太空农业或面临微重力下植物难交配挑战图
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这一发现意味着发展太空农业可能面临不小挑战。
此外,这项研究也揭示了重力如何对细胞间运输产生影响。
细胞间运输对植物交配和人类脑细胞的通讯至关重要。
目前,重力将对人类的性行为产生何种
【菜科解读】
花粉粒伸出一根花粉管
欧洲航天局的测试设施
据美国大清广播公司新闻网站 nbcnews.com15日报道,科学家进行的一项新研究发现,植物很难在微重力环境下交配。
这一发现意味着发展太空农业可能面临不小挑战。
此外,这项研究也揭示了重力如何对细胞间运输产生影响。
细胞间运输对植物交配和人类脑细胞的通讯至关重要。
目前,重力将对人类的性行为产生何种影响仍旧是一个未知数。
如果一项挑选已婚夫妇上演火星之旅的私人计划付诸实施,科学家便有望了解这种影响。
虽然不像人类的性行为那样充满刺激和兴奋,植物的交配却是一个绝佳的研究对象,可用于了解细胞之间如何运输物质。
降落柱头 开花植物的雌性器官上后,花粉粒会生长出花粉管,充当一条输送精细胞的管道,让它们与卵子结合。
花粉管细胞的生长速度在植物王国居于首位。
研究参与者、加拿大蒙特利尔大学生物学家安吉-戈特曼表示这种快速生长对实时研究细胞间运输非常重要。
如果是其他植物细胞,科学家不得不等待几周时间,才能观察到它们对重力的反应。
相比之下,花粉管内的反应只需要短短几秒钟。
此外,花粉管也是一个用于研究细胞间运输机制的出色模型,因为它们感知不到重力。
花粉管的任何反应只能因重力的物理效应所致,而不是细胞感知到重力,随后相应改变自身行为。
一些植物细胞能够感知到重力,根部细胞中的微小结构平衡石确保植物的根往下生长。
花粉管的生长追随雌性植物释放的化学信号,因此无需重力信息。
在这种情况下,它们就变得和任何带有细胞核的细胞一样,例如动物细胞。
在此项研究中,并没有花粉管被送入太空。
戈特曼和同事利用欧洲航天局的设施进行研究。
他们利用一个直径8米的离心机,让正在生长的花粉管暴露在20g 地球重力的20倍的重力环境下。
此外,他们还将花粉管放入欧洲航天局的随机定位机,利用这台机器让样本以特定的速度朝着各个方向旋转,消除来自每一侧的引力效应,进而模拟太空的微重力。
戈特曼在接受美国《生活科学》杂志采访时表示:这不是真正意义上的零重力。
施加于样本的重力始终保持在1g,但方向发生改变。
研究人员利用显微镜对样本进行实时观察。
研究发现显示花粉管可能无法感知到哪个方向是上,虽然重力仍旧产生影响。
在模拟微重力环境下生长的花粉管直径比1g环境下的花粉管小8%。
在5倍于地球重力环境下,花粉管的直径比1g环境下大8%,20倍地球重力环境下大38%。
在模拟微重力环境下,花粉管的表面膨胀率下降了39%。
形成花粉管基本上就是一项微型细胞建筑工程,细胞运输小泡,沿着花粉管的生长方向扩建细胞壁。
研究人员发现纤维素和胼胝质的移动在高重力和微重力环境下遭到破坏。
戈特曼说:这些细胞内的细胞间运输在确定的通道内进行。
在高重力和微重力环境下,这种运输受到影响。
在《公共科学图书馆-综合》上,戈特曼和同事报告了他们的研究发现。
中国很大的天坑拥有天堂般的森林,那里的植物适应了地下严酷的生活
(图片uux.cn/Alamy)据美国生活科学网站(Sascha Pare):一项新的研究发现,生长在中国巨大灰岩坑底部的植物富含营养,它们比地表植物生长得更快,同时使用的基本构建块更少。
