跟着番茄学物理

第117章 植物登陆与生态演变:共生和竞争如何塑造生命进程(1/2)

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......

【“大家思考一下,陆地是如何从一片死寂,逐渐演变成生机勃勃的世界?” 顾神放下水杯,抛出问题后继续讲道,“五亿年前,第一个与地衣共生的原始植物出现在陆地上。这看似简单的一幕,实则意义重大,它意味着历经数十亿年进化的低等生物,正式朝着高等生物的方向迈进。这种共生关系,不仅帮助植物适应了陆地的恶劣环境,在陆地上扎下根来,更是早期陆地生态系统发展的关键驱动力。”】

......

“原来植物登陆是靠和地衣‘组队’完成的,这简直是生命界的‘最佳拍档’,直接改写陆地生态剧本!”

“好家伙,地衣和植物这是‘双向奔赴’啊,联手改变陆地生态!”

“有学者提出,植物和地衣的共生模式可能引发了陆地生态系统的连锁反应……”

“原来植物登陆是这么回事!”

“感觉生命进化的每一步都充满了惊喜!”

...

弹幕如炮弹齐发般汹涌,观众们纷纷表达着自己的震撼。

骁睿挠了挠头,疑惑地问洛尘:“洛尘,顾神说植物和地衣共生推动了植物向高等生物进化,

我猜地衣就像植物的‘保镖’,帮助植物抵御陆地上的恶劣环境,植物则给地衣提供‘食物’,它们才选择共生。你说对不?”

洛尘推了推眼镜,耐心解释道:“你这个猜测有一定道理。

我们知道,早期陆地环境十分恶劣,植物要在陆地上扎根并不容易。

地衣其实是真菌和藻类或蓝细菌的共生体,在这种共生关系中,真菌为藻类或蓝细菌提供保护和营养吸收渠道,藻类或蓝细菌则通过光合作用为真菌提供有机物质。”

骁睿惊讶道:“地衣居然是这么复杂的共生体!那它们怎么帮助植物扎根的?”

洛尘接着说:“地衣能附着在岩石表面,分泌有机酸,慢慢分解岩石,将其中的矿物质释放出来。

植物和地衣共生后,就可以获取这些矿物质养分。

德国哥廷根大学的科研团队曾在模拟早期陆地的极端环境中进行实验,结果显示,与地衣共生的植物幼苗,其根系在岩石缝隙中的穿透深度比非共生植物高出30%,且幼苗体内的矿物质含量显着增加。”

骁睿感叹:“实验数据太有说服力了!那植物又为地衣提供了什么?”

洛尘继续道:“同时,地衣形成的结构能帮助植物固定在地面,防止被风雨冲走。

而且,植物通过光合作用产生的有机物质,也为地衣提供了能量来源,形成了一种互利共生的关系。

古生物学研究发现,最早登陆的植物化石周围,常伴有地衣化石的存在,这进一步证实了它们在早期陆地生态系统中的紧密联系。

从植物基因层面来看,共生相关基因被激活,促进了植物对矿物质的吸收与运输,同时增强了植物的抗逆性 。”

骁睿挠了挠头,对着电话那头说道:“洛尘,听你详细说完植物和地衣共生对植物进化产生的影响,我意识到土壤是植物生长的根基。它们在陆地上共生这么久,是不是也对早期陆地土壤的形成起到了作用呢?”

洛尘推了推眼镜,语气中带着肯定:“你这个想法很对!植物和地衣共生,可不单单推动了植物的进化,在早期陆地土壤的形成过程中,同样发挥了关键作用。

地衣能够分泌有机酸,持续分解岩石,让岩石中的矿物质逐渐释放出来,为土壤提供了最初的无机成分。”

骁睿好奇追问:“除了分解岩石,还有其他作用吗?”

洛尘继续说:“植物的枯枝落叶以及地衣死亡后的遗体,经过微生物的分解,又为土壤增添了丰富的有机物质。

不仅如此,植物的根系穿插在岩石缝隙中,随着根系的生长,会进一步破碎岩石,加速土壤的形成进程。

古土壤学研究表明,在最早的陆生植物和地衣共生区域,土壤的积累速度比其他区域快了近 3 倍,为后续更多植物种类的生长创造了条件 。”

骁睿又问:“从基因层面看,植物和地衣共生对土壤形成有影响吗?”

洛尘补充道:“研究表明,植物与地衣共生过程中,相关基因调控土壤形成相关酶的分泌,加速了土壤形成的生化反应 。”

......

【顾神眼中闪过思索的光芒,有条不紊地分析道:“随着时间推移,生命体持续进化,越来越高等的生物登上历史舞台。生存空间与资源愈发紧张,竞争也随之进入白热化阶段。在这场残酷的生存竞赛中,动物和植物为了抢占先机,纷纷从自身 dNA 中挖掘潜能,激活相关信息,强化自身实力 。”】

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