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寿命短的植物适应气候变化成为“强者”

作者:佚名   来源:腾讯科技   时间:2007-01-15

        来自海外媒体报道 一项新的研究表明季节性植物可以快速的适应气候改变后的环境,这种适应甚至可以是基因性的改变。研究结果还告诉我们当气候改变时季节性植物会迅速作出反应并控制自身的生长速度。生物学家们发现当气候改变时,生长周期长的植物在成熟过程中由于生长速度过慢,将面对极其艰苦的生长环境。这种情况最终将导致地球植物系统的巨大变化。
  美国加利福尼亚州大学欧文分校(University of California, Irvine)的植物进化生物学家史蒂文 弗兰克斯(Steven Franks)和他的同事们一起研究了野生芥菜,这种植物在大约300年前从地中海的沙漠地区移植到美国加利福尼亚州。野生芥菜是植物中的幸存者,可以在靠近沙漠边缘的灌木丛茁壮成长。科学家们搜集了1997年野生芥菜的种子,这些种子没有经历过1999-2004年的5年干旱期,又搜集了野生芥菜2004年干旱期后的种子,从对比中发现这些野生芥菜发生了变化。
  生物学家们将野生芥菜分成三组:早期储存的种子、干旱期后收集的种子和杂交种子,给予每组种子不同的生长条件,模拟从干旱到湿润的不同气候,结果显示每组中都是干旱期后收集的种子开花较早。弗兰克斯解释说:“在干旱时期,野生芥菜利用自身生长周期短的优势提前开花,开花较早的芥菜在土壤干旱前就能够形成种子,而开花晚的植物则做不到这一点。
  这项研究对一年期植物的物种,如野生芥菜来说是一个好消息,它们可以相对迅速的适应气候变化,但是生长周期很长的植物,如加利福尼亚红杉就没有这么幸运了,这些物种的进化速度远远无法跟上全球变暖的速度。
  欧洲的其他的一些实验表明植物通过帮助可以改变自身的生长机制适应气候的变化,如采用种子促熟法。生物学家们利用很多植物都需要经过一个寒冷期刺激开花的现象,改变植物的生长周期,帮助它们适应全球变暖。
  法兰克斯观察后说,大部分粮食作物都是一年期植物,它们很可能迅速适应气候环境变化,这是生物学家们愿意看到的情况。但是他同样警告说,一些谷物,如玉米、小麦等其他农作物的遗传基因变化,很可能无法跟上气候变暖的速度。
  因此,美国加利福尼亚州大学欧文分校生物学教授亚瑟 维斯(Arthur Weis)表示,他计划进行一个项目,收集北美和欧洲地区至少数百个植物种类,使得科学家在未来能够通过将这些进化后的植物与其祖先进行对比,研究它们如何适应气候的变化。