是什么限制了植物从干燥的土壤中吸收水分的

白叶美洲茶

上图的植物名叫白叶美洲茶，这种灌木丛植物品种在所有植物中有着最高的吸水性。

美国加州州立大学富勒顿分校植物生物学家H.JochenSchenk和他的合作者在国家科学基金会资助的一项研究中提出一个问题：是什么限制了植物从干燥的土壤中汲取水分的能力呢？

研究人员发现了为什么植物不能在最干燥的土壤中发挥作用。他们在《美国国家科学院院刊》上发表的研究报告中描述了他们的发现。

这项研究很重要，比如说对植物生物学家和物理学家，因为它解释了南加州和世界各地旱地的耐旱植物的生长限制，还有助于解释红杉等树木的高度限制。

Schenk说：我们周围的植物是地球上最耐旱的植物，它们能将干燥的土壤中的水分吸收到物理上可能的极限，我们的论文解释了可能导致这种物理极限的原因。

植物通过负压或吸力吸收木质部的水分，木质部是植物的液压系统，从土壤中吸收水分。

有些植物，例如白叶美洲茶，创造了世界上最高的吸水性记录，它们的根可以吸收极端干燥的土壤中的水分。

Schenk说：这些植物体内的水分子被拉伸，通常不会裂开，因为水分子很好地粘在一起。然而，水中的脂质双层并不那么粘，所以在非常高的吸力下，它们就会开始分裂，这就是我们的研究发现。

当这些脂质（植物汁液中不溶于水的天然物质）分离时，木质部内的空腔会发展成气泡，从而阻碍水分运动。

美国国家科学基金会综合生物系统部门的项目主管IrwinForseth说:“这项研究是一个例子，它展示了跨学科方法在解决生物学中长期存在的问题方面的力量，比如植物结构、物理和分子动力学的计算机模拟。这项研究对于预测植物对导致世界各地干旱土壤增加的环境变化的反应也很有价值。”