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当植物遭遇干旱他们如何反击？

水是植物体内最多的物质，也是最重要的、无法替代的物质。水分占植物体鲜重的60%～90%，既可作为各种物质的溶剂充满在细胞中，也可以与其他分子结合，维持细胞壁、细胞膜等的正常结构和性质，使植物器官保持直立状态。植物细胞内的物质运输、生物膜装配、新陈代谢等过程都离不开水。如果没有水，植物将无法顺利地散发热量，保护自己不受炎夏的烈日灼伤；如果没有水，植物也无法吸收土壤中的矿物质和有机营养。水不但是植物体自身生长和发育所必需的物质条件，也是植物体与周围环境相互联系的重要纽带。

植物一生需水量巨大。一般植物在生长期间所吸收的水量，相当于它自己体重的300～800倍。而在这个淡水资源日渐匮乏、气候逐渐变暖的地球上生存，植物经常会遭遇到干旱的威胁，甚至不得不在水分缺乏的环境下生活，这时候，它们会……

植物遇到干旱

当一株正在旺盛生长的植物所能吸收的水分不能满足自身需求时，最初，叶片只是一点一点地萎蔫；如果不能得到及时的水分补给，植物就会逐渐放慢甚至停止生长发育，叶片乃至整个植株逐渐干枯，变黄脱落，轻则生物量下降，重则植物死亡。

这期间，我们如果将植物体内的反应无限放大，就会发现，失水达到一定程度后，细胞膜和内膜系统的磷脂分子排列出现紊乱，使细胞膜和细胞器的膜出现空隙，导致膜丧失选择透过性——这时候，细胞中的电解质、氨基酸和可溶性糖等就会外漏，细胞内膜系统分隔的区室化结构减弱甚至破坏，导致细胞内微环境发生改变，也使得过氧化物体和液泡中的多种水解酶被释放出来，最终导致胞内物质分解，细胞裂解死亡。

而且细胞过度失水时，蛋白质活性表面相互靠近，形成二硫键，使蛋白质空间构象发生变化，导致蛋白质变性凝聚和酶活性降低；水原料缺乏、相关酶活性降低、内膜结构破坏使得光合作用和呼吸作用等重要生理活动受抑，会导致物质和能量供应减少，以及蛋白质、脂类等的代谢紊乱。代谢紊乱的后果一方面表现在各种代谢中间产物和有害物质积累；另一方面会导致植物生长发育的重要调控因子——植物激素的平衡受到破坏，生长素、赤霉素和细胞分裂素明显减少，脱落酸和乙烯大量增加，抑制细胞的分裂和生长，促进脱落和衰老的过程，最终导致植物细胞的老化和死亡。另外，由于土壤水分不足，致使土壤盐分浓度增高和有毒物质增多，使植物根系不能吸水分而萎蔫，还会进一步加深干旱的伤害。

那么，植物在干旱来临时就只能被动忍耐，束手无策了吗？

当然不！虽然对大多数陆生植物来说，抵御干旱的能力有限，尤其是生长在水分较丰富地区的那些很少遇到干旱的湿生植物和中生植物，但即使这些植物也都具有一些基本的手段，可以抵御持续时间短的、程度较轻的干旱威胁。植物叶片和幼嫩的茎、果表皮层中都分布有一种特殊的半月形或哑铃型的细胞，被称为保卫细胞。两个对生的保卫细胞像两扇门一样控制着它们之间的小孔(被称为气孔)的大小和开闭。气孔是植物与外界进行气体交换的通道，排出水分和氧气，吸收二氧化碳。植物感受到干旱胁迫后气孔就会关闭，导致蒸腾作用降低，减缓了水分的散失。干旱会引起植物体内物理信号(如膨压)、化学信号(如激素脱落酸)以及电流等信号的传递，使各种植物细胞感知干旱，并将干旱信号通过信号传导网络级联放大而作用于靶基因，从而调控干旱响应基因的表达与蛋白质的修饰，最终改变代谢方向，引起植物抗旱反应。例如，合成一些保护性分子，如蔗糖、脯氨酸、LEA蛋白、渗调蛋白和抗氧化酶等，这些物质的增加可以降低植物渗透势，促进植物细胞保持水分，降低活性氧伤害，保护大分子物质，减少蛋白质变性和膜损伤。

如果干旱的威胁延长，植物就会加强根系的生长，主根向下伸长进入更深的地底寻找水源，侧根和根毛增多，使植物吸收水分的面积增大，促进水分的吸收；同时减缓地上部的生长，以减少水分和能量消耗，并转向生殖生长，促进衰老以加速果实和种子成熟，以生物量和产量为代价来换取生命的延长和延续。这也是为什么旱灾经常导致严重的农作物减产。

植物对决干旱

伟大的自然界中总有坚强的斗士。虽然干旱会对植物造成巨大的伤害，虽然植物无法像人和动物一样逃离危险，但是即使那一望无垠的塔克拉玛干沙漠中也屹立着“三千年不倒”的“英雄树”胡杨，那古老荒漠的墨西哥北部高原也遍布着“荒漠之泉”仙人掌，甚至那坚硬的石头上都可以看见倔强的“九死还魂草”卷柏。我们不得不赞叹自然进化的神奇和生命的顽强！

这些不幸生长在缺水干旱环境下的植物又是怎样活下来的呢？如果要用一句话概括，应该是八仙过海，各显其能。

在非洲的撒哈拉大沙漠里生长着一种叫“短命菊”的菊科植物，只要有一点点雨滴的湿润，它的种子就会马上发芽生长，在短暂的几个星期里完成发芽、生根、生长、开花、结果、死亡的全过程。还有木贼，它的种子在降雨后10分钟就开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完了