出品:科普中國(guó)
作者:冀冠楠 楊焯麟 馬倩倩(中國(guó)科學(xué)院華南植物園)
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
每到夏天,我們很多人就會(huì)成為吃瓜大軍的一員,而到了秋天,我們又能吃到酸甜可口的橘子……每個(gè)季節(jié)的應(yīng)季水果已經(jīng)成為了所在季節(jié)的專屬名片。
但是在全球變暖的背景下,我們習(xí)以為常的應(yīng)季水果,或許會(huì)更早地與我們見(jiàn)面,而這背后的原因又是什么?且聽(tīng)筆者為您道來(lái)。
(圖片來(lái)源:veer圖庫(kù))
為生長(zhǎng)“充能”——植物的休眠
要討論為何結(jié)果期會(huì)提前,我們就不得不提及植物的休眠。一般而言,在植物開(kāi)始正常落葉的時(shí)候,植物的休眠便逐漸開(kāi)始了,這既是植物面對(duì)寒冬的自我保護(hù)機(jī)制,也是為了來(lái)年的生長(zhǎng)而積蓄營(yíng)養(yǎng)。
那么,植物什么時(shí)候就會(huì)重新“醒來(lái)”,開(kāi)始新一輪的發(fā)育呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是要積累足夠多的“冷”和足夠的“熱”,植物便會(huì)打破休眠,開(kāi)始新的生長(zhǎng)。
有朋友可能會(huì)覺(jué)得,為什么要積累那么多“冷”啊,那得多難受?。繉?shí)際上這是植物長(zhǎng)期以來(lái),歷經(jīng)氣候變遷所形成的一種生存機(jī)制。植物畢竟不能像我們?nèi)祟愐粯?,冬天冷了可以多加衣服御寒,不小心長(zhǎng)了凍瘡還能涂藥消腫。一旦植物在不夠“冷”的情況下開(kāi)始生長(zhǎng)了,那么它為了生長(zhǎng)辛辛苦苦積蓄的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不僅難以收回來(lái),而且還會(huì)危及到自己的生命。
(圖片來(lái)源:veer圖庫(kù))
我們會(huì)不時(shí)看到植物發(fā)生凍害的情況,就是因?yàn)槟硞€(gè)冬天的連續(xù)幾天溫度稍微高一點(diǎn),即便積累的“冷”還不夠,一些植物還是會(huì)“迫不及待”爭(zhēng)取先發(fā)優(yōu)勢(shì),急于打破休眠狀態(tài)去生長(zhǎng)發(fā)育,殊不知隨后幾天的寒冷會(huì)讓它們虧得血本無(wú)歸。所以什么時(shí)候打破休眠,對(duì)植物而言是十分重要的抉擇,這可不是我們通常而言的,起了個(gè)大早,趕了個(gè)晚集那么簡(jiǎn)單的事情了。
問(wèn)題來(lái)了,植物什么時(shí)候才會(huì)打破休眠呢?
這時(shí)候也許有人問(wèn),既然何時(shí)打破休眠事關(guān)植物生死,那植物為什么不一直保持休眠,等到足夠暖和的時(shí)候再開(kāi)始發(fā)芽開(kāi)花呢?事實(shí)上,植物的確是這么做的,但是這里面還涉及一個(gè)問(wèn)題,那就是植物也需要盡可能早的開(kāi)始發(fā)育。
上面我們提到某些植物會(huì)因?yàn)榧庇谌〉孟劝l(fā)優(yōu)勢(shì)而提前打破休眠,和我們經(jīng)常提及的“不甘落后”的道理是一樣的。我們說(shuō)“一年之計(jì)在于春,一日之計(jì)在于晨”也是突出一個(gè)“早”的重要性,植物也一樣,總是躲在休眠狀態(tài)不出來(lái),同樣也會(huì)面臨被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。也就是說(shuō),太早不行,會(huì)被凍死,太晚也不行,會(huì)被落下,畢竟多一天的光合作用,就多一天的能量積攢。
所以這個(gè)時(shí)候,就需要植物積攢足夠多的“熱”,來(lái)告訴它該“醒來(lái)”發(fā)育了。這就是我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到的一個(gè)詞,叫做“積溫”。
(圖片來(lái)源:veer圖庫(kù))
