草木染:只钟情于植物本色

正前不久,一篇《你穿的每一条牛仔裤都在毁掉我们的未来》的文章红遍了朋友圈,化学染满足了我们强大的需求链,却也悄无声息地给环境造成了不可逆转的破坏。在这个复杂的快节奏时代,草木染就像一个另类的存在。草木染来自于天然植物、中药材、花卉、蔬     

“鱼鹰”飞进美军之谜

蝙蝠是动物界的另类,它似禽是兽,在飞行器家族中也有“蝙蝠”,V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机就是飞行器家族中的另类．你看它的模样十分独特,它既不是直升机也不能算做严格意义上的固定翼飞机。美军对这个“另类”十分钟爱,2008年4月初传来消息：美国空军和海军陆战队与贝尔／波音公司签订了一笔为期五年的合同,要花104亿美元订购167架V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞柳。     

光棍也无妨——那些单性生殖的动物

<正>光棍节到来之际,广大没有"脱单"的同志们仍在努力。不过光棍可不仅仅是人类特有的现象,在动物界中也有很多物种面临着找不到异性甚至是不存在异性的窘境。但是无论如何,动物们也要努力完成生育下一代的伟大使命,于是它们另辟蹊径,开创了单性生殖的另类繁殖方式。     

有趣的植物基因组

<正>●神秘而奇妙,植物DNA正在向生命进化的传统观念发起挑战,包括人类自身起源问题的现有理论。细胞类型、基因种类、突变异质性、RNA沉默机制或DNA重组模式在哪种生物中最神秘和奇妙?植物生物学家回答是植物。是否有些夸张,事实确是如此。从十七世纪六十年代中期开始,物理学家罗伯特·虎克(Robert Hooke)在软木塞切片上发现的历史上首个细胞就是植物细胞;植物学家罗伯特·布朗(Robert Brown)在观察了兰科植物细胞内     

西藏吉隆盆地的植被生态类型及其在哺乳动物牙齿釉质稳定碳同位素组成上的响应

通过对西藏吉隆盆地现代草本植物的碳同位素分析, 表明在海拔4000 m的区域以C₃植物占绝对优势, 但仍然有极少量的C₄植物存在. 吉隆盆地发现的C₄植物为藜科的尼泊尔猪毛菜(Salsola nepalensis)和禾本科的白草(Pennisetum flaccidum)两个种, 这一结果显示受强烈光照条件影响的C₄植物确实能分布在高海拔的地区, 是对高海拔区域可以生存C₄植物观点的支持. 对吉隆盆地食草哺乳动物牙齿釉质的同位素分析表明, 生物磷灰石中结构碳酸盐的碳同位素组成在高海拔的地区仍然保持与取食植物的碳同位素组成呈稳定的富集关系, 因此是反映植被生态类型和气候环境特征的精确代用性指标.     

红树植物的盐适应性及其进化的研究进展

植物对环境的适应是进化生物学研究的重要内容. 红树植物是生长并适应于高盐的海岸潮间带环境的木本植物类群. 不同红树植物物种的耐盐水平不尽相同; 即使是同属的近缘物种也可能具有不同耐盐能力而生长于潮间带的不同位置; 部分物种具有可以在陆地和潮间带生长的不同的生态型. 这些特殊性状使红树植物成为研究植物对高盐环境适应和进化的良好生态模型. 本文简述了红树植物在形态结构和生理生态等方面的盐适应性特征, 并着重综述了最近几年来在基因和基因组水平上对红树植物的研究成果. 这些最新的研究成果不但证实了生理生态方面的研究结论, 更重要的是揭示了红树植物一些独特的基因表达模式并暗示了这些模式对红树植物的盐适应性进化的贡献; 通过整合以上研究成果, 并对不同红树植物和非耐盐植物进行比较, 初步揭示了红树植物盐适应性的主要特征, 为进一步研究红树植物适应性进化的分子机制提供了新的切入点.     

长白山不同功能群植物碳同位素及其对水分利用效率的指示

由于植物碳同位素综合反映了植物光合作用过程中C, H₂O交换的信息, 因此从理论上讲它们可以作为植物功能特征的潜在指标. 尽管前人的调查已经对这一假设进行了验证, 但相关的证据还较少, 我们需要进行更多、更广泛的调查来证实这一假设. 本文通过对湿润的寒温带气候区中国长白山不同功能群植物叶片(乔木、灌木与草本; 常绿植物与落叶植物; 一年生草本、二年生草本与多年生草本)的碳同位素测定, 发现不同生活型植物的碳同位素组成有显著差别, 从而进一步证实了植物δ¹³C值可以作为划分植物功能群潜在指标的假设. 另外, 我们的结果还指示不同生活型植物的水分利用效率也存在明显差别. 不同功能群植物的δ¹³C值以及碳同位素指示的水分利用效率呈以下趋势: 草本<灌木<乔木. 同一生活型中, 常绿灌木的δ¹³C值和以及它指示的水分利用效率显著大于落叶灌木. 不同寿命的草本植物δ¹³C值也具有显著的差异, 一年生草本>二年生草本>多年生草本, 与前人在沙漠地区研究的结果(一年生植物的δ¹³C值低于多年生植物)不一致, 这表明不同寿命草本植物之间的δ¹³C值和水分利用效率的变化趋势可能与当地水分条件有关.     

