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植物能一直活下去嗎

生活 更新时间:2024-10-02 10:39:56

我們都知道植物,很簡單,不會動,但它在地球上生活了30億年;我們也都知道恐龍,恐龍很厲害,橫行天下,但它隻存活了1.6億年。

從存活時間來看,靜止的植物,竟然完勝好動的恐龍。植物的生存法則到底是什麼?我們一起來揭開謎底。

不管是植物還是動物,其生存都會面臨各種威脅,包括極端天氣和其他生物的破壞,我們統稱之為逆境。面對逆境,動物可以逃,而植物隻能待在原地。然而,曾經與恐龍同在的桫椤還在,恐龍卻早已消失。植物逆境生存的神奇之處到底在哪裡?讓我們一起來揭曉。

先來看看幾種典型的植物,一起來簡單感受下它們的生存之道。

榕樹:榕樹四處安家、随處長根,除了種子随鳥類四處撒播安家外,還擁有大量的氣生根,将依附的植物完全包裹,将其絞殺緻死,而榕樹本身則在空間争奪中取得勝利,替代了原有植物。

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榕樹

椰子:椰子落在海灘上的椰果被吹到海裡,随流漂浮,其厚厚的外皮能保護種子不被海水泡死。其漂流曆程可以持續數月,一旦被沖上沙灘,就開始生根發芽。

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彌勒樹:彌勒樹是植物界中的駱駝,生長在季節性幹旱的地方。它擁有獨特的“肚子”,就像海綿一樣,粗大的樹幹中存滿了水分,即使一年不下雨,也不會受很大影響。

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彌勒樹

顯然,以上這些植物,都擁有逆境中生存的本領。然而,植物要面臨的逆境還有很多。面對逆境,它們一般會有哪些反應?

逆境是對植物生長和生存不利的各種環境因素的總稱,又稱脅迫。脅迫分為非生物脅迫和生物脅迫,常見的非生物脅迫有幹旱、低溫、鹽脅迫、金屬脅迫等等,常見的生物脅迫有病害、蟲害、雜草危害等等。

面對逆境,植物通常有以下幾種應對方式:

避逆性

避逆性指植物通過調整生育周期來避開逆境的幹擾,使其在相對适宜的環境中完成其生命周期。如一些植物可以在夏天完成自己的整個生命周期,從而避開惡劣的秋冬季節。其中短命菊是世界上生命周期最短的植物之一,它的壽命還不到一個月。

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禦逆性

植物處于逆境中,仍然能夠保持正常的生理活性,這類植物往往具有根系發達,吸水、吸肥能力強等特點。如仙人掌可貯藏大量水分,白天氣孔還會關閉以降低蒸騰,來抵禦幹旱的影響。

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仙人掌

耐逆性

植物身處不利環境時,可通過代謝反應來阻止、降低或修複由逆境造成的損傷,使其保持正常的生理活動。如植物遇到幹旱或低溫時,細胞内滲透物質會增加,以提高細胞抗性。

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幹旱中頑強生長的植物

以上是植物在逆境環境中的三種适應方式,那麼在不同脅迫下,植物具體又是如何應對的呢?

幹旱脅迫

植物在幹旱環境中,當蒸騰消耗的水分大于吸收的水分時,體内就會失水,從而發生幹旱脅迫,其生長會受到抑制,光合作用減弱,内源激素代謝也會失衡,細胞内酶系統發生變化。

我們可以發現,一些抗旱能力較強的植物,其葉片往往會演化出薄薄的鱗片或者毛,以減少水分的蒸發。同時,這些毛還可以降低紫外線的輻射,比如沙棗樹。

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沙漠中的沙棗樹

當然,不是所有的抗旱植物都千篇一律,有的并沒有進化出鱗片或者毛。有些植物的葉片非常隐蔽,十分巧妙的避免了水分過量蒸發。但既然是植物,還得保證光合作用的正常進行,這樣才能提供植物正常生命活動所需要的能量。這些葉片退化的植物,卻巧妙的将莖幹和枝條利用了起來,其細胞裡有葉綠體,這些組織當仁不讓承擔起了提供能量的重任。光棍樹大家可以了解下。

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光棍樹

水分脅迫

幹旱要命,水澇同樣如此。熱帶雨林的植物幾乎每天都在淋浴,然而雨水的沖刷會影響光合作用,怎麼辦呢?我們可以發現,熱帶雨林中的植物其葉片都十分光滑,雨滴打在上面,瞬間就會滑落。更有意思的是龜背竹,它還在中間形成了一個個空洞,看起來就像被蟲子咬過一樣,其實這就是用來漏雨的。

