植物在被燒毀後可以恢復,那麼為什麼亞馬遜地區的某些物種可能會在當地消失?

植物在被燒毀後可以恢復,那麼為什麼亞馬遜地區的某些物種可能會在當地消失? Buttongrass在火災後倖存並迅速恢復。 澳大利亞塔斯馬尼亞島。 蒂姆魯德曼/ Flickr, CC BY-SA

植根於一個地方,為植物提供了生長和繁榮所需的穩定性。 但正如亞馬遜火災顯示的那樣,這很快就會變成致命的劣勢。 沒有任何逃脫途徑,植物似乎無法抵禦接近的火焰。 但是,雖然他們不能逃避火災,但這並不一定意味著某種死亡。

在調查野火的後果時很難相信,但植物實際上可以恢復。 芽可以從受到保護免受火災影響的植物部分再生,例如埋在厚樹皮下面或在一層絕緣土壤下面的芽。 火災後能夠生存甚至茁壯成長的植物在熱帶稀樹草原等生態系統中很常見,即使所有植被都在地表焚燒,草地也會從地下的枝條中重新生長。

植物不僅可以在火中存活,還可以利用被焚燒的經驗為未來的火災做好準備。 在最近的一項研究中,我們發現了 稀樹草原 有著火的經歷與之前從未被燒過的經歷不同。 火災後的草在火災中倖存下來之後將更多的生物組織或生物量投入地下 - 在那裡它可以免受任何後續火災的影響 - 並通過生產更多的花卉來增加繁殖資源。

這些差異可能意味著火災後的植物擁有更​​多的儲存資源,以便在火災後重新生長並為下一代產生更多的種子,以便在火災開放的任何空隙中形成,與那些天真的植物相比。 這些揮之不去的身體差異可以被認為是明智植物中火災的記憶,這有助於他們在下次周圍燃燒時做好準備。

動物的記憶是他們意識的產物 - 他們經歷的事件被存儲並且可以被大腦召回。 植物沒有可比較的解剖結構,但是它們可以通過改變它們的生長方式來應對環境中的突然變化,例如野火,確保它們在將來再次發生同樣的事情時做好準備。 同樣地,野生動物在暴力遭遇後學會避開人類,植物轉移到將更多的物質儲存在地下以記憶他們勉強存活下來的火。

對焦土的希望?

火災和壓力事件會導致植物發生變化,而這些植物並非永久固定在其遺傳密碼內,因此可被視為其短期記憶的產物。 該事件很可能記錄在植物基因組的臨時變化中,不會改變DNA序列本身。

由於植物可以在不斷變化的環境中改變其結構和外觀以保持靈活性,因此產生了火與植物之間的物理差異。 通過堅持火災的短期記憶,植物可以在火災及其後果的突然混亂中最大限度地生存,並避免對其結構進行更多的永久性改變,如果環境再次發生變化,最終可能無益 - 例如,如果人類永久地在一個地區防止火災。

草似乎有一段時間“記住”火災。 先前燃燒和未燃燒植物之間的差異至少存在一年,這是我們研究它們的時間長度,但這些差異可能會持續更長時間。 在響應其他壓力事件的植物中可以看到相同的模式,例如 乾旱 or 洪水。 第一次成為水淹的小麥植株在未來再次進行水淹時會繼續變大並產生更高的產量。

人類活動 - 例如砍伐和燒毀土地清理 - 和氣候變化相結合,增加了人口活動 野火的頻率,強度和程度。 但是,由於一些植物可以為未來的火災做好準備,植物群落可能會隨著時間的推移變得更加抗拒這些事件。

至少這是希望,但許多植物種類無法從火中恢復,並被火焰徹底殺死。 火災存活的能力常常發生在易受火災影響的植物中,如草原,熱帶稀樹草原和石南叢生。 但是有很多生態系統很少燃燒,例如熱帶雨林,植物幾乎沒有防禦火,從未在它的進化歷史中經歷過。

除非它們的種子能夠承受高溫,否則這些物種可能會在當地滅絕。 亞馬遜的植物群當然無法適應這一挑戰 - 那裡的火災可能會產生毀滅性的長期後果。談話

關於作者

Kimberley Simpson,生態學博士後, 謝菲爾德大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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