死亡谷似乎不是在气候变化中安然度过气温上升的最理想的地方。但对于生活在那里的沙漠植物来说，这里是它们的家园——它们面临着适应或死亡的选择。

 

犹他大学的研究表明，一种名叫布里特尔灌木的灌木正在适应环境，并显示出一种应对温度升高和干旱的非凡能力。这项研究由美国国家科学基金会资助，发表在《美国国家科学院院刊》上。

 

“我们能够直接将植物生态生理的变化与相对较短时间内的气候变化联系起来，”该研究的第一作者、实验室技术员Avery Driscoll说。“这告诉我们，沙漠灌木能够而且确实适应不断变化的环境条件。”

 

四十年的沙漠生活

 

这项研究的数据来自美国西南部偏远沙漠的两个长期研究地点——一个在死亡谷，另一个在亚利桑那州奥特曼附近，两者的面积都只有几百平方米。这些地点是由著名生物学教授Jim Ehleringer在20世纪80年代早期建立的，他认识到长期观测的价值，以及在盐湖城寒冷的月份里到温暖的地方旅行的吸引力。在将近40年的时间里， 杏耀客服q3451-8577 ，埃勒林格和他的实验室成员每年春天都会访问这些研究地点，调查植被，收集植物样本，以便日后进行分析。

 

到2020年，缩减和推迟的考察之旅仍在继续。合著者达伦·桑德奎斯特在推特上写道:“在莫哈韦的空旷地带工作时，很容易产生距离。”

 

这项研究特别关注一种灌木物种:紫萼灌木，也叫布里特尔灌木或incienso。它的寿命可达30年以上，广泛分布在墨西哥西南部和北部，开有亮黄色的花和银色的叶子。

 

研究森林的生物学家在树木年轮上有一个很容易获得的气候记录。但在树木稀少的环境中，它们需要另一种方法。随着时间的推移，布里特尔布什树叶的碳同位素记录了它们自己的气候记录，而碳同位素构成了树叶组织。同位素是同一种元素的原子，它们的重量只相差一两个中子。许多同位素是稳定的，杏耀网址即无放射性的，它们在质量上的细微差别可以在物理或生理过程中反映出来。

 

在这种情况下，布里特尔布什树叶中的碳同位素反映了植物打开气孔的宽度，气孔是叶片下方的小气孔。植物开放气孔以吸收更多的二氧化碳，但冒着失去水蒸气的风险。因此，同位素可以产生植物的水分利用效率，或者是水分流失量和光合作用速率之间的平衡。

 

适应效率

 

结果表明，在39年的研究期内，布里特灌木的水分利用效率提高了53-58%。这是非常高的，几乎是同一时期森林效率增长的两倍。

 

Driscoll说，莫哈韦沙漠的温度在上升，湿度在下降。“水分利用效率的提高表明，这些植物的叶片生理已经调整，以应对增加的水分胁迫和增加的二氧化碳可用性。”

 

研究人员提出，增加二氧化碳水平可能对像布里特尔布灌木这样的植物有益，使它们以更小的气孔开口获得同样数量的二氧化碳，从而减少水分流失。然而，到目前为止，森林还没有显示出随着水利用效率的提高而增长的趋势。

 

“虽然我们不能说任何关于灌木生长的影响，”Driscoll说，“但我们确实发现，在沙漠中，水利用效率的提高比在森林中要大得多。”

 

研究人员观察到，在整个研究期间取样的一些植物的水分利用效率有所提高，这表明个体以及整个灌木种群都适应了不断变化的环境。

 

这些灌木的寿命可以达到30年以上，杏耀登录地址而新植物的建立并不频繁，”Driscoll说，“所以我们不能排除这样的可能性，即如果在更长的时间尺度上观察种群，也会发生世代变化。”

 

那么，这一发现是否意味着布里特尔灌木和其他沙漠灌木能够经受住未来变暖的考验呢?我们还不能说，德里斯科尔说。

 

“虽然更有效地利用水可能会为这些植物带来生长、生存或开花的好处，但我们还不知道这种变化是否会带来好处，或减轻潜在的人口减少。”