“另类”国家级科学大奖得主——中学物理教师兼组合数学家陆家羲

<正>陆家羲对组合数学研究抱有满腔的赤诚和全身心的热爱，他心无旁骛、孜孜不倦地沉醉于数学王国20多年，以中学物理教师身份荣膺1987年国家自然科学奖一等奖之殊荣。“另类”陆家羲创造的这一奇迹在中外科学史上实属罕见。谨以此文深情缅怀尊敬的陆家羲老师逝世40周年。     

黄土高原中部晚第四纪以来植被演化的元素碳碳同位素记录

黄土高原地质历史时期原生植被类型, C₃/C₄植物的时空演化规律等, 一直是黄土研究中争论较多的问题, 而黄土剖面元素碳碳同位素(δ¹³Cec)记录可能为植被演替变化提供新的依据. 元素碳(EC)是植被不完全燃烧的产物, 其碳同位素较先体植被变化很小, 从而可利用δ¹³Cec记录反演植被变化. 采用化学氧化法提取黄土高原中部灵台剖面黄土-古土壤序列中的EC物质, 并进行δ¹³Cec分析. 结果表明, 该地区为C₃, C₄植物混合植被类型, 大多数时段以C₃植物为主. 晚第四纪以来, 黄土高原C₃, C₄植物变化可能并不遵循简单的冰期-间冰期旋回变化模式, 而是呈现波动变化: L4时期C₃植物逐渐增多, S3时期C₃植物较多; L3~L2时期C₄植物增多; S1~S0时期C3植物再次增多. 在古土壤发育时期中, S3, S1时期C₃植物较多, S2和S0时期C4植物相对较多. 在黄土堆积时期中, L4和L1时期C₃植物较多, L3和L2时期C₄植物相对较多. 在冰期-间冰期旋回尺度上, δ¹³Cec揭示的植被变化与孢粉资料得到的结果较为一致; 与有机碳碳同位素(δ¹³Corg)所揭示的植被变化仅在末次冰期以来的时期较为一致.     

中国大陆主要植物中单体正构烷烃氢同位素组成及其与环境关系研究

为了认识不同地区和不同植物中单体正构烷烃的氢同位素组成及其对环境的响应, 应用GC-TC-IRMS氢同位素分析新技术, 对中国纬度从20°~39°N范围的6个地区草、芦苇和树叶三类植物单体正构烷烃的氢同位素进行了分析和研究. 结果表明, 对于同一植物来说, 单体正构烷烃之间的d D差值分布在42.1‰~66.6‰, 表明同一植物的d D差值显著; 偶碳数正构烷烃的氢同位素大都略重于奇碳数正构烷烃; 大多数植物中正构烷烃氢同位素分布具有随碳数增加变重的趋势. 在不同类型植物中, 平均d D值分布在-202.6%~-130.7‰之间, 盐沼样品中最大; 不同地区同类植物的单体正构烷烃平均d D值具有树叶>芦苇>草的特征; 同一地区不同植物种类之间正构烷烃的d 13D值也是树叶>芦 苇>草, 反映了不同植物种类之间正构烷烃氢同位素组成差别显著. 草、树叶中正构烷烃平均d D值和C27, C29正构烷烃d D值与纬度和温度具有很好的相关性, 这些d D值都随样品所在地区的纬度增加而变小, 随气温的增加而变大, 说明它们可以指示环境. 这些结果为植物中单体正构烷烃氢同位素分布规律的认识及其应用研究提供了重要的基础资料.     

这些植物有”怪癖”

<正>在被子植物大家族中,有一个叫"石竹超目"的分支很有特色,其中有不怕咸的耐盐植物,有形态奇特的多肉植物,有威猛的食肉植物,还有很多可以做蔬菜。重口味的盐生植物想要感受盐过量的危害,只消往嘴里搁一满勺盐就知道了——由此我们也可以想象一般植物遇到盐碱地的时候感受到的痛苦。不过,有一些植物却能够在盐分(主要是氯化钠)浓度远远高于正常范围的盐碱化土壤中存活下来,人们管它们叫盐生植物。     

研究植物如何呼吸可能对节水大有帮助

<正>植物把它的气孔"关"得越紧,其失去和生长需要的水分也越少;而对某些植物进行遗传工程改造,能给农民提供更有效的节水农作物。关于植物如何呼吸的新发现,可能有助于科学家设计出需水量较少的植物。这项研究成果发表在2009年12月的《自然.细胞生物学》上。     

新材料催生的另类武器

随着新材料技术的飞速发展．一些性能奇异的新材料陆续问世。它们在军事上的用途十分广泛，也催生了一批挑战人类思维和眼球的另类武器。     

青藏高原高海拔地区C4植物的发现

通过对青藏高原地区27°42′~40°57′N, 88°93′~103°24′E, 海拔2210~5050 m范围内采集的植物进行碳同位素分析, 发现其中2种藜科和6种禾本科植物是C₄植物. 11个地点的4种C₄植物海拔超过了3800 m, 其中6个地点的3种C₄植物(白草Pennisetum centrasiaticum, 云南野古草Arundinella yunnanensis和固沙草Orinus thoroldii)分布在海拔4000 m以上, 最高可达4520 m. 分析认为在大气低CO₂分压背景下, 强光照提供的充足能量使C₄植物能忍耐更低的温度, 以及青藏高原南部降雨集中于高温季节的有利条件, 可能是C₄植物生长在高海拔地区的重要原因.     

