小石榴說科普·新疆秘境尋蹤丨沙漠也有“皮膚”，你信嗎？

　　天山網(wǎng)-新疆日報記者 謝慧變

　　茫茫沙漠中，滴幾滴水，就可以看到一片黑黢黢的可能已經(jīng)干了的植物在幾秒鐘內(nèi)由黑變綠，迅速展葉復(fù)活。如果不是親眼所見，幾乎沒有人會相信。

　　中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所的科研人員用科學(xué)研究揭秘了這一事實。

　　那片黑黢黢的，可能用手一捏就碎的“東西”，被稱為生物土壤結(jié)皮，它像“皮膚”一樣附著在古爾班通古特沙漠表面。研究表明，因為這層結(jié)皮的存在，哪怕是遇到10級以上的大風(fēng)，地表都不易起沙，被形象地稱為沙漠“皮膚”。

野外干狀態(tài)的齒肋赤蘚。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

　　沙漠“皮膚”不僅像人的皮膚一樣，可以進行呼吸、排泄、生產(chǎn)，維護著荒漠生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，還可以“變色”。

　　新疆生地所研究員張元明20多年前偶然發(fā)現(xiàn)了這一秘密，此后便開始研究沙漠“皮膚”的奧秘。他發(fā)現(xiàn)，“變色”是因為組成結(jié)皮的優(yōu)勢物種——荒漠蘚類植物是一種對外界水分變化十分敏感的生物。

　　在干旱缺水的狀態(tài)下，蘚類植物處于休眠狀態(tài)，呈黑褐色，一旦遇到可利用的水分，便會在幾秒鐘內(nèi)迅速舒展葉片，由黑變綠。另外，有研究表明，荒漠蘚類植物失水率98%時也不會因缺水而死亡，“干而不死，死而復(fù)生”是它們的又一稱號。

　　這層“皮膚”高1毫米到5厘米，有平的、皺的、黑的、黃的，雖其貌不揚，內(nèi)里卻大有乾坤：既有單細(xì)胞生物，也有多細(xì)胞生物；既有絲狀的，也有團狀的，還有更高級的具有根、莖、葉分化的植物，比如苔蘚等。

濕潤狀態(tài)下的苔蘚結(jié)皮。中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

　　在古爾班通古特沙漠，干旱、缺水、高溫是無法避免的。這些生物為何能夠在沙漠里存活？

　　科研人員對 “皮膚”里面占據(jù)優(yōu)勢地位的荒漠蘚類——齒肋赤蘚和銀葉真蘚研究發(fā)現(xiàn)，這些植物不僅能進行光合作用，實現(xiàn)“自給自足”，還非?！皹酚谥恕?。

　　大氣成分中約78%是氮氣，但這些氮氣并不能直接為植物所用。只有將其固定下來，轉(zhuǎn)化成可供利用的化合物才能為我所用。數(shù)據(jù)顯示，整個古爾班通古特沙漠地表的生物結(jié)皮，每年可固定約4500噸氮素。因此，科學(xué)家把這些微小生物稱為“天然綠肥”，它們對于淺根系植物的生長發(fā)育非常重要。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，這些藏在“皮膚”里的荒漠蘚類植物竟然還自帶“防曬霜”。原來，這些植物的葉片頂端具有白色芒尖，能夠反射強光和紫外線，避免植株被高溫灼燒。不僅如此，這種白色芒尖還能從空氣中“捕獲”水分子，它們吸水不用“根”，而是通過芒尖“自上而下”吸水。

　　沙漠“皮膚”的奧秘遠(yuǎn)不止這些。新疆生地所研究員張道遠(yuǎn)的團隊利用基因技術(shù)對荒漠蘚類開展分子層面的抗逆性研究后發(fā)現(xiàn)，這些小小的植物體內(nèi)包含了很多寶貴的抗逆基因資源，具備抗旱、抗寒、耐高溫等抗逆特性，在改良農(nóng)作物方面具有廣泛的應(yīng)用潛力。

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