擁有藍色樹液的樹:吸收大量重金屬鎳,仍可以正常生長

2020-08-27 餃餃記事本

南太平洋的新喀裡多尼亞島上有一種植物,是地球上最奇怪的植物之一,它的樹液呈藍綠色,這個顏色很難在自然界中見到。尤其不會在生物上見到。

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儘管它看起來很詭異,這種藍綠色確實完全天然的,這種顏色主要是由於它樹液中有四分之一的成分是金屬造成的。

這種樹叫做Pycnandra acuminata,它生長在熱帶雨林的超鎂鐵質土壤中。這種土質由富含鎂鎳的巖石形成,可以說是很罕見的,通常只有地幔物質被帶到地表的地方,才可能出現這種土質。

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當然,這種土質也不適合植物生長。

雖然植物生長需要微量的鎳元素,但過猶不及,鎳與植物生長所需的其他營養元素,比如鈣和鎂,有著相似的化學結構,所以植物可能會吸收過多的鎳,不吸收其他的營養元素。

過多的鎳元素會導致植物鎳中毒,幹擾植物的新陳代謝,阻礙植物的正常生長。

而Pycnandra acuminata的根會瘋狂吸收金屬鎳,每千克樹液中含有大約250克鎳,相當於一般植物的大約25萬倍,而正是因為含有大量鎳,導致樹液呈現出藍綠色。

也是因為它瘋狂吸收鎳元素的行為,使得它成為了重金屬超累積型植物,也就是一種能處理大量重金屬的植物。

Pycnandra acuminata通過將配體分子與鎳原子結合,來防止鎳原子與其他化學元素發生反應,使它在高濃度鎳的環境裡,仍能夠保持化學結構不被破壞。

Pycnandra acuminata還可以將鎳與其他部位的細胞隔離開,保持自身的健康生長。

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但為什麼Pycnandra acuminata能夠進化出儲存大量重金屬的功能呢?目前科學家還沒有得到確切的結論。

它們為了在含有重金屬的土壤中生存,從而出現了科學家們稱之為「功能變異」的現象,但是最後的結果是實現了另一個目的。

有人推測,植物積累大量的鎳是為了保護自己免受掠食者的侵害,畢竟鎳對動植物來說,都是有毒的重金屬。

當然以上說法都沒有得到數據的證實,雖然有證據表明某些昆蟲確實對植物中高濃度的鎳很敏感,但對於大型食草動物而言,並沒有什麼影響。

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此外,還有一種說法是,植物聚集鎳是對其他植物的一種化學攻擊,這種現象被稱為「植物相剋」,也就是說,當超累積植物的葉子落到地上,土壤中的鎳含量增加,這會導致其他的植物難以生長,由此獲得更多的資源,使自身得到更多的存活機會。

當然,這種說法雖然有證據支持,但也沒有被證實是對的。

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不管Pycnandra acuminata聚集鎳是出於什麼原因,這一怪異的植物帶給我們的不僅僅是它獨特的特性,更能夠幫我們吸收土壤中的重金屬汙染物,這對科學研究意義重大。

目前,Pycnandra acuminata僅剩幾百棵。

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