一个编码含VQ 模序蛋白的基因AtARVQ1 参与拟南芥对砷酸盐的响应调控

砷酸盐(As^Ⅴ)是一种对包括人类和植物在内大部分生物具有剧毒的重金属. 结果显示, 编码含植物特有VQ 模序蛋白基因AtARVQ1 (arsenate-repressed VQ motif-containing protein 1)参与拟南芥对As^Ⅴ应答和抗性调控. 结果表明, 砷酸盐胁迫强烈抑制AtARVQ1 基因在拟南芥中的转录表达.进一步利用组成型启动子CaMV 35S 驱动AtARVQ1 基因在拟南芥中的表达, 获得在砷酸盐处理条件下增强AtARVQ1 基因转录的超表达植株, 发现超表达AtARVQ1 可以明显提高拟南芥对砷酸盐的抗性水平. 系统进化分析发现, 含VQ 模序结构的AtARVQ1 同源基因为植物特有, 并进化出两大分支4 个子分支, 这类同源基因在双子叶植物和苔藓中分布于两大分支上, 而在单子叶植物中仅分布在同一子分支上. 这些结果表明, AtARVQ1 基因在拟南芥对砷酸盐的抗性应答上有着重要作用, 而其同源基因也可能在其他植物对砷胁迫应答中发挥作用.     

小花粉中的大世界

<正>你见过花粉化石吗？化石中的花粉虽小,却对人类认识古气候变化有着重要意义。哪些植物能产生花粉？并不是所有的植物都能产生花粉,花粉是种子植物的雄配子体。根据是否有形态上的根、茎、叶分化,以及在个体发育中是否有“胚”的构造,植物被分为高等植物和低等植物。低等植物包括藻类、地衣等;高等植物包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物。处在目前植物界进化路线末端的种子植物说：只有“我们”高等植物中高级的种子植物,     

科学家揭示了云南植物区系的起源与演化

<正>云南不但是中国的动、植物王国,也是世界上同纬度生物多样性最丰富的地区,植物种类占中国植物种类的一半以上.云南的这些植物种类,组成了多种多样的植被类型,被认为在植被大类型上包含了欧亚大陆的各种植被,如在云南南部具有在组成和结构上与东南亚一样的热带雨林;在云南北部具有主要由云杉、冷杉等树种组成的寒     

植物七大谜

<正>通常人们都认为植物只是静静地呆在一个地方,不会对周围的环境做出反应,可美国生态学家理查德·卡尔班最近指出,植物虽然不能做长距离运动,但并非对环境没有反应,它们甚至还拥有被人们一向认为只有动物才拥有的行为能力。新的研究发现,植物在某些方面的     

心灵天空里的脚步——一位另类徒步旅行者

缘起于一次精神开悟 踽踽独行,来到这里的,是一位另类的志愿旅行者. 她是位美丽的姑娘,旅行开始前生活优裕工作清闲,和同伴们一起沉浸在五光十色的物质生活中.她的另类旅行模式的起因我们不得而知,只知道在一个夜晚,她正在树林中漫步,一个念头在她脑中闪现,存在的本质和人生的谜底清晰地呈现.她当时得到了两个启示:第一,赚钱是容易的;第二,赚了钱却作无谓的花费是完全没有意义的.她的内心深处升腾起过非凡的精神生活的迫切渴望.这样,犹如一只曾经在高洁蔚蓝的天空飞翔过的天鹅,她再不能匍匐在那平庸低俗的洼地里了.她呼吸过来自深邃天穹的那种清新空气,她离不开它,因此决心用双脚行走在无羁的大地上,行走在心灵的天空里.     

一种新发现的镉超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)

以杂草为研究对象,通过盆栽模拟试验和小区试验,从20科54种杂草植物中筛选出镉（Cd）超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.).试验结果表明:在Cd投加浓度为25mg/kg条件下, 龙葵茎和叶中Cd含量分别为103.8和124.6mg/kg, 超过了Cd超积累植物应达到的临界含量标准100 mg/kg；而且, 其地上部Cd富集系数为2.68, 地上部Cd含量大于其根部Cd含量, 植物的生长未受抑制, 这些特点均满足Cd超积累植物的衡量标准. 小区试验也表明, 龙葵对Cd的富集特性均符合Cd超积累植物的基本特征. 因此, 可以确定龙葵是Cd超积累植物. 本研究对于超积累植物筛选乃至植物耐性生理、遗传和进化等具有一定意义,并为Cd污染土壤的植物修复提供了一种具有自主知识产权的新材料.