这种花会自行 охлаждаться 以在酷热的夏季中生存

西班牙南部一种不起眼的蓟花不知何故使自身温度比周围空气低 18 华氏度

Carlina corymbosa, Clustered Carline Thistle

丛生卡琳蓟在酷热中绽放。

undefined undefined/Getty Images

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西班牙南部盛夏的景观或许最好形容为“干脆”。在无情的阳光下,草地变成棕色的稻草,几乎所有绿色植物都 枯萎死亡——除了丛生卡琳蓟,这是一种开着不起眼黄色花朵并拥有惊人超能力的植物。

每年八月,这种蓟是西班牙大部分干旱地中海栖息地中唯一开花的植物之一,使其几乎垄断了当地的蜜蜂和其他传粉媒介。但是,当它的邻居都变成树枝和尘土时,蓟是如何生存,更不用说开花的呢?

西班牙国家研究委员会进化生态学家卡洛斯·M·埃雷拉在卡索拉山脉进行传粉媒介普查时,他窥视了一朵蓟花,轻轻触摸花朵,以了解里面有多少花蜜。令他惊讶的是,即使在阳光直射下几个小时后,它也感觉明显凉爽。埃雷拉说,他立即感觉到自己“即将有所发现”。


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在西班牙酷热的热浪期间,埃雷拉测量了蓟花头内部的温度和距其不到一英寸的环境空气温度。他发现花头通常比周围环境低 9 华氏度,在最热的日子里,某些花朵的温差接近 18 华氏度。他的观察结果在《科学博物学家》 中详细介绍。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家和植物生理学家桑娜·塞万托研究植物如何应对环境压力,她说埃雷拉的发现令人兴奋,并且可能证实了一种冒险的植物生存策略,这种策略到目前为止还只是理论上的。

塞万托和其他科学家已经记录了树叶中明显的自冷却现象,但她说,这种效应可能只是巧合。为了进行光合作用,叶子需要获得二氧化碳,二氧化碳通过叶子表面称为气孔的微小孔隙进入。当气孔打开让二氧化碳进入时,一些水分会逸出,从而引起蒸发冷却,从而稍微降低叶子的温度。

但是对于西班牙蓟来说,蒸发冷却可能是目标,而不仅仅是光合作用的副作用。埃雷拉认为,这种植物可能基本上是在“出汗”:牺牲西班牙干旱夏季极其珍贵的水分,以防止其脆弱的生殖器官过热。

埃雷拉说,这种冷却可能发生在花头含有水的任何地方,包括其液体花蜜中。一些花种的花瓣上有气孔,塞万托说这将是释放水分的便捷途径。然而,在干旱时期打开气孔是一场豪赌,她指出,到目前为止,“我们还没有观察到植物会这样做来冷却自身。”

除了在显微镜下检查蓟花瓣上的气孔外,埃雷拉还为下一个酷热的夏天计划了更多实验。首先,他将操纵植物的供水,以试图证明其冷却是真正的“出汗”行为,其次,他将寻找蓟根部结构中的新奇之处,这可以解释它如何能够吸收足够的水分来投资于冷却。

随着热浪随着气候变化变得越来越频繁和强烈,研究有助于植物在热胁迫下生存的不寻常适应性变得越来越重要。但最终,“这些植物是否有足够的水来维持系统运转,”埃雷拉说,“这是另一个故事。”

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