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元宵團(tuán)聚,根脈相連-植物能量的轉(zhuǎn)化:(五)根系能量策略分配

生態(tài)環(huán)境、自然界認(rèn)識(shí)的科學(xué)普及教育,融入中華傳統(tǒng)文化原創(chuàng)形式
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植物的能量----生物進(jìn)化中的奇妙過(guò)程:

(五)根系能量策略分配:靜定慧中的自然進(jìn)化

姜聯(lián)合

人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍,就是能量守恒定律的建立,經(jīng)歷了幾個(gè)世紀(jì)的能量守恒定律,成為最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一。能量的守恒同樣表現(xiàn)在大自然的生物進(jìn)化中,植物體通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和傳遞延展著永續(xù)的生存和多樣性,這種能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程表現(xiàn)在植物生長(zhǎng)的各個(gè)階段,它們通過(guò)種子休眠蓄積能量,表達(dá)著智慧進(jìn)化;又通過(guò)光合基因吸收能量,表達(dá)著奇妙進(jìn)化過(guò)程的關(guān)鍵樞紐;還通過(guò)花的結(jié)構(gòu)性發(fā)育實(shí)現(xiàn)能量的綻放;通過(guò)果實(shí)的成熟實(shí)現(xiàn)能量的調(diào)動(dòng)和調(diào)控;通過(guò)根系在植物進(jìn)化中的營(yíng)養(yǎng)策略實(shí)現(xiàn)能量分配;通過(guò)能量的流動(dòng)與外界的環(huán)境適應(yīng),完成著整個(gè)的生命周期和輪回。

大自然在生物進(jìn)化中表現(xiàn)出的奇妙過(guò)程,都與能量有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,我們看到的植物發(fā)芽、開(kāi)花、落葉、結(jié)果、休眠的過(guò)程中,能量到底是怎樣在植物體內(nèi)流動(dòng)的,又有哪些關(guān)鍵的能量樞紐呢?

(一) 原初光能的密碼:遮不住的春色滿(mǎn)園

(二) 花器官能量的綻放:與花相濡以沫

(三) 果實(shí)成熟的能量調(diào)控:濃了萬(wàn)家,醉了千家

(四) 種子的休眠與萌動(dòng):能量蓄積的驚艷

(五) 根系能量策略分配:靜定慧中的自然進(jìn)化

(六) 植物與外界能量的交流:生命共同體的建立

作者將一一為你揭開(kāi)密碼,解讀科學(xué),理解自然的智慧,在與中華文化一脈相承中,感受其中的韻味吧。

(五)根系能量策略分配:靜定慧中的自然進(jìn)化

根是植物的生命主體,最先彰顯生命進(jìn)化過(guò)程就是根的出現(xiàn)了,根被稱(chēng)為植物登陸的“腿”,最早的植物,如藻類(lèi)、苔蘚等,都是生活在水里的??茖W(xué)家說(shuō):“根是植物登陸的關(guān)鍵,真正的根的出現(xiàn)和演化很可能推動(dòng)了全球39萬(wàn)種高等植物的進(jìn)化?!?/p>

在獲取水分和營(yíng)養(yǎng)能量的過(guò)程中,根完成著使命,隱藏在地下的植物根系,無(wú)論是主根、側(cè)根、不定根,都在植物進(jìn)化中,通過(guò)形態(tài)的變化和能量的吸收策略,將其所含能量策略分配。最明顯的,木本植物的根粗而密,草本植物的根細(xì)而疏。不同的植物與環(huán)境適應(yīng),還有著不同的養(yǎng)分水分吸收策略,濕潤(rùn)地帶,不同植物的根共享水分,自由生長(zhǎng);干旱地帶,不同植物的根則通過(guò)根的生長(zhǎng)方向和分枝策略多方探求水分養(yǎng)分能量的來(lái)源;即使在最嚴(yán)酷干旱寒冷的環(huán)境中,進(jìn)化中的根系依然讓植物嫣然開(kāi)放、傲霜挺立。

在根系能量的策略分配中表現(xiàn)出自然進(jìn)化中很高的智慧,根是生命進(jìn)化過(guò)程中“靜定慧”的體現(xiàn),尋‘根’問(wèn)‘道’的來(lái)源也是基于此吧?!耙Фㄇ嗌讲环潘桑⒏谄茙r中”、“過(guò)橋分野色,移石動(dòng)云根” 、“天北天南繞路邊,托根無(wú)處不延綿”,根系能量策略分配所展現(xiàn)的“靜定慧”也彰顯在中華傳統(tǒng)文化的智慧中了。

最近科學(xué)家還揭示了根的起源和分子進(jìn)化路線(xiàn),科學(xué)家在研究蕨類(lèi)植物時(shí),發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素是控制不定根和側(cè)根發(fā)生的核心激素,生長(zhǎng)素信號(hào)通路直接激活CrWOXA的表達(dá)以形成根創(chuàng)始細(xì)胞,CrWOXA直接激活CrWUL的表達(dá)使得根創(chuàng)始細(xì)胞分裂為根尖,“生長(zhǎng)素-WOX”分子通路用于根創(chuàng)始細(xì)胞和根器官的起源與進(jìn)化。

CrWOXA和CrWUL都是WOX家族的轉(zhuǎn)錄因子基因。WOX轉(zhuǎn)錄因子家族是植物特有的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族,其特征序列是含有一個(gè)由65個(gè)氨基酸殘基組成的同源異型結(jié)構(gòu)域,在植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控以及逆境適應(yīng)過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用,看來(lái)在生物器官分子進(jìn)化的路途中,相互關(guān)聯(lián)促進(jìn)協(xié)作,秘密還真不少呢。

科學(xué)無(wú)限,自然生長(zhǎng),步步能量轉(zhuǎn)化盡在變化與探索中。

今天是正月十五,元宵團(tuán)聚,根脈相連,滋養(yǎng)新的生命,炎黃綿綿流長(zhǎng)!

《根脈》(姜聯(lián)合畫(huà))

來(lái)源于“自然生態(tài)科普文化”公眾號(hào)