小石榴說科普·新疆秘境尋蹤丨沙漠也有“皮膚”，你信嗎？

　　天山網-新疆日報記者 謝慧變

　　茫茫沙漠中，滴幾滴水，就可以看到一片黑黢黢的可能已經干了的植物在幾秒鐘內由黑變綠，迅速展葉復活。如果不是親眼所見，幾乎沒有人會相信。

　　中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所的科研人員用科學研究揭秘了這一事實。

　　那片黑黢黢的，可能用手一捏就碎的“東西”，被稱為生物土壤結皮，它像“皮膚”一樣附著在古爾班通古特沙漠表面。研究表明，因為這層結皮的存在，哪怕是遇到10級以上的大風，地表都不易起沙，被形象地稱為沙漠“皮膚”。

野外干狀態(tài)的齒肋赤蘚。中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

　　沙漠“皮膚”不僅像人的皮膚一樣，可以進行呼吸、排泄、生產，維護著荒漠生態(tài)系統的穩(wěn)定，還可以“變色”。

　　新疆生地所研究員張元明20多年前偶然發(fā)現了這一秘密，此后便開始研究沙漠“皮膚”的奧秘。他發(fā)現，“變色”是因為組成結皮的優(yōu)勢物種——荒漠蘚類植物是一種對外界水分變化十分敏感的生物。

　　在干旱缺水的狀態(tài)下，蘚類植物處于休眠狀態(tài)，呈黑褐色，一旦遇到可利用的水分，便會在幾秒鐘內迅速舒展葉片，由黑變綠。另外，有研究表明，荒漠蘚類植物失水率98%時也不會因缺水而死亡，“干而不死，死而復生”是它們的又一稱號。

　　這層“皮膚”高1毫米到5厘米，有平的、皺的、黑的、黃的，雖其貌不揚，內里卻大有乾坤：既有單細胞生物，也有多細胞生物；既有絲狀的，也有團狀的，還有更高級的具有根、莖、葉分化的植物，比如苔蘚等。

濕潤狀態(tài)下的苔蘚結皮。中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所供圖

　　在古爾班通古特沙漠，干旱、缺水、高溫是無法避免的。這些生物為何能夠在沙漠里存活？

　　科研人員對 “皮膚”里面占據優(yōu)勢地位的荒漠蘚類——齒肋赤蘚和銀葉真蘚研究發(fā)現，這些植物不僅能進行光合作用，實現“自給自足”，還非常“樂于助人”。

　　大氣成分中約78%是氮氣，但這些氮氣并不能直接為植物所用。只有將其固定下來，轉化成可供利用的化合物才能為我所用。數據顯示，整個古爾班通古特沙漠地表的生物結皮，每年可固定約4500噸氮素。因此，科學家把這些微小生物稱為“天然綠肥”，它們對于淺根系植物的生長發(fā)育非常重要。

　　研究還發(fā)現，這些藏在“皮膚”里的荒漠蘚類植物竟然還自帶“防曬霜”。原來，這些植物的葉片頂端具有白色芒尖，能夠反射強光和紫外線，避免植株被高溫灼燒。不僅如此，這種白色芒尖還能從空氣中“捕獲”水分子，它們吸水不用“根”，而是通過芒尖“自上而下”吸水。

　　沙漠“皮膚”的奧秘遠不止這些。新疆生地所研究員張道遠的團隊利用基因技術對荒漠蘚類開展分子層面的抗逆性研究后發(fā)現，這些小小的植物體內包含了很多寶貴的抗逆基因資源，具備抗旱、抗寒、耐高溫等抗逆特性，在改良農作物方面具有廣泛的應用潛力。

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