在青藏高原遇見(jiàn)生命的力量

扁盤(pán)地衣、墨脫刺銀耳、潔白刺銀耳…這些，是近日中國(guó)科學(xué)家在青藏高原的植物“新發(fā)現(xiàn)”。它們顏色、形態(tài)各異，但都是“小個(gè)子”。

在被譽(yù)為“世界屋脊”和“地球第三極的青藏高原，低調(diào)生長(zhǎng)著一群具有此類(lèi)特征的植物，有些柏樹(shù)、柳樹(shù)甚至貼地“躺平”；同樣的環(huán)境下，有些植物卻能傲然挺立于荒涼的石灘，如直沖2米高的塔黃。除此之外，還有穿“羽絨服”保暖的雪兔子，用葉片極致儲(chǔ)水的紅景天……

對(duì)于在青藏高原行走三十年、曾參與兩次青藏科考的研究員楊永平來(lái)說(shuō)，每一次與高原植物近距離接觸，都是一次生命的震撼！它們的生存智慧和強(qiáng)大的生命力，是生物演化適應(yīng)極端環(huán)境的濃縮版“教科書(shū)”。

向植物學(xué)習(xí)，無(wú)論處于怎樣的環(huán)境，都要努力成為獨(dú)一無(wú)二的自己！

為了生存 “費(fèi)盡心機(jī)”

“常有人問(wèn)我，為什么青藏高原的植物大多長(zhǎng)得矮??？”楊永平說(shuō)，“那是因?yàn)楦咴蜏?、干旱、土壤貧瘠，一年中適合植物生長(zhǎng)的時(shí)間非常短，植物光合作用累積的物質(zhì)太少?！?/p>

植物的生存、生長(zhǎng)，離不開(kāi)光照、溫度、水、空氣和土壤養(yǎng)分等。在平均海拔4000米以上、年均氣溫低于 的青藏高原，隨著海拔逐步升高，溫度越來(lái)越低，即使是夏天，氣溫也會(huì)低于 ，植物不僅生長(zhǎng)受限，還可能被凍死。從東南到西北，年降水量呈遞減趨勢(shì)，植物種類(lèi)也從森林逐漸過(guò)渡到灌叢、草甸、草原和荒漠，高原西部的植物因干旱而丟性命是常有的事。

身處這樣惡劣的環(huán)境，植物怎樣尋得一線生機(jī)呢？

楊永平根據(jù)多年的觀察研究發(fā)現(xiàn)，每種高原植物都有其適應(yīng)極端環(huán)境的“生存秘籍”。它們故意長(zhǎng)得矮小，匍匐或墊狀生長(zhǎng)，因?yàn)榈乇淼臏囟认鄬?duì)較高；全身密被絨毛，防風(fēng)保暖還防水；需要吸引昆蟲(chóng)傳粉的植物會(huì)開(kāi)很多花且色彩艷麗。“智多星”塔黃是生存和繁衍的“高手”，它在幼年期葉片緊貼地面以躲避寒風(fēng)，成年后長(zhǎng)出大型半透明的奶黃色苞片包裹花序，形成類(lèi)似“溫室”的結(jié)構(gòu)，將花和果實(shí)保護(hù)在其中，防風(fēng)、防雨、防紫外輻射。

怎么開(kāi)花，是生存的學(xué)問(wèn)

賞花時(shí)，大多數(shù)人可能只關(guān)注顏色、形態(tài)、香味等，而楊永平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)曾專(zhuān)門(mén)研究高原植物花朵的朝向。

有一次，楊永平和學(xué)生到青藏高原考察，發(fā)現(xiàn)在色彩斑斕的大草甸中，有些花朝上，有些花朝下。他們猜，花朵朝下可能是為了保護(hù)花粉免受紫外線灼傷。后來(lái)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室對(duì)收集來(lái)的植物花粉開(kāi)展萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，觀察紫外燈下花粉管萌發(fā)情況，結(jié)果表明，花朵朝下的植物花粉對(duì)紫外輻射敏感，花朵朝上的植物花粉對(duì)紫外輻射相對(duì)不敏感。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想，植物花朵朝下真的是保護(hù)花粉的一種策略。

