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佛罗里达州盖恩斯维尔的植物学家Cody Coyotee Howard将鳞茎比作活的燃料库。鳞茎植物在灾难中会蜷缩起来，在气候变暖时比其他植物生长得更快。 鳞茎越大，植物在需要的时候的拥有的营养越多。但是球茎的大小差别很大，甚至在近源物种，从香葱几乎不存在的地下器官到垒球大小的黄洋葱。Howard想知道为什么。 他的好奇心导致了对鳞茎尺寸的进化和生态学的研究，也是最早研究之一。在分析代表115个物种的2500多个草本标本时，他发现了两个"最佳"鳞茎直径的范围，似乎是由自然选择驱动的。他还指出，较大的鳞茎往往生长在温暖，更稳定的气候-也许是因为填补一个更大的燃料库需要有更长的时间有利的条件。 为什么鳞茎尺寸很重要？除了提高植物的生存能力外，它还是重要的园艺和农艺性状。园艺学家知道，当植物的球茎达到一定规模时，植物会开花。鳞茎大小也是大蒜和洋葱等作物的重要特征。 佛罗里达大学生物学博士研究生 Howard说："如果我们了解鳞茎尺寸变化背后的演变，也许我们可以操纵使其更有利于我们。我们确实吃这些结构，所以了解它们的演变对于园艺和农业非常重要。它们显然在这些植物如何应对其环境方面起着一定的作用。 尽管生活在地下，鳞茎不是根，而是被膨胀的叶基部包围的退化的茎。 Howard在南加州亨廷顿植物园工作时对鳞茎产生了兴趣，在那里他欣赏了来自世界各地的鳞茎之美。作为一名研究生，他专注于一个非洲鳞茎植物类群红点草属（Ledebouria），并开始更广泛地研究鳞茎的演变。 他回忆说，在纳米比亚并排挖掘了两个并排生长的红点草属物种。令他吃惊的是，叶子薄的小植物有更大的鳞茎。 Howard说，“如果你拥有两个相同属的物种，它们的鳞茎大小不同，通过观察植物的地上部分，不可能预测鳞茎的大小。我很好奇为什么会这样，我想知道我怎么能从大的规模来看。它就像集合！” Howard依靠世界各地科学家收集的植物标本来研究球茎的大小。尽管他分析了数千株植物，但他没有接触一个标本。由于博物馆标本的数字化，他可以从他的个人电脑访问他需要的所有植物。 在拟定了目标物种清单后，他从全球生物多样性信息机构（一个开放获取的生物数据库）下载了数字化标本。他搜索了包括鳞茎的标本，并随机从每个物种中随机选择一组，以使用图像处理程序ImageJ进行虚拟测量。Howard 使用名为 R 的免费分析软件生成了最佳鳞茎尺寸模型，并研究了气候数据与鳞茎尺寸的关系。 该模型没有像他预期的那样，鳞茎尺寸不是一个单一钟形曲线，而是显示两个，这表明自然选择可能会形成两个范围的球茎直径：峰值在2厘米和4.5厘米左右。 Howard说，在不同时间生长叶子和花的植物也往往有更大的鳞茎，这可能是因为它们依靠地下资源，而不是生长条件，为开花提供能量。 起初是一个附带项目，它揭示了一个重要但往往被忽视的植物特征的进化。 此外，Howard说，"这个项目没有花费我任何东西。人们开发了免费的、用户友好的平台，便于回答广泛的问题。 Howard的顾问和研究合著者Nico Cellinese，佛罗里达自然历史博物馆佛罗里达大学植物标本室和信息学副馆长，说这项研究"体现了草本标本在一般的重要性，但也证明了数字化，自由获得的材料可以激发和引领研究，从而在科学领域产生有趣的结果和新的视角。 Howard向其他研究人员发出的一个请求是在收集和整理植物标本时包括鳞茎。在寻找合适标本的过程中，他找到了许多带叶和花的植物标本，但没有鳞茎。 "这是可以理解的。与树木和灌木，你只需要剪一些就可以了。获得鳞茎是一个更为复杂的过程，"他说。"但是，如果有人没有收集整个标本，我不可能做这样的研究。我们需要这些结构不仅能够充分理解鳞茎植物，而且能够充分理解其他具有迷人地下结构的植物。 文献来源: http://dx./10.1002/ece3.5996 新闻报道： https://www./pub_releases/2020-03/fmon-bsm030920.php 译文校稿： LuLu  版权作品，未经PaperRSS书面授权，严禁转载，违者将被追究法律责任。 |
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