簡(jiǎn)單來(lái)講,積溫的存在就是為了讓植物不要太簡(jiǎn)單地被偶然幾天的暖和天氣給“騙了”。一定是要等到積攢足夠多的“熱”才可以打破休眠,開(kāi)始生長(zhǎng)。然而隨著全球變暖,曾經(jīng)在冬天和早春忽冷忽熱的天氣似乎變得愈發(fā)“誠(chéng)實(shí)”了,氣候總體趨勢(shì)朝著變暖的方向前進(jìn),讓植物們也開(kāi)始漸漸“相信”,現(xiàn)在遇見(jiàn)凍害的可能性在變低,或許比往年更早打破休眠也不見(jiàn)得是壞事。
實(shí)際上,在過(guò)去較長(zhǎng)的一段時(shí)間里,科學(xué)家們已經(jīng)陸續(xù)觀察到現(xiàn)在很多植物出現(xiàn)了更早打破休眠的情況,也就是通常所說(shuō)的春季物候提前。
不過(guò),和人類有點(diǎn)類似的是,植物也是有保守激進(jìn)之分的。可能相比激進(jìn)的植物而言,保守的植物會(huì)更加囿于以往的規(guī)則,不積攢足夠多的“冷”就絕不提前打破休眠,因而也會(huì)有部分植物存在比以前更晚打破休眠的情況,畢竟總體天氣變暖和了,要積攢足夠多的“冷”,就需要更長(zhǎng)的時(shí)間了。
但總體上,春季物候提前在植物界已經(jīng)是“大勢(shì)所趨”了,至于較往年提前多少天,常年平均提前速度的快慢,往往因植物種類和生存環(huán)境而存在差異,在此就不展開(kāi)細(xì)說(shuō)了。
了解以上情況,我們?cè)賮?lái)討論提前吃水果的可能性就不難了。與植物提前打破休眠,進(jìn)入生長(zhǎng)季(從植物萌芽展葉到落葉的階段)類似,植物的開(kāi)花和結(jié)果也都是需要積攢足夠多的“熱”才能順利進(jìn)行的,這個(gè)階段被稱為生殖生長(zhǎng),是包含于生長(zhǎng)季之中的。
結(jié)果期提前,真的是好事嗎?
最近,中國(guó)科學(xué)院華南植物園的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在溫帶的木本植物中,有一部分植物出現(xiàn)了更早開(kāi)花和結(jié)果的情況,其中就包括我們很多人愛(ài)吃的櫻桃。但或許我們不能高興得太早,因?yàn)檠芯拷Y(jié)果顯示,雖然櫻桃的結(jié)果期提前了,但是整個(gè)生殖生長(zhǎng)的時(shí)間也縮短了。
看到這里我們也許就會(huì)有點(diǎn)失落了,畢竟果實(shí)發(fā)育時(shí)間縮短了,那么果實(shí)的口感可能也會(huì)隨之降低啊。是的,但糟心的情況或許還不止這一種,由于植物的開(kāi)花期提前,很有可能會(huì)在開(kāi)花時(shí)恰逢雨季,而很多植物結(jié)果是需要昆蟲(chóng)授粉的,降水太多會(huì)沖刷掉花粉,也會(huì)干擾昆蟲(chóng)的傳粉,這是再直觀不過(guò)的道理了。此外,提前開(kāi)花也會(huì)面臨凍害風(fēng)險(xiǎn),尤其是對(duì)于先開(kāi)花再展葉的植物來(lái)說(shuō),這種風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大。
(圖片來(lái)源:veer圖庫(kù))
由此可見(jiàn),植物花期提前似乎并不如預(yù)想的那么美好。面對(duì)逐漸變暖的氣候,植物們紛紛將開(kāi)花期提前,即便有的植物整體的果實(shí)發(fā)育時(shí)間沒(méi)有縮短,甚至有所延長(zhǎng),但多數(shù)的植物是將發(fā)育時(shí)間也縮短了。畢竟開(kāi)花結(jié)果所需要的“熱”早早就得到滿足了,此時(shí)不開(kāi)花結(jié)果,更待何時(shí)呢?
所以,全球變暖也許會(huì)讓我們提前吃到心儀的水果,但是那樣的結(jié)果似乎并不能讓我們感到由衷的快樂(lè)。植物只能在整個(gè)變暖趨勢(shì)下被動(dòng)地調(diào)整自己的生存策略,盡可能安全地安排自己生長(zhǎng)發(fā)育的每一個(gè)階段。
但是對(duì)我們?nèi)祟惗裕茏龅氖虑閰s有很多。關(guān)注植物生長(zhǎng)歷程的變化不僅讓我們感受到氣候變暖確有存在,更是要我們以此去確立與自然和諧相處的前進(jìn)方向。植物是我們地球萬(wàn)物不可或缺的一份子,愛(ài)護(hù)它們,就是愛(ài)護(hù)我們?nèi)祟愖约骸?/p>
我們始終相信,只要人類積極應(yīng)對(duì)全球變暖,植物終將反饋我們它最甜蜜的果實(shí)。
編輯:孫晨宇