有一種叫鈴鐺子的茄科植物，開(kāi)花時(shí)花朵朝下，授粉后幼果卻變成直立朝上。這是為什么？楊永平帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)研究證實(shí)，鈴鐺子花朵朝下可以減少雨水對(duì)花粉的沖刷、防紫外輻射，而幼果旋轉(zhuǎn)180度朝上，它宿存的杯狀花可以?xún)?chǔ)存雨水，避免降溫過(guò)快，進(jìn)而促進(jìn)幼果和種子的發(fā)育。

知識(shí)鏈接

科學(xué)研究有方法

關(guān)于花朵朝向的研究，楊永平科研團(tuán)隊(duì)是怎么做的呢？他們首先在野外考察過(guò)程中仔細(xì)觀察，然后基于觀察提出問(wèn)題和科學(xué)假設(shè)，進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析數(shù)據(jù)，最終驗(yàn)證假設(shè)并取得初步研究結(jié)論。這是開(kāi)展科學(xué)研究最基本的方法之一

每一片樹(shù)葉都值得敬畏

青藏高原生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱。以敬畏之心保護(hù)這里的各類(lèi)植物，是楊永平研究高原植物的初心。

每個(gè)物種的形成，都要?dú)v經(jīng)幾十萬(wàn)年乃至百萬(wàn)年的漫長(zhǎng)過(guò)程，一旦滅絕，對(duì)于地球生物演化歷史而言是巨大的損失。那些毫不起眼的植物，實(shí)際上一直在默默地維持生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定，而且可能具有獨(dú)特的基因資源，對(duì)未來(lái)的生物育種有極大價(jià)值，保護(hù)好它們，就是在保護(hù)我們自己的未來(lái)。

當(dāng)前，氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)是威脅青藏高原植物生存的兩大因素。青藏高原氣候變化的突出特征之一是氣候變暖，其增溫速度幾乎是全球平均增溫速度的兩倍。增溫會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，有研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)去幾十年，青藏高原變綠了；但增溫也可能使已適應(yīng)寒冷氣候的植物生長(zhǎng)和分布受限。人類(lèi)的局部過(guò)度放牧則會(huì)導(dǎo)致草地退化沙化、毒雜草蔓延、水土流失加劇等，部分植物種類(lèi)因過(guò)度采集導(dǎo)致種群數(shù)量下降，甚至呈瀕危狀態(tài)。

為了應(yīng)對(duì)這些威脅，科研機(jī)構(gòu)加大了青藏高原植物種質(zhì)資源的調(diào)查、采集和保藏工作，特別是加強(qiáng)了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物、特有植物以及資源植物的收集和保護(hù)力度。如果你有機(jī)會(huì)來(lái)到青藏高原，也請(qǐng)珍視腳下的一花一草！

應(yīng)用智能工具，探索更多可能

在人工智能飛速發(fā)展的當(dāng)下，怎樣抓住數(shù)智“加速器”探索更多青藏高原植物的奧秘？楊永平認(rèn)為，至少?gòu)娜齻€(gè)方面值得探索。

過(guò)去，植物物種識(shí)別主要依靠植物分類(lèi)學(xué)家的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，但隨著大數(shù)據(jù)大模型的應(yīng)用，人工智能輔助識(shí)別植物物種成為可能；借助衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)的巡航以及大數(shù)據(jù)分析，可以定期監(jiān)測(cè)和綜合評(píng)估植物的生長(zhǎng)分布以及生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況；

現(xiàn)代植物學(xué)的發(fā)展需要整合地質(zhì)學(xué)、自然地理學(xué)、古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等多學(xué)科研究成果，海量的數(shù)據(jù)研究和模型分析需要人工智能的輔助。

從1990年“初生牛犢不怕虎第一次參加青藏科考，到如今兩鬢斑白依然行走在這片土壤，楊永平在“與植物為友”的幾十年中，收獲了一次次大自然饋贈(zèng)的驚喜，看到了一株株植物的多彩“植”生，在空氣稀薄的自然環(huán)境中感受到了濃濃的生命力量。