冬至过后 , 迎来了更为寒冷的一二月 。 好在笔者(一木吃货小分队)早用了一整年的美食给自己囤积了厚厚的脂肪来抵御寒冷 , 如果再能围着火炉子烤个小火 , 烧个红薯 , 煮杯热茶 , 那是冬天才有的惬意 。
在人类历史上 , 面对寒冷并不是一开始就这么惬意 。 在百万年的进化中 , 人类皮肤因为散热需要脱下厚重的毛发系统 , 却又为了获取空间和食物不得不又穿上了各种兽皮 , 征战更北或者更高的寒冷之地 。 直到近百年间在各种科技的加持下 , 吃饱喝足的人类才真正踏上了南北极和各大洲的高山之巅 。
平龙胆Gentiana depressa与雪山(摄影:上官法智)
面对寒冷的征战对于人类尚且艰难 , 对于植物而言又岂是容易!为了争夺阳光和养分 , 许多植物也早在数亿年前便踏上了向寒冷地区 , 南北极圈或者高山 , 不断进击的旅程 。
南北极和地球上各大陆的许多高山区域 , 因为温度、水分等条件使得几乎没有多少树木能够生存 , 取而代之的是各种低矮灌木草丛和大量地衣苔藓组成的植被 , 苔原也因此得名 。 在地球的表面有着近2500万km2被极地苔原所覆盖 , 这是地球上真正的最为酷寒之地 。
北极圈的植被(图片来源https://daac.ornl.gov)
在向极地大陆生存挺进的过程中首先需要挑战的困难是低温 , 一方面低温会冻伤植物的细胞组织 , 另一方面它会阻碍植物生理代谢的进程 。
对于极地植物来说 , 它们恐惧的不是冬天的冰寒 , 而是夏天低温带来的刻骨铭心 。
冬季冰霜期 , 植物会降低体内含水量 , 增加抗冻蛋白 , 全面进入休眠状态 , 挺一挺冬天就过去了 。
春季是它们的生长期 , 也是生存挑战的开始 。 极地区域日均温度很少能超过13-18℃ , 经常徘徊在5-8℃之间 。 如格陵兰岛最温暖的区域 , 在最温暖的月份平均温度依旧低于10℃ , 而一年平均只有2-6个月均温高于零度 。 还要面临时常光顾的倒春寒 , 因此每一种保暖增温的措施对于极地植物而言都是至关重要的 , 即使只是很小的温度上升 , 也能在植物争分夺秒的生长季节起到关键作用 , 从而获得生存发展的生机 。 为了抵抗低温 , 极地植物进化出了一系列有趣而又实用的策略 。
在这里 , 长得高 , 可能会活不下去
多数苔原植物身高不超过6-8cm , 头顶上的冷风不容易吹进来 , 在相对低矮的地表微生境中有相对较高较稳定的温度 , 保障生长进程能够快速开展 。
科学家发现挪威虎耳草Saxifraga oppositifolia在它2m上空中温度只有0.5℃ , 而在1cm的地表温度可达3.5℃ 。 而在数朵花的花苞之间 , 温度可达6℃ 。 还有一些研究发现一些植物利用环境条件如深藏在灌丛或者石缝中 , 可以使得局部温度差异达到近22℃ 。
挪威虎耳草 (图片来源:维基百科)
在低矮的地表 , 懂得盖被子也是重要的技巧 。
许多植物在萌发时将自己藏在多年死亡掉落的老叶中 , 大程度上降低了寒冷对植物生长带来的不利影响 。 有的时候面临突如其来的低温寒流 , 冰雪形成的天然冰壳也是重要的保温层 , 就像北极爱斯基摩人的冰屋 , 可以很大程度上隔绝极端低温带来的影响 。
秋裤好 , 极寒地区的植物都知道
同许多动物一样 , 如果很多的个体挤在一起 , 并且全身披满绒毛和长毛无疑是很好的保暖策略 。 这在极地植物中十分常见 。 这些绒毛不仅仅保护植物度过寒冬 , 在开花结果期间也起到关键作用 , 保证花和果实一类重要的繁殖器官加速成熟且不受冻害 。
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