植物為什么不會被強烈的陽光曬傷?
夕暮雲(yún)煙
萬物生長靠太陽,但過于強烈的陽光也會對植物造成傷害,因而植物對此擁有一種天然的自我保護機制。美國科學家新近發(fā)現(xiàn)了這種機制的作用原理。
植物通過葉綠素和胡蘿卜素吸收陽光中的能量。如果陽光過強,這些分子吸收的能量過多,就會產(chǎn)生有害的活性氧自由基。人們早在20多年前就知道,植物有一種避免此類傷害的機制,但該機制的具體原理一直是個謎。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家在新一期《科學》雜志上報告說,他們對菠菜和十字花科植物擬南芥進行研究,發(fā)現(xiàn)了植物用于防止強光傷害的“安全閥”。
科學家使用精密儀器觀察植物的化學反應(yīng),發(fā)現(xiàn)過多的陽光會啟動玉米黃質(zhì)的合成。玉米黃質(zhì)是胡蘿卜素的一種,有抗氧化作用,它能給葉綠素輸送一個電子,使其不能產(chǎn)生活性氧。失去電子后帶正電的玉米黃質(zhì),與獲得電子后帶負電的葉綠素,兩者結(jié)合發(fā)生反應(yīng),將多余的能量以熱的形式散發(fā)掉。這一機制非常敏感,即使只是一片云彩飄過使光照暫時變?nèi)?,它也會立即停止?/p>
一些專家認為,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)可以設(shè)計效率更高的人工光合作用系統(tǒng),或者培育能夠適應(yīng)不同光照環(huán)境的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,提高糧食產(chǎn)量。