热,甚至死亡。德雷克和同事的这项研究已在线发表于2月的《全球变化·生物学》上。研究人员认为,帕拉马塔红胶树擅长吸收土壤深处的水分,因此即使没有光合作用,它们也能正常“出汗”。其他科学家称这一发现令人振奋。
“出汗”应对高温_《环球科学》20

在极端高温天气下,一种树能通过出汗给自己降温。

撰文 亚塞明·萨普拉克奥卢(Yasemin Saplakoglu)翻译 杨玉洁

生长于气候控制膜内的帕拉马塔红胶树。

近期,澳大利亚部分地区的夏季气温高到足以融化沥青。随着全球变暖加剧、极端气候事件增多,很多植物将难以应对未来局势。但一项新研究发现,在极端高温天气下,某种桉树却能在其他重要生理功能减弱的情况下,靠“出汗”来应对高温。

植物在进行光合作用时,通过叶片上的气孔吸收二氧化碳,将阳光转化为食物。同时,植物还通过这些气孔进行蒸腾作用,释放水分,促进营养物质循环,降低植物自身温度。高温会大幅抑制光合作用,而现有植物模型显示,蒸腾作用也会同时减少,从而导致植物过热,甚至死亡。不过,因为很难控制并调节植物生存的自然环境,科学家目前对各种植物如何处理这类情形知之甚少。

纽约州立大学环境科学与林业学院的生态学家约翰·德雷克(John Drake)及其团队在澳大利亚里士满进行了为期一年的实验,他们将12棵帕拉马塔红胶树(帕拉马桉)分别置于用塑料制成的气候控制膜中,使它们与外界环境隔绝。其中6棵树的生长温度与周围环境一样,另外6棵的生长温度则比周围环境高3℃。研究人员还控制了一个月的地表水分,以模拟中度干燥天气,并接着诱发了一个为期4天的极端热浪事件:他们将一半树木(环境温和高温各3棵)所处环境的最高温提高到了44℃。

在人工热浪面前,树木的光合作用几乎停止。但令研究人员惊讶的是,这些树的蒸腾作用却还保持在正常水平,从而有效地降低了自身和环境温度。在高温环境下生长的树木与对照组无异,而热浪过后,光合作用率也迅速回归常态。德雷克和同事的这项研究已在线发表于2月的《全球变化·生物学》上。

研究人员认为,帕拉马塔红胶树擅长吸收土壤深处的水分,因此即使没有光合作用,它们也能正常“出汗”。但德雷克也表示,如果热浪和严重干旱同时发生,并伴以地下水枯竭的话,这些树木可能就没那么幸运了。

其他科学家称这一发现令人振奋。“这绝对是个好消息,”劳伦斯·伯克利国家实验室的生态学家特雷弗·基南(Trevor Keenan,未参与本次研究)说,“我非常想知道其他物种在这种情况下会如何表现。”德雷克希望,接下来能对其他北美常见植物进行类似的实验。

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