这些被称为天坑的灰岩坑是古代森林仅存的自然避难所,可能藏有科学未知的物种,但这些物种如何在这些深坑底部繁衍生息尚不清楚。
事实证明,生活在天坑内的月桂、荨麻和蕨类植物依靠大量的氮、磷、钾、钙和镁而茁壮成长,所有这些都限制了植物在其他稀缺环境中的生长。
但根据7月20日在线发表在《中国植物生态学杂志》上的一项研究,由于天坑富含这些营养物质,植物会吸收它们,这样它们才能长得高,并充分利用到达它们的阳光。
研究人员在这项研究中写道:植物可以通过调整营养成分来适应恶劣的环境。
这项研究是用谷歌翻译从普通话翻译而来的。
天坑的底部几乎没有光线,天坑在普通话中的意思是天坑。
天坑是中国西南岩溶景观中330英尺深(100米)的洞。
根据这项研究,这些深坑中藏有有利于潮湿和阴凉的植物,包括该地区特有的物种。
研究人员写道:由于天坑高耸的悬崖和陡峭的地形,它受到人类活动的干扰较小。
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他们写道,天坑是现代喀斯特森林植物的避难所,包括南酸枣(Choerospondias axillaris)和板蓝(Strobilanthes cusia)。
在这项研究中,研究人员收集了中国广西乐业县天坑内外64种植物的样本。
乐业县是大石围天坑群的所在地,这是一个地质奇观,由30个灰岩坑组成,占地7.7平方英里(20平方公里)。
为了确定这些植物的营养吸收和生长策略是否因环境而异,研究小组测量了每个样本中的碳和营养含量。
在天坑内生长的植物的碳含量低于在天坑外生长的植物,但研究人员测量的其他元素(如钙和钾)的含量更高,生长速度也更高。
板蓝(Strobilanthes cusia),是一种在中国灰岩坑底部发现的现代喀斯特植物。
(图片uux.cn/dnixdony,盖蒂图片社)根据这项研究,碳在植物中是必不可少的,构成了它们的大部分骨架和改善保水性的结构。
但天坑内的潮湿条件意味着植物组织中的碳含量较低,因为它们不需要保存那么多的水。
研究人员写道,生长在地表的植物含有更多的碳,这可能是因为坑外的森林光照强度高,水分蒸发快,土壤贫瘠,人类活动的干扰更大,土壤容易流失。
与地表植物相比,天坑内生长的植物氮和磷含量更高,这两种植物都从土壤中吸收。
天坑底部的土壤比表层土壤含有更多的这些元素,表明植物更容易吸收它们。
岩溶土壤富含钙和镁,天坑植物的这些元素含量远高于地表植物。
尽管岩溶土壤中钾相对稀缺,但它们的钾含量也较高。
根据这项研究,天坑植物比保守的地表植物更容易吸收营养,因为灰岩坑阴暗深处的营养物质更丰富,而且植物需要长得更高。
研究人员写道:天坑森林内的土壤营养状况良好。
铁桦树:地球上最硬的树是世界珍稀濒危野生植物
铁桦树雌雄同株,果实为坚果,两侧有膜质翅,果序一般呈短圆柱状,长度为2到3厘米,直径为8毫米左右。
铁桦树喜光,耐寒耐旱,还耐贫瘠的土地,一般都生活在海拔七百米左右的山地上,因此在环境比较恶劣的地区都能够生长,通常靠种子进行繁衍,种子比较轻,可以靠风力传播。
分布范围铁桦树一般分布在我国与朝鲜接壤的吉林省东部、辽宁省东北部以及朝鲜、日本和俄罗斯等地,据说我国的北京、河北、山东等地也有铁桦树生长。
因此,就这些调查来看,我国的铁桦树不止生长在辽宁等地,还会在其他地方生长。
主要价值铁桦树由于比较硬,可以代替钢铁的使用,来做一些质量要求比较高的东西的配件,同时也可以用来制作家具,艺术品等等,除此之外,铁桦树还可以用来做茶几。
因为铁桦树是世界上最硬的一种树木,因此它的科学研究价值也很高。
感兴趣的朋友可以了解一下轻木。