茎的秘密：从内部调节植物温度

你有没有质疑一些植物中空洞的茎后面的推理？当我们考虑它时，有这个功能的植物数量令人惊讶的植物。常见的误解将是相信它仅用于营养或水运输。事实上，现实与温度调节有更多关系。从圭尔大学彼得·凯弗博士是追求这种机制的首选领域之一，希望它将为自然和社会提供经济，环境和园艺益处。

植物阀杆是一种复杂的结构，提供运输系统，机械支撑，以及热调节的新探索功能。到这一天，茎内部的生理学很少被传热检查，该过程通常与叶子和花朵相关。为了填补这一研究差距，圭尔夫大学彼得·克维斯博士正在研究植物干型的差异，以及如何有效地调节温度。

这种相当有趣的研究，也称为微观气象，实际上是名称描述 - 在微型规模上研究“天气”。通常促进大规模空气温度的因素只是施加到中空杆的内部。存在许多可能影响这一点的因素，都是生物（关于植物）和非生物症（外部条件）。Kevan博士希望用不同的空心茎特征检查各种不同的植物物种，以了解气候和植物病理生理学之间的关系。

腔微型气象
阀杆内腔（空心中心）内的温度取决于太阳辐射量（来自太阳的能量）。当这击中杆壁时，有些反射，有些被吸收到茎组织本身中，并且有些在旋转杆壁传递到内腔中。这是通过能量吸收到腔内的环境气体中保持空心茎的温度 - 这些通过对流，传导和重新辐射循环。

整个过程被称为“微格室效应”，因为它在植物茎内部的微小秤上是一个精确的复制品。以前，这已经参考鲜花研究 - 增加了温度的增加，促进了性器官的生长，这反过来有助于迅速发展，并具有更加突出的呈现，以提高粉刷者的吸引力。然而，这是它是关于茎和茎生长所考虑的第一次之一。

内腔也会通过对外部空气的发射率失去能量。一些能量也被吸收到液体输送系统中，并在光合作用和植物代谢（生长）期间用完。很明显，通过了解这些物理性质，Kevan博士将能够破译为什么植物茎的特定特征在某些活跃条件下演变。例如，半透明阀杆可以允许更多的能量;然而，它也可能意味着很多丢失 - 弱茎趋于下垂，所以需要妥协。

初步研究
要开始回答这些问题，凯夫曼博士及其团队开始从包括加拿大和英国的温带地区收集和检查植物。主要是，收集的一半的植物物种已经缺空茎，甚至折扣着填充髓中的腔。其中，在腔直径，阀杆宽度和阀杆墙体纹理中存在大品种。

收集的一半的植物物种已经空心茎。

将温度探针插入腔内和结果与环境空气和光的存在相比。通常，在阳光存在下，腔内的温度高于环境空气的温度。特别地，蒲公英的中空杆比阳光下的环境空气高达8°C。然而，在阴影时，内腔温度通常通常略微低于环境温度。这肯定强化了茎内有明显的小环脉，其依赖于非生物和生物条件。

在俄罗斯远东东北部，燕麦，蒲公英，蓟和侦听植物的研究表现出与1˚C到7˚C的热茎的相同趋势，具体取决于物种，位置，天气和其他因素。这种巨大的温差可以达到某种方式来表明高代谢率，高增长和高耐受性 - 经常在杂草种类中看到。发起短暂的（毛茸茸）茎，也记录为具有更高的温度。茎上的毛发捕获一层空气充当绝缘。但为什么保持增加的干细胞气门是重要的？

保持温暖的好处
肯定是许多研究表明，保持足够高的温度辅助植物的成功。细胞中的酶活性随温度增加，直至某个变性阈值。保持这种增加的活性对于最佳生长至关重要，中空茎作为内部空气的“热瓶”形式。

虽然不是光合作用的主要点，但茎是植物相对于高度的主要生长点，因此确保了在这里的高代谢率促进了改善孢子素（性器官）的呈递，并增加了植物的繁殖机会。类似地，茎含有大部分的流体运输，包括Xylem和韧皮植物组织，其在植物周围移动营养物质和水。该区域的更高能量进一步改善了这些天然物理和化学过程。

还有可能具有前面提到的“微格室”效果，可以保护植物免受温度冲击，或随时间的温度变化。Kevan博士的学习网站在加拿大和英国北部，两个地理区域容易出现季节性天气变化。在这些植物中发现的大量中空茎可以反映在这些条件下陷入存活的适应性。

该研究强化了茎内具有不同的小环脉的理论，这些细胞依赖于非生物和生物条件。“

种子种子
令人惊讶的是，在现在开始考虑这项研究的经济和农业效益，似乎看似如此重要的事情一直是学者忽视。一旦我们理解改善植物健身的物理性质，我们就可以开始遗传检查这些特征。通过这种知识，我们可以使用基本基因编辑技术来大大提高植物强度，产量和弹性。可以在每个植物内部创建一个“微格室”，结束了实际的温室（需要更多的资源并产生废物）？也许我们可以将某些作物的产量增加一倍，或者在以前认为不合适的土地的种植厂。观赏花卉种植者和园艺论者受益于关于调节植物生长的高度知识，作为开花，种子环境，花卉和种子介绍所有需要加热刺激的植物的生长和发展。因此，了解植物茎和其他植物器官内的微观气象是一个研究领域，这将极大地促进观赏和作物植物的可行性和可销售性。