在西班牙南部的山区,一种蓟植物似乎有内置空调。
蓟花卡琳娜伞房平均而言,比周围空气温度低约3摄氏度,生态学家卡洛斯·埃雷拉 (Carlos Herrera) 于 2 月 13 日报道生态。最极端的降温——有时高达 10 摄氏度——发生在一天中最热的时候。这意味着当气温达到闷热的 45°C 时,植物的花朵可以保持在相对凉爽的 35°C 左右。
科瓦利斯俄勒冈州立大学的生态学家克里斯托弗·斯蒂尔(Christopher Still)没有参与这项工作,他说:“相对于附近的空气来说,这些温度是显着的冷却。” “这是一项很好、仔细的研究。”
在西班牙的卡索拉山脉,炎热的夏季导致许多植物死亡、干枯或休眠。这片棕色的海洋间歇性地被一阵阵的黄色所打破,伞形花难以置信地在植被上方偷看它的花朵。塞维利亚西班牙国家研究委员会的埃雷拉在最近一次徒步旅行中,在一天中最热的时候触摸了其中一朵花头,他发现它凉爽宜人。
埃雷拉在那里研究该地区的植物与其传粉者之间的关系。他弯下腰去触摸蓟,因为他“正在检查花头中是否存在花蜜”,他说,然后开始好奇为什么这朵花感觉很冷。
他使用电子温度计测量了两个地点、每朵花多天的七种不同蓟的温度。他发现随着天气越来越热,花朵不断变冷。
许多植物通过被动地让水分通过毛孔蒸发来降温,一个称为蒸腾作用的过程这类似于人类通过出汗来散热(序列号:2006年2月27日)。大多数研究都集中在叶子如何保持凉爽,但在许多情况下,叶子不会比周围的空气更冷。埃雷拉报告说,当它们这样做时,温差不像蓟花中那样剧烈。
斯蒂尔说,蓟比叶子更能自我降温,这一观点可能有一定道理,但由于花朵和叶子的测量方式不同,所以很难确定。
由于蓟在一天中最热的时候开始冷却,因此植物可能正在主动打开和关闭自制冷机制。
植物可能控制其内部温度的想法20世纪80年代末兴起,被称为“有限恒温”。然而,斯蒂尔说,这在植物中是一种罕见的技能。他领导的一项 2022 年研究没有找到证据北美和中美洲森林树冠上的叶子比周围的空气凉爽。
埃雷拉和斯蒂尔都认为,蓟花的形状和结构使其能够如此有效地降温。
埃雷拉怀疑,当蓟中的水蒸发时,它会带走热量,而由于花朵的物理形态,热量不会被太阳的温暖所取代。这可能会让植物冷却到低于气温。埃雷拉将这种现象称为“botijo 效应”,因为“这与多孔发汗罐”(西班牙语称为 botijos)“在干燥热空气中自我冷却”的原理相同。然而,这个想法需要进行测试。
埃雷拉和斯蒂尔都很想知道比周围空气凉爽是否对蓟有任何好处,例如吸引试图逃离夏季闷热的传粉者。埃雷拉计划看看西班牙南部的其他蓟是否表现出相同的冷却效果,并计划进行一项实验,以探讨限制植物获取水会如何影响其冷却能力。
“老式的自然主义有很多价值,”斯蒂尔说。 “这项研究可能会带来很多很酷的后续工作。”