幹旱使植物更強？廈大團隊揭曉奧秘

　　植物似乎形成了對過去“苦難”的“記憶”，曾共“患難”過的植物後代的各個物種之間對資源的利用形成了更好的分工配合

實驗中的植物。

　　廈門網訊（文/廈門日報記者 佘崢 通訊員 曾文萃 圖/通訊員 曾文萃）“那些殺不死我們的，終將使我們更強大。”哲學家尼采的這句名言，植物們可能深諳此道——近日

，一支由廈門大學和瑞士
、德國多所研究機構組成的科研團隊發現，沒能“殺死”植物物種的幹旱
，能使不同植物物種更好地協同應對幹旱。

　　近日
，這項研究成果在線發表在國際頂尖學術期刊《自然》旗下的子刊《自然-通訊》。廈門大學環境與生態學院副教授陳宇新是論文的第一作者兼通訊作者。

研究團隊在武夷山開展生物多樣性調查。

　　混種植物

　　會記住“幹旱經曆”

　　陳宇新說
，他們進行了單一物種栽培和混合物種栽培的實驗。“混種”，指的是將兩個不同物種的植物種在一起。

　　為什麼混種在一起的植物能更好地應對幹旱？陳宇新和團隊成員分析其背後的原因，可能與“種間互補性”有關。

　　遭遇多次幹旱後，種在一起的不同植物似乎默契地“達成了某種協議”
，從原本全力爭奪資源的競爭關係變為相互讓步的關係，它們對資源的偏好發生了差異，以求共同生存下去。

　　用大白話說，植物似乎形成了對過去“苦難”的“記憶”，但這種記憶魔法隻有在不同物種共同生活的條件下才能發揮出來——生sheng物wu多duo樣yang性xing較jiao高gao時shi，各ge種zhong植zhi物wu對dui資zi源yuan的de競jing爭zheng就jiu較jiao弱ruo，這zhe樣yang就jiu可ke以yi讓rang不bu同tong物wu種zhong在zai幹gan旱han後hou都dou恢hui複fu得de很hen快kuai
，從cong而er促cu進jin生sheng物wu多duo樣yang性xing的de維wei持chi和he生sheng態tai係xi統tong的de穩wen定ding。

　　陳宇新說，如果我們讓物種分居，這種記憶魔法就失效了:單一物種對資源的競爭很激烈
，植物在幹旱後就很難恢複過來。

　　換句話說，曾經共“患難”過的植物後代的各個物種之間對資源的利用形成了更好的分工配合。

　　倒推可知，如果生物多樣性增加了
，物種間的互補性也會增強，從而生態係統功能也更加穩定。

　　大自然擁有

　　自己的“智慧”

　　論文發表之後，這群“拈花惹草”的科學家經常被問到一個問題:堅持近十年的研究，有啥意義？陳宇新被本報記者問及此事時
，停滯了幾秒鍾後說，要從矛盾說起。

　　他說，提高生物多樣性可以緩解全球氣候變化，因此我們要保護好生物多樣性。但是，這其實也有矛盾:qihoubianhuashiweixieshengwuduoyangxingdezuikuihuoshouzhiyi，yanxiazhiyishi，womenzenyangcainengbaozhengshengwuduoyangxingjikeyitingguoqihoubianhua，hainengjinyibudirangshengwuduoyangxingkechixudizhuliqihoubianhuahuanjie？chenyuxindetuanduikukusouxunde“種間互補性”就是解開謎題的關鍵。

　　也就是說
，某種意義上

，這項研究為生態係統如何響應和適應愈加頻繁的極端氣候事件提供了新見解——大自然擁有自己的“智慧”
，生物多樣性為植物應對和適應幹旱提供了各種演化潛能。

　　論文共同通訊作者、來自瑞士蘇黎世大學的教授Bernhard Schmid解釋道:“研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)意(yi)味(wei)著(zhe)，如(ru)果(guo)想(xiang)提(ti)高(gao)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)對(dui)未(wei)來(lai)氣(qi)候(hou)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)
，不(bu)同(tong)的(de)植(zhi)物(wu)物(wu)種(zhong)必(bi)須(xu)共(gong)同(tong)經(jing)曆(li)極(ji)端(duan)氣(qi)候(hou)事(shi)件(jian)的(de)考(kao)驗(yan)。因(yin)此(ci)，我(wo)們(men)的(de)結(jie)果(guo)對(dui)於(yu)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)下(xia)的(de)生(sheng)物(wu)多(duo)樣(yang)性(xing)保(bao)護(hu)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。”陳宇新說:“這提示了我們
，隻有保護好當下的生物多樣性，才可能更好地應對未來的全球氣候變化。”

　　【實驗步驟】

　　1、在野外種植80個草地群落


，每個群落400平方米。

　　2、每年夏季
，對其中部分群落進行連續6周幹旱處理，讓一半的草地無法接受正常的雨水滋潤。

　　3、實驗進行八年後，再收集這些植物的種子，栽培在溫室約1000個花盆裏，並重新模擬了一次極端幹旱的環境。

　　4、最終發現:與那些一直享有充沛水分的植物的後代相比，經曆過多次幹旱“磨練”的植物的後代在遭遇幹旱後恢複得更快，但這種效應隻有在混種的情況下才比較明顯。

　　【幕後】

　　幾代師生接力研究

陳宇新 植物種子被栽培在溫室中的約1000個花盆裏。

　　今年34歲的陳宇新，本科

、碩士和博士都畢業於中山大學
，2016年

，他到蘇黎世大學，開始涉足這項幹旱對植物影響的研究；2019年，他來到廈門大學，繼續深入探索植物應對幹旱的奧秘。

　　確切地說，他是“接力”這項研究。陳宇新說，這項研究前後延續了近十年，是來自不同單位的幾代師生接力完成的。

　　實驗中，陳宇新親手培育了約1000盆植物。幼苗小且脆弱，移栽時一不小心就會被夾壞，因此培育的過程需要十分耐心
，經常彎腰一坐就得大半天。

　　論文的發表不是研究的終結。陳宇新介紹說，這項研究現在還在持續。

　　陳chen宇yu新xin說shuo，隨sui著zhe全quan球qiu性xing氣qi候hou變bian化hua
，幹gan旱han等deng極ji端duan氣qi候hou事shi件jian在zai未wei來lai的de發fa生sheng將jiang更geng加jia頻pin繁fan
，並bing可ke能neng對dui生sheng態tai係xi統tong的de功gong能neng產chan生sheng負fu麵mian影ying響xiang，使shi得de生sheng物wu多duo樣yang性xing的de維wei持chi與yu功gong能neng成cheng為wei全quan球qiu問wen題ti。