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时长:
35分钟
播放:
59
发布:
3年前
简介...
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每年冬天一到,天气明显开始降温了,咱们两脚兽就纷纷回忆起了各式各样的取暖方式。咱们拿来裹在身上用以保暖的材料,例如羊毛、羊绒、鸭绒鹅绒、皮草……好像除了棉花,植物来源的材料明显偏少。喜欢伺弄花草朋友们,原本放在室外的植物,一定也会开始考虑,谁能在室外过冬,谁可能需要给拿回屋里。那大自然里或者你家小区院儿里那些不能搬进室内的植物,它们是怎么度过漫长寒冷的冬天的呢?


宏观方法:

1. 落叶:减少水分蒸发和热量散失 (环境改变,脱落酸增多,叶柄下形成离层细胞,叶子就掉啦)

2. 树干:并不会掉,但是木质化程度增高,水分含量减少

3. 叶表形成蜡质层: 保温

4. 长绒毛:幼嫩花芽或叶芽;形成保温层(减少气流)

5. 休眠:日照时间、温度、湿度、土壤含水量发生改变都可以触发植物休眠──靠生物钟来感觉。休眠期生长减慢到近乎停滞


微观方法:

1. 淀粉转化为小分子的糖:降低冰点,减少细胞内结冰(体积、形状改变;冰晶刺破细胞器或细胞膜)──霜降后的白菜、萝卜变甜

2. 储能:增加脂肪含量

3. 生化反应:提高局部温度(一般是花)


高海拔地区的植物:

1. 代谢活动很慢:多年生草本,生长七八年才能开花,一生也就开花一次

2. 身材矮小,贴着地,或者长在石缝里,风小,也更有利于从土地获得热量

3. 长成柱状或者胖墩墩的样子,减少比表面积。其实松柏这样的常绿植物,也用上了这个机制,比如松树的叶子,松针,表面积极度缩小,能很好地减少水分消耗。柏树鳞片状的叶子也很小,长度只有13毫米。

4. 也有绒毛或者苞片,给自己营造微小的温室

5. 颜色:深色更有利于吸收热量。而且颜色也同时受到环境本身的影响:温度和光照酸碱度植物色素的显色 (eg花青素)



水母雪兔子(学名:Saussurea medusa Maxim.)是菊科风毛菊属的多年生多次结实草本植物。根状茎细长,有黑褐色残存的叶柄,有分枝,上部发出数个莲座状叶丛。(不是雪莲!不能入药!)

另一种颜色的水母雪兔子(也不是雪莲……)


细胞骨架的集中主要蛋白纤维。最上方浅绿色是微丝,中间的是微管(节目里提到的两种)。下方棕色的是另一种微丝。


微管的“搭建”和“拆除” (动态过程,具有正负极)


感受温度的“传感器”:

1. 细胞膜流动性假说:膜的物理性质变化引发下游的生化变化 (细胞骨架, 钙离子通道

2. 膜蛋白假说

3. 关键植物激素/荷尔蒙:ABA脱落酸

4. 钙离子通道可能是感受器:动物也是

5. 水稻的COLD1蛋白:是一个数量性状位点,也是G蛋白调控蛋白,和RGA1蛋白合作(一个GTPase)

6. 植物光敏色素B (phyB):光敏色素是调节光形态发生的植物光感受器。phyB是控制暴露于不同遮荫条件下的拟南芥(植物研究中的一款模式生物)幼苗中植物生长的主要光感受器,能以温度依赖性方式直接与关键靶基因(如CBF)的启动子相关联


此外,防御与生长或发育的平衡决定了植物的命运。低温是最重要且经常变化的环境压力之一。因此,植物必须能够平衡内源性发育线索和外部信号,协调应激反应与发育模式,以适应整个生命周期的环境。



参考资料:

NOAANASA合作的地球植被观察Suomi NPP卫星每周拍摄,持续一年)

https://www.youtube.com/watch?v=6gUnXpBMfyI&t=9s

中国科学家在植物应答低温信号研究中取得突破性进展

https://www.chinbullbotany.com/fileup/1674-3466/PDF/2015-2-145.pdf

Guo X, Liu D, Chong K. Cold signaling in plants: Insights into mechanisms and regulation. J Integr Plant Biol. 2018 Sep;60(9):745-756. doi: 10.1111/jipb.12706. PMID: 30094919.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jipb.12706

开花很美的5种高山植物,只能看不能碰

https://www.163.com/dy/article/GND7UJI00552AZGG.html

Ding Y, Li H, Zhang X, Xie Q, Gong Z, Yang S. OST1 kinase modulates freezing tolerance by enhancing ICE1 stability in Arabidopsis. Dev Cell. 2015 Feb 9;32(3):278-89. doi: 10.1016/j.devcel.2014.12.023. PMID: 25669882.

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S1534-5807%2814%2900844-2

Baier M, Bittner A, Prescher A, van Buer J. Preparing plants for improved cold tolerance by priming. Plant Cell Environ. 2019 Mar;42(3):782-800. doi: 10.1111/pce.13394. Epub 2018 Sep 25. PMID: 29974962.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13394 

Ng, L., Melcher, K., Teh, B. et al. Abscisic acid perception and signaling: structural mechanisms and applications. Acta Pharmacol Sin 35, 567–584 (2014).

https://www.nature.com/articles/aps20145.pdf


背景音乐:B Minor. Probably. 编曲:兔子

片尾音乐:F小调第四协奏曲, Op. 8, RV 297,《冬 L'inverno》第一乐章. 作曲:维瓦尔第


(维基百科)这首协奏曲是作曲家维瓦尔第著名的《四季》组曲中的第四首。这四首协奏曲各附有一首十四行诗,作者不详(所以有人认为是作曲家原创)。下图为《冬》的十四行诗的原文和中文译本。本期节目片尾曲选取第一乐章“不太快的快板”。


评价...

空空如也

小宇宙热门评论...
RMcCartney
3年前
2
叶冬
3年前
2
哇哦
槭槭
3年前
0
好多知识点 好博学
EarsOnMe

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