科普教育

华南植物园举办琪林科学讲坛系列活动

发布日期:2019.07.23 作者:scbg

 

  722日,华南植物园举办琪林科学讲坛系列活动。中科院华南植物园陈贻竹老师以植物的光合作用为什么这么伟大为主题,带领大家展开一场对植物光合作用的规律和机理深入探究,并借由用人类社会的关系来比喻引申,从更高角度解读光合作用背后的意义。 

  现在我们知道,地球上的碳氧循环,光合作用是其中最重要的一环。地球上的绿色植物,在阳光下可以吸收二氧化碳,合成自身所需能量的同时,释放氧气。 陈老师以著名的小鼠实验为切入点,将人类发现光合作用并逐步深入研究的历程娓娓道来。 

  在课中大家了解到因为高温和强光对植物造成危害,降低了光合作用效率,植物只能有效利用约25%的光能,甚至更少。而植物是不能移动的,要采取各种有效的方法来保护自己,包括植株形态,枝条、叶片生长位置和形态结构等,都不是随便乱长的,长在这里,长成这个样子,有着复杂的道理比如强光照低区下叶子的蜡质层,以及阴生植物那异常宽大的叶表面积……其都是为了能最大摄入阳光之余,又可以在炽热的太阳下来保护自己。植物想尽一切办法去适应(adaptation)它们所在的环境并保持竞争优势,否则就被淘汰。 

  生活在地球这个巨大空间里,除了白天的阳光,天天接触还有空气。空气中有三种主要成分:氮气(N2 