北京
在加州死亡谷，夏天温度计经常飙到49°C以上。这种极端高温下，大多数植物和动物都难以存活。但有一种灌木不仅活了下来，还活得相当滋润——它靠的是"出汗"。
这种植物叫亚利桑那蜜甜灌木（Arizona honeysweet，学名 Tidestromia oblongifolia）。密歇根州立大学（MSU）的植物学家Seung Yon Rhee说："这种植物进化出了一种方式，能在足以杀死大多数其他植物和动物的温度下生存。"即使在酷热的日子里，它也能快速生长——每天可以增加大约三分之一的体重。
同样参与这项研究的MSU植物生物学家Joanna Feehan说，这"本身就是一个惊人的生物学现象"。研究团队于8月3日在bioRxiv上分享了新发现。需要注意的是，发布在该平台上的研究尚未经过其他科学家的同行评审。
亚利桑那蜜甜灌木耐受极端高温的能力，长期以来一直让科学家着迷。它在47°C时光合作用效率最高。MSU植物生物学家Karine Prado说，这是所有植物中峰值性能温度最高的。她告诉《科学新闻》："这些植物就等着最热的月份来快速生长。"
Prado和Rhee的团队去年已经证明，这种植物能在酷热中提升光合作用，靠的是改变叶细胞中叶绿体的形状。叶绿体是将二氧化碳转化为糖的结构，这些糖为植物生长提供能量。
但要做到这一点，它的叶子必须避免被烤焦。今年，Rhee说，她的团队开始问一个简单的问题："一种植物如何在地球上最热的地方之一生存下来？"
科学家已经知道，这种蜜甜灌木可以通过释放水蒸气来降温。水蒸气通过气孔——叶片和茎上的微小孔洞——排出。Feehan说，这个过程叫蒸腾作用，就像出汗一样。但此前一直不清楚的是，这种降温方式在帮助植物抵御死亡谷高温方面，到底起了多大作用。
为了找到答案，MSU团队从死亡谷及其附近采集了223株野生蜜甜灌木的种子。然后他们在实验室里以舒适的30°C培育了1200多株幼苗。在接下来的几天里，研究人员逐渐调高温度，最高达到60°C，每天持续6到8小时。科学家认为，60°C是复杂生命（如植物或动物）能够存活的最高温度。
每升高一个温度台阶，团队就测量植物的温度。当存活和未存活植物的数量不再变化时，实验结束。
一些植物在反复暴露于高温后存活了下来。而且它们不仅仅是忍受高温——它们通过蒸腾作用主动冷却叶片。有些叶片能够比周围空气低大约13°C。
当团队通过实验关闭叶片的气孔、停止这种冷却机制后，植物的存活时间就变短了。Rhee得出结论："这种冷却决定了生与死的区别。"
东京大学的植物生物学家Wataru Yamori没有参与这项工作，他说，这是"叶片冷却有助于在极端高温下生存的直接证据"。
不过，并非所有蜜甜灌木都同样耐热。有些几天后就死了，另一些则健康存活了数周。Rhee怀疑，这些差异可能源于它们的DNA。她说，这就像"我们有些人有棕色眼睛，有些人有蓝色眼睛"。她解释说，一些植物携带的基因版本似乎能更有效地帮助它们降温和在极端高温中存活。
北卡罗来纳州立大学的Rubén Rellán Álvarez研究植物，没有参与这项新研究。他指出，这项新研究没有 pinpoint 哪些基因能带来更好的冷却效果。他说，识别这些基因可能有助于揭示"这种极端适应背后的秘密"。
Rhee说，这可能带来超越地球的回报。她说，要在月球或火星上种植植物，"我们需要先向我们星球上最顽强的植物学习"。死亡谷的植物——电影制作人曾在那里拍摄《星球大战》和其他电影中的沙漠星球场景——也许正是完美的老师。
Yamori指出，这项研究的一个局限是水的可用性。实验是在没有水分限制的条件下进行的。打开气孔可以冷却叶片，但也会增加水分流失。如果气孔关闭，植物不仅无法吸收二氧化碳，通过蒸腾作用的冷却也会停止。
Feehan说，因此植物必须在冷却、吸收二氧化碳和保存水分之间取得平衡。她说，进一步的工作需要探索它在自然界中是如何做到这一点的。
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