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松柏為什么不怕冷,？
2024/12/10 10:28 來源：人民日報 閱讀：2.8萬
松柏之所以耐嚴(yán)寒，是因為它們在生長節(jié)律,、生理結(jié)構(gòu),、生物化學(xué)機(jī)制、基因表達(dá)等方面具有極強(qiáng)的適應(yīng)性,。
“歲寒,，然后知松柏之后凋也?！焙涞亩?，傲然挺立的松柏依然保持著綠色。在中國傳統(tǒng)文化里,，松柏不畏逆境,、堅強(qiáng)不屈的品格一直為世人所稱道,。
在驚嘆松柏頑強(qiáng)的生命力時,，人們不禁要問：它們何以如此耐寒,？
對于大多數(shù)植物而言，冬季要面臨三重考驗：第一是凍害,，水分在低溫結(jié)冰時會形成鋒利的冰晶,，直接刺穿細(xì)胞膜，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),；第二是干旱,，水分結(jié)冰過程中逐步喪失流動性，水分吸收與運輸受阻甚至完全中斷,，導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)部持續(xù)性缺水,；第三是光能，低溫會抑制光合作用的效率,，導(dǎo)致植物葉片在冬季捕獲的光能無法像其他季節(jié)那樣通過光合作用被有效利用,，這樣植物體內(nèi)會出現(xiàn)光能相對“過剩”的狀況,，嚴(yán)重時會造成葉片損傷,。
適者生存，松柏自有應(yīng)對寒冷的法寶,。首先,，松柏的葉片呈針狀或鱗片狀，可以有效減少水分散失,。葉片表面還覆蓋著一層蠟質(zhì),，這不僅提高了防凍能力，還能進(jìn)一步減少水分蒸發(fā),。因此,，松柏不僅耐寒，也非常耐旱,。
與闊葉樹的葉片相比,，松柏的針葉具有相對較低的含水量，而且其內(nèi)部還富含松脂,，可以發(fā)揮“防凍劑”的作用,。此外，松柏的葉片在冬季會積累豐富的抗氧化物質(zhì),，能夠有效清除在寒冷,、干旱等逆境條件下植物體內(nèi)產(chǎn)生的有害分子——活性氧自由基，保護(hù)細(xì)胞免受凍害侵襲,，并及時參與修復(fù)凍害引起的細(xì)胞損傷,。
此外，松柏還能通過改變生物鐘使自身的生理活動與季節(jié)變化相適應(yīng)?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),，松柏從9月中旬便開始準(zhǔn)備休眠，而后逐步降低生理活動,，直至進(jìn)入深度休眠期,。此時，即便把松柏從室外移至溫暖的室內(nèi),，它們也不會“蘇醒”,，直到1月中旬，才慢慢“醒”來,，迎接春天的到來,。
松柏的葉片在基本停止生理活動之后如何防御光損傷是一個更復(fù)雜的謎題。入冬后,，松柏葉片會變?yōu)榛揖G色,，以減少對光能的吸收。此外,，科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，越冬期間的松柏葉片可以通過改變光合器官的微觀結(jié)構(gòu)，減少對光能的捕獲,，并通過多種獨特的系統(tǒng)將過剩能量消耗掉,。冬季松柏葉片細(xì)胞內(nèi)會大量表達(dá)一種強(qiáng)光保護(hù)蛋白，吸收或反射多余的光能,，防止過剩光能導(dǎo)致有害的活性氧物質(zhì)生成,，從而避免細(xì)胞生理系統(tǒng)被過剩光能損傷。
總而言之,，松柏之所以耐嚴(yán)寒,，是因為它們在生長節(jié)律、生理結(jié)構(gòu),、生物化學(xué)機(jī)制,、基因表達(dá)等方面具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。這不僅是大自然賦予生命的智慧,，也是科學(xué)家們研究植物抗逆性,、物種適應(yīng)性和生態(tài)保護(hù)的重要課題。（鈕世輝 北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授,，記者施芳采訪整理）