关于植物,印象最深的莫过于它们的光合作用,向阳而生,利用阳光制造所需营养物质。
但是,任何经历过夏天的人都知道,阳光对于我们来说并不是非常友好,晒黑,晒脱皮,都是常有的事,因此我们常使用一些工具来保护自己:防晒衣、太阳伞,还有防晒霜。
那么对于没有外在保护的植物来说,它们是如何做到吸收所需光线的同时,避免太阳紫外线的伤害呢?
简单来说,植物会制作防晒霜。
我们知道太多的紫外线会损害人类健康,紫外线是100~400纳米波长的光线,可分为长波UVA、中波UVB和短波UVC,波越长越强,除了UVC会被臭氧层阻隔外,UVA和UVB都能到达地面,UVA的致癌性最强,晒伤能力是UVB的1000倍。
在短期内,过量的紫外线会伤害皮肤,导致晒伤,若数十年长期暴露在阳光中,会增加患皮肤癌的风险。
黑色素是我们用来防御紫外线最好的办法,不同的人对紫外线有不同的反应。
有的人肤色较深,无论是否在阳光下,都能得到很好的保护;有的人暴露在阳光下后,会被晒黑,通过这样的方式来保护皮肤;而有的人几乎怎么都不晒黑,这使他们很容易受到紫外线伤害,因此那些很白晒不黑的人,反而容易被晒伤。
当然,我们也可以选择避免阳光照射,戴帽子或使用防晒霜。
但是植物呢?它们一直呆在阳光下,是否也存在一种类似黑色素的保护物质呢?
早在20世纪80年代和90年代的研究表明,臭氧损耗,导致高水平紫外线中的UVB会直接破坏光合作用,降低作物的生长和产量。
植物之所以还是生长的很好,是因为它们会产生一些天然植物化学物质,主要是酚类物质,这些酚类化合物是天然的防晒霜,能吸收紫外线,但不能吸收光合作用所需的光波。
就像人类的黑色素一样,这些天然防晒霜的数量在不同的植物中是不同的。
一些植物,特别是那些来自热带或高海拔山区的植物,一直都有很高的保护水平;另一些只有在暴露于较高水平的紫外线时,才会产生这种防晒霜。
这就引出了另一个问题,如果植物是根据紫外线的强弱来生存“防晒物质”,那么它们又是如何检测紫外线强弱呢?
植物科学家认为在植物中存在一种特殊的蛋白,可以用来检测紫外线的强弱。
当植物暴露在夏天的阳光中时,植物会生出大量的特殊蛋白,分布在植物叶片的细胞中,用来吸收紫外线。
新的研究认为,紫外线带给植物的,不仅仅是伤害,还有其他有利的作用。
紫外线照射会产生生化变化,增加对病虫害的抵抗力,尤其是阳光中的UVB可以改善水果、蔬菜和鲜花的颜色、味道、气味。暴露在UVB中也会增加植物化学物质的含量,这些化学物质被认为是人类饮食中很有价值的。
也就是说,太阳光中的UVB不应该仅仅从损害的角度来看待。
如果植物有天然的防晒霜,那它们还会晒伤吗?
答案显然是:会。
很多人认为植物是不会被晒伤的,显然这是误解,和我们人类一个道理,有的人抹了防晒霜照样会被晒伤。
尤其是在炎热的夏天,千万不要在太阳还很晒的时候给植物浇水,不但没有给植物降温,反而会加速它们的晒伤。
叶片上的小水珠,在太阳的作用下,如同聚集光线的放大镜,会快速将叶片灼伤。
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