植物在被烧毁后可以恢复,那么为什么亚马逊地区的某些物种可能会在当地消失?

植物在被烧毁后可以恢复,那么为什么亚马逊地区的某些物种可能会在当地消失? Buttongrass在火灾后幸存并迅速恢复。 澳大利亚塔斯马尼亚岛。 蒂姆鲁德曼/ Flickr, 创用CC BY-SA

植根于一个地方,为植物提供了生长和繁荣所需的稳定性。 但正如亚马逊火灾显示的那样,这很快就会变成致命的劣势。 没有任何逃脱途径,植物似乎无法抵御接近的火焰。 但是,虽然他们不能逃避火灾,但这并不一定意味着某种死亡。

在调查野火的后果时很难相信,但植物实际上可以恢复。 芽可以从受到保护免受火灾影响的植物部分再生,例如埋在厚树皮下面或在一层绝缘土壤下面的芽。 火灾后能够生存甚至茁壮成长的植物在热带稀树草原等生态系统中很常见,即使所有植被都在地表焚烧,草地也会从地下的枝条中重新生长。

植物不仅可以在火中存活,还可以利用被焚烧的经验为未来的火灾做好准备。 在最近的一项研究中,我们发现了 稀树草原 有着火的经历与之前从未被烧过的经历不同。 火灾后的草在火灾中幸存下来之后将更多的生物组织或生物量投入地下 - 在那里它可以免受任何后续火灾的影响 - 并通过生产更多的花卉来增加繁殖资源。

这些差异可能意味着火灾后的植物拥有更多的储存资源,以便在火灾后重新生长并为下一代产生更多的种子,以便在火灾开放的任何空隙中形成,与那些天真的植物相比。 这些挥之不去的身体差异可以被认为是明智植物中火灾的记忆,这有助于他们在下次周围燃烧时做好准备。

动物的记忆是他们意识的产物 - 他们经历的事件被存储并且可以被大脑召回。 植物没有可比较的解剖结构,但是它们可以通过改变它们的生长方式来应对环境中的突然变化,例如野火,确保它们在将来再次发生同样的事情时做好准备。 同样地,野生动物在暴力遭遇后学会避开人类,植物转移到将更多的物质储存在地下以记忆他们勉强存活下来的火。

对焦土的希望?

火灾和压力事件会导致植物发生变化,而这些植物并非永久固定在其遗传密码内,因此可被视为其短期记忆的产物。 该事件很可能记录在植物基因组的临时变化中,不会改变DNA序列本身。

由于植物可以在不断变化的环境中改变其结构和外观以保持灵活性,因此产生了火与植物之间的物理差异。 通过坚持火灾的短期记忆,植物可以在火灾及其后果的突然混乱中最大限度地生存,并避免对其结构进行更多的永久性改变,如果环境再次发生变化,最终可能无益 - 例如,如果人类永久地在一个地区防止火灾。

草似乎有一段时间“记住”火灾。 先前燃烧和未燃烧植物之间的差异至少存在一年,这是我们研究它们的时间长度,但这些差异可能会持续更长时间。 在响应其他压力事件的植物中可以看到相同的模式,例如 干旱 or 洪水。 第一次成为水淹的小麦植株在未来再次进行水淹时会继续变大并产生更高的产量。

人类活动 - 例如砍伐和烧毁土地清理 - 和气候变化相结合,增加了人口活动 野火的频率,强度和程度。 但是,由于一些植物可以为未来的火灾做好准备,植物群落可能会随着时间的推移变得更加抗拒这些事件。

至少这是希望,但许多植物种类无法从火中恢复,并被火焰彻底杀死。 火灾存活的能力常常发生在易受火灾影响的植物中,如草原,热带稀树草原和石南丛生。 但是有很多生态系统很少燃烧,例如热带雨林,植物几乎没有防御火,从未在它的进化历史中经历过。

除非它们的种子能够承受高温,否则这些物种可能会在当地灭绝。 亚马逊的植物群当然无法适应这一挑战 - 那里的火灾可能会产生毁灭性的长期后果。谈话

关于作者

Kimberley Simpson,生态学博士后, 谢菲尔德大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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