一种苔藓植物能通过叶片吸取水分

在线发表于《自然—植物》上的一项研究介绍了一种在北半球各种恶劣的沙漠条件下普遍生长的苔藓植物,该植物不用根,而用叶子收集吸收生长所需的水。这种名为Syntrichia caninervis的苔藓植物会直接从空气中吸取水,研究人员还发现其内在的运行机制可以启发纳米技术层面的革新,从而改善干旱环境下的水运输和收集系统。

沙漠植物比如仙人掌,已进化出一些特殊的机制,如何最大限度利用稀缺的可用水。不过,Tadd Truscott等人发现,不同于仙人掌,Syntrichia caninervis的根只有将自身固定在土地上的功能,而其叶子上的细毛(被称为芒)则负责吸取植物所需的所有水分,这种芒的长度为0.5到2毫米,直径小于50微米。

利用环境扫描显微镜和摄像机,研究人员近距离监测叶片,观察到Syntrichia caninervis摄取水分的过程。他们发现其叶芒能够吸取形如雨滴大小的水,也能通过纳米尺度的位点收集雾水,在这些位点中,水蒸气能够以成核的方式凝结成液态水。他们还发现,叶芒表面存在一种含有倒钩和凹槽的微型结构,能够将那些极微小的水滴集中起来,形成足够大的水滴流到叶子的适合位置,被叶子所吸收。最后,研究人员认为叶芒和叶子蒙上的一层薄薄的水会使得其吸收水滴的速度变快,从而在水源匮乏的条件下,实现水分收集效率的最大化。
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