没有土壤?没有问题。生活在巴西落基山脉上的一些草本灌木，恒达注册登录利用长有细毛的根和酸来溶解岩石和提取关键的营养磷。这一发现发表在5月份的《功能生态学》(Functional Ecology)杂志上，有助于解释各种植物是如何在贫瘠的环境中生存的。

 

巴西坎皮纳斯大学(University of Campinas)的植物生态学家、共同作者帕特丽夏•德布里托•科斯塔(Patricia de Britto Costa)表示:“尽管大多数人倾向于认为，缺乏营养的环境不那么多样化，但它们实际上非常多样化，因为植物利用多种方式获取营养。”

 

她和其他在巴西和澳大利亚的同事研究了在葡萄牙语中称为campos rupestres的浅层土壤区域，即岩石草原，如何能够维持超过5000种的植物物种——占巴西维管植物多样性的15%——尽管只占不到全国陆地面积的1%。这些地区的土壤很贫瘠，植物所需的营养水平几乎无法检测到。有些植物能在没有土壤的岩石上生存。

 

研究人员用凿子和锤子把这些植物挖了出来。“我们发现树根长在岩石里，”至少有10厘米深，合著者安娜·亚伯拉罕(Anna Abrahao)说，他是德国斯图加特霍恩海姆大学(University of Hohenheim)的植物生态学家。“根基越深，我们总会失去一些。”

 

的根本问题

 

绒毛状巴杆菌(Barbacenia tomentosa)的植物有密集的细毛，生长在其根尖附近(左)。这些毛发(在中间的扫描电子显微图像中可以看到)可能会分泌溶解岩石的酸来释放一种关键的营养物质。一种与之相关的植物叫白头翁，它的根也很相似(右图是扫描电子显微照片)。

 

植物毛

 

对生长在石英岩上的两种草本植物——绒毛巴杆菌(Barbacenia tomentosa)和麦肯塔(B. macrantha)——的30个标本进行了显微镜和化学分析，发现它们的根尖后方有特殊的密集毛发。根分泌苹果酸和柠檬酸，很可能来自于细毛，它们溶解岩石，释放磷酸盐，然后吸收这些磷酸盐来获取营养磷。显微镜扫描表明，这些树根是自己在岩石上雕刻的，而不是沿着裂缝生长的。科学家们将这些结构命名为vellozioid根，以该植物的家族名称命名。

 

到目前为止，这些根只在这两个物种中发现，是已知的最早溶解岩石的植物，研究小组说。但是这项工作启发了南非斯坦林博斯大学的植物生理学家亚历克斯·瓦伦丁，他没有参与这项研究。他现在计划在南非山区的Velloziaceae植物中寻找这样的根。

 

甜蜜之家

 

番茄巴杆菌(左图)和白纹伊蚊(中图)生长在巴西的岩石露头中。这些植物具有耐寒的根，能在岩石中凿出隧道(如图所示，箭头所示)，获取生存所需的营养。

 

生活在世界上其他缺磷环境中的植物进化出了集束根或桃叶状根，它们有浓密的根毛和酸性分泌物，从贫瘠的土壤和沙子中获取磷，而不是从真正的岩石中。Vellozioid树根使用相同的策略，“以一种全新的方式”，恒达娱乐平台登录地址线路“溶解岩石，形成新的沙子，”瓦伦丁说。

 

研究发现，巴西岩石草原的石英岩岩石磷含量特别低。平均而言，每克岩石只含有0.14毫克的营养物质。相比之下，2013年对全球69种岩石类型的调查发现，橄榄岩的最低含量平均为0.12毫克。

 

对拟vellozioid根的进一步研究可能有一天有助于开发更有效的作物。“如果我们能把这些特性移植到农作物上，”瓦伦丁说，“这就意味着农作物可以在岩石或沙质土壤中生长。”