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植物长寿的秘密 精选

已有 10113 次阅读 2013-11-18 17:43 |系统分类:科普集锦|关键词:植物寿命| 植物寿命


庞大而古老的红杉能长到上千岁,为什么植物得以如此长寿?

 

【为什么植物要远比动物长寿假如你真正欣赏过一棵古树,仰或一棵大树,那么你一定会为之钦佩,为之感慨。高大的古树给人一种强烈的视觉冲击,瞬间给人一种人生渺小,自然伟大,敬畏生命的感觉。古树还代表着一个民族古老文化渊源,古树透露出一个地方悠久的历史,是人类珍惜的精神财富。

据考证,世界上寿命最长的植物是美洲的巨红松,一株现存的世界爷已有3500年的历史,可算是千年老妖2008年在瑞典发现一棵挪威古云杉树树龄更是达到可怕的9550年。在广袤的中国,上百年的古树并不多,上千岁的就更加稀少。据中国古树名录记载,超过千岁的古树则大多属于松柏和银杏,最古老的一株据说是陕西黄陵县皇帝陵前皇帝手植柏轩辕柏,据说树龄已达5000(估计是臆造的),其它如北京潭柘寺的银杏、安徽九华山凤凰松均有一千多岁。

与动物想比,植物的寿命要长很多很多。植物为什么能如此长寿呢?

从植物外部生长环境说,这些古木之所以能活下来,有很多机缘巧合的因素。或远离人类,或耐火烧,或材不可用,方能逃脱斧斤之祸。更多的古木则因生于庙宇,被赋予了一种神圣的意义,方能逃脱中国历史上的一次次运动,残留至今。

当然植物自身也有其奥妙的生物学原因,这就存在植物的干细胞分化之中。首先,植物生长过程中,细胞分裂的机制与动物不同,植物靠分生组织(相当于动物的干细胞)分化来生长,只依赖少数的细胞分化,大多数细胞处于静止的状态,不像动物需要及时更新。植物选择性的死亡一些组织,可以减少DNA损伤,减少细胞衰亡(PNAS 2009)。所以,与动物的分化相比要缓慢、出错的概念低,不会导致换癌症,这是植物长寿的关键因素。

其次,植物的干细胞DNA在分化过程中损伤程度和频率比动物的要低,而且植物根部对DNA损伤或变异极其敏感(PNAS 2009)。据2013年十月的Science报道,比利时科学家发现了植物根系中含有另一种特殊的自组织细胞,这也是植物长寿的另一个关键因素。这种细胞中含有原始的DNA拷贝,必要时可替换受损干细胞。一种奇特的蛋白(被称为ERF115转录因子)控制着这些通常处于静止的自组织细胞,而一旦ERF115被激活,植物分生组织的干细胞便会迅速分化,形成新的组织。而这些自组织细胞(也被称为静止中心)的日常生长中则以低 3-10 倍的频率进行分裂,控制生长分化的能力极强。

综合以上观点,植物长寿是因为植物选择了选择性死亡部分组织,降低患癌的概率;其次是植物对DNA损伤极为敏感,独特的自组织可以收放自如的控制干细胞分化,分子遗传上也有了一套保险。虽然动物也有DNA修复机制,但控制效率上比植物低,而且植物有特殊的自组织细胞,和选择性死亡测量,种种因素导致了一些植物可以长到几千岁。树木之巨大,实在令人惊叹与敬畏。

云南是中国植物种类最多,也是最偏远的省份,虽然被称为动植物王国,可古树并不多,上千年的更是少之又少,能见证中华民族5000年文明的树木几乎找不到。可见古树之珍贵,后辈务必要真心实意地敬畏他们,保护他们。

3200岁的巨红杉(via NG







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