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龜背竹

另外我們知道,雨水多的時候,地面以下組織的呼吸作用還會受到影響,植物同樣有辦法應對。我們可以發現,水生植物專門在體内進化出了通氣管道,可将氣體不斷吸入,氣體再沿着管道輸送到地下根部或者莖部,以保證地下部分正常的呼吸。大家看看藕的構造,大概就知道了。

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低溫脅迫

低溫脅迫分冷害和凍害,0℃以下為凍害,0℃以上為冷害,面對低溫環境,植物又會采取什麼辦法?

落葉成為植物适應低溫的一種常用手段,很多植物都會落葉,比如常見的有懸鈴木、桃樹等。它們往往會在入冬前集中落葉。當然,葉片掉落,就意味着進行植物光合作用的“能量加工廠”停業,但好在這并不意味着樹從此就消極怠工,相反,之前制造的有機物會暫時運輸到樹幹、枝條中貯存起來,供幼芽萌發、生長用。

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梧桐落葉

此外,針葉也是植物抵禦低溫的一種方式,常見的針葉樹有松樹、杉樹等,相比普通葉片,針葉面積相當小。不管是落葉還是針葉,其最大的好處在于大大降低樹體的能量損耗,以此來度過低溫極端天氣。

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針葉松樹

鹽脅迫

植物在鹽脅迫下會有很多不良反應,比如能量平衡被打破,甚至還會積累有毒物質。比如海濱地區的鹽分就很重,超過大多數植物能夠承受的範圍,很多植物在這種鹽脅迫下都會失水而死。但依然有植物在鹽堿地存活得好好的。它們又有哪些技能呢?

有的植物可以将過量的鹽分通過葉片分泌出來,以此降低體内的滲透壓,使得自身在鹽脅迫下正常生長。比如胡楊,其分泌的鹽分經常在葉面結為鹽晶。

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胡楊

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植物分泌鹽

生物脅迫

除了各種各樣的極端天氣外,植物要面臨的挑戰還有很多,剛剛提到的都是植物要面臨的非生物脅迫,植物還要面對真菌、細菌、病毒等生物脅迫。植物面對生物脅迫又會作何反應呢?

比如,植物在受到病原體感染後,會通過細胞壁的木質化來阻止病菌的進一步侵染。另外,這些病原體往往無法在死細胞中生存。植物充分利用了這一點,當這些病原體接觸植物時,植物會發生超敏反應,形成枯斑壞死,病原體因得不到營養而死亡。

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柑橘炭疽病病斑

當然,有時候躲過了天災和病害,還會飛來其他橫禍。植物還要面對另外一個同樣龐大的群體——動物,面對動物的啃食,植物如何保證自己的種族繁衍呢?

長刺成為植物防止動物過度啃食的一種計謀,比如月季。當然,植物還可以通過别的方式來混淆動物,比如果樹的大小年,某種程度上可以讓動物找不着規律,從而讓動物們不知所措。

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帶刺的月季

當然,以上主要是植物在不利環境中的形态變化,其實,植物的逆境生存法則當然遠不止這些。它還會通過體内的一系列變化來适應周圍的環境。

比如面對低溫環境,植物會通過改變細胞内滲透物質的濃度,使得細胞不易結冰,以此來抵禦低溫環境。另外,植物内源激素也在抗逆中起到了重要作用,比如脫落酸,它可以促進氣孔關閉,保持植物體内的水分平衡,進一步提高植物的抗性。當然,植物在逆境環境下的一系列外在形态、内在細胞變化,最終都是由遺傳物質決定的。不同的植物,在逆境環境中,其基因的表達情況是不同的,這決定了它們在逆境中所呈現出來的各種反應。關于這一點,就不在這裡贅述了。

面對不利環境,植物看似一動不動,其實一直在不斷改變自身,從細胞代謝物質的調節,到枝葉形态的改變,可以說無所不用其極。正是這種強大的适應能力,使得植物可以應對千變萬化的環境,最終長存于地球。或許這又印證了一個道理:越簡單,越強大。

植物在逆境中所折射出來的生存法則,實在讓人佩服!關于植物在逆境中的生存之道,大家還有什麼想說的呢?歡迎在評論區留言互動哦!

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