干旱环境下的植物“脑血栓”进化
【植物导管受压能力趋同，干旱情况“脑血栓”易枯死】水是生命之源。水影响一切生命形态的形成、发育和生长过程。水对植物的影响可从种子萌发到幼苗生长，然后到开花结果，传宗接代。水通过根系进入植物导管系统，从地下运输到高处的叶子中，参与光合作用，合成营养物质。对于很多高大的木本植物来说，水分从地表运输到几米甚至几十米的高空，这是一个十分神奇的过程。
通常情况下，植物的根压和蒸腾形成的拉力，通过导管会将土壤里的水分向高处运输。与人的心血管一样，植物的导管一样四通八达，高效运转，但同样也会发生故障，形成栓塞。好比输液管中形成一小段气泡，假如气泡栓塞不去除的话，水分就无法顺利传输，形成缺水，情况严重就会导致植物干枯死亡。一般情况下，植物有各种各样的策略修复栓塞，如竹子夜晚的极高压会将气泡逼出去（就像医生将输液管中气泡逼出去一样），而热带一些高大的藤本则拥有超强大的导管系统结构，使得藤本植物可以在干旱的季节生长更加旺盛迅速，硬件设施可谓一流。（如西双版纳石灰山雨林中的崖爬藤导管系统发达，茎干中储存大量水分，不容易发生栓塞。砍断后茎中会流出水，可用于饮用。）
2012年底，nature发表一篇论文，发现了世界范围内木本植物导管承受水压能力的奇妙规律。由澳大利亚生态学家领衔的研究，收集了以往若干年内发表的众多植物数据，共81个地方，226种树木的水分传导信息，分析在干旱环境下，树木木质部水压大小，以及木质部导管一半发生栓塞情况下的承受水压的能力。科学家原以为，干旱地区的植物由于长期适应于干旱的条件，其导管受压调节能力可能要高，而生活在湿润地区的树木，导管受压调节能力可能要低一些。调查发现，无论是生于干旱地区还是湿润地区的植物，多数（70%）的水压安全范围是很小的，有趋同的适应特征。
总体上，有花植物（被子植物）比松杉柏等裸子植物的威胁性要高一些，但无论是被子植物还是裸子植物，在遇到干旱的时候，二者的适应性都是十分脆弱，导管承受水压的弹性较小。木本植物的导水能力进化，是植物在个体发育、个体间竞争、物种间竞争，以及生态环境适应中的一种权衡和选择，为什么导管承受压力的范围会出现趋同效应？我们还不得而知。然而，木本植物导管承受压力的范围趋同，弹性较小具有严重的现实意义。在气候变化大背景下，干旱出现频率会越来越大，植物导水能力限制，或许将成为气候变化影响植物的重要因素。无论生长在哪里，所有的木本植物应对干旱的风险是一样的，干旱缺水均会导致木本植物死亡。 （参考文献：nature 491, 752–755 (29 november 2012)）
