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BBC《綠色星球》熱播:關於植物 你未必知曉的五個神奇事實

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植物有鮮為人知的神奇之處

進入2022年,BBC推出全新紀錄片《綠色星球》(The Green Planet)。

總計五集的系列紀錄片把鏡頭對凖植物,展示這個綠色世界鮮為人知的內幕,解釋植物和地球錯綜複雜的關係。

精彩紛呈的鏡頭,在給觀眾帶來視覺震撼的同時,也讓人了解植物的神奇。

英國國寶級主持人大衛·愛登堡(David Attenborough)爵士再次出山,他娓娓道來,帶觀眾走進撲簌迷離的綠植王國……

我們在這裏先為你介紹五個關於植物的神奇事實和現象。

大約45億年前,地球表面一片光禿和貧瘠,沒有生命跡象。又過了20億年,海洋中出現了第一個單細胞生物,包括首個曲卷藻(Grypania spiralis),大概有英鎊硬幣50便士那麼大。

而多細胞植物大約是在8億年前才出現的。為了能在陸地上生存,植物必須要保護自己不受紫外線輻射,並需要產生孢子以及後來的種子,以便能更廣泛傳播和擴散。

正是這種創新能力,使得植物成為地球上最有影響力的生命形式之一。今天,地球上的任何主要生態體系中都可以找到植物,科學家每年所描述的新植物超過2千種。

有待科學家發現的植物秘密仍有許多,但以下已知的五個事實,有助於我們用新的視角來看待我們的遠房綠色表親。

一,植物相互「談話」

樹根

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樹根之間的網絡在交流中起重要作用。

當然,植物沒有聲帶,因此無法像人類一樣講話。但它們利用化學和電子信號來協調對環境的反應。

當植物細胞受到破壞時,比如割草機割草時,它們就會釋放出能讓周圍植物偵測到的蛋白片段。這就像一個鄰里監視系統:當一個植物受到傷害,其它植物會得到通知,告訴它們附近有危險。它會觸發免疫反應或是其它防禦措施。

同樣,植物也可以偵測到附近有傳粉者,會釋放化學物質來吸引它們。這些信號讓植物成為非常複雜的交流者。

二,植物可以移動

達爾文

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英國生物學家達爾文。

1880年,英國生物學家查爾斯·達爾文的開創性著作《植物運動的力量》(The Power of Movement in Plants),描述了植物遠離和接近光的能力。科學家把這一現象稱為向光性(phototropism)。

但目前已知植物運動不但受光驅使,而且也受水、養分,以及應對放牧和與其它植物競爭所影響。

植物看上去好像原地不動,受到宿命束縛,只能在種子發芽的地方生長,但實際上,植物一直在不斷調整它們的葉子、根部以及莖部的位置來改進生存機率,例如背光部的莖總會長得很長,以確保植物在生長過程中能朝向光;同時,根部正好相反,它們會盡量遠離光而生長。

在一些極端例子中,植物甚至可能在整個森林中移動。比如,藤本植物從樹根部依靠樹幹向上生長。它們有把根從土壤中分離出來的本領,之後再把這種氣生根(aerial roots)著落在別處的土壤中繼續生長,這就能讓它們在森林樹木中移動遊走。

三,植物可以在太空生長

番茄

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科學家在特殊培育室內種植了17種不同植物,包括玉米、小麥、西紅柿和生菜等作物。

長久以來,穿越太空到其它星球生活的想法一直激勵著人類的想象力,並令人興奮。但到目前為止,並沒有發現與地球環境相同的行星存在。

我們知道植物是改變環境、使其適應更加複雜生命需求的專家。隨著早期森林開始光合作用,它們為地球大氣提供氧氣,並吸收二氧化碳,讓地球更加宜居。

人類能在遙遠的星球上種植植物,並讓它們適合我們的需求嗎?

在1950-1960年代前蘇聯和美國之間的太空競賽期間,科學家們曾研究過如何在太空生長和培育植物。

到目前為止,他們在特殊培育室內種植了17種不同植物,包括玉米、小麥、西紅柿和生菜等作物。

但在外層空間讓地球植物生長仍然存在巨大挑戰,其中包括來自太空飛行中的輻射,以及外太空與地球不同的氣體流動等。

所以,如果你覺得在家裏養活植物已經很難,想象一下在外太空會怎樣。

儘管改造星球的能力 – 讓它更適合人類生活 – 目前仍難以找到,但過去幾年在植物科學方面所取得的重大進步使它成為一個可以實現的目標,或許在今天在世人們的有生之年就可以看得到。

四,十分之一植物為附生植物

蘭花

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野生的蘭花通常可以在樹上找到。

紅杉樹是地球上最大的生物之一,它可以長到超過一百米高。科學家們最開始訓練猴子或僱傭嫻熟的攀登者爬到樹頂取樣,來研究這些高聳入雲的森林樹冠。有人甚至用散彈槍來擊落一些樣本下來進行研究。

但直到1980年代,隨著憑借登山運動中繩索攀登技術的使用,樹冠研究才成為一門獨立學科。

再後來,許多科學家開始使用起重機、氣球以及無人機的幫助來研究樹冠。但為什麼要冒生命風險爬樹呢,樹上到底有什麼?

據估計,森林中多達80%的物種或者利用或者全部生命都依賴森林樹冠生存。

十分之一的已知維管植物(vascular plant)物種 – 指那些具有維管組織的植物,它們通過葉脈組織把水和營養傳遞到植物全身 – 生長在其它植物之上。

它們是附生植物(也稱附著植物,或著生植物,epiphytes)。它們不是寄生植物(parasites)。它們只是利用宿主為自己提供實體依靠。這讓它們比生活在光線不足的森林底層植物更具優勢。

比如,大多數的蘭花長在樹上,一棵樹可以支持多達50種不同的附生植物。這些附生植物通常要比其宿主樹長出的葉子更多。

五,植物可以成為全球變化的風向標

樹木森林

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我們生活在一個變化的時代,了解植物如何應對氣候變化可以幫助我們為未來做好凖備。

生物對其環境的變化非常敏感,尤其是植物。幾百年以來人類就已經利用它們來甄別這些變化,比如,秋天樹葉開始改變顏色,它通常預示著涼爽和日照更短季節的到來。

某些蕨類對其周邊的氣候變化尤其敏感,例如,生長在熱帶森林背陰處的膜蕨。它們通常長在樹根附近或是潮濕岩石上。它們的生長依賴水和低溫,因此,是即將到來的乾旱和氣溫上升的良好風向標。

自從1980年代以來,全球平均氣溫一直在上升,它是焚燒煤炭等化石燃料的直接後果。

而這些煤炭則是數百萬年前早期森林形成時的植物沉積物形成的。

我們生活在一個變化的時代,了解植物如何應對氣候變化可以幫助我們為未來做好凖備。

本文根據英國邊山大學生物學教授斯文·巴克特(Sven Batke)在英國學術研究網站The Conversation上的文章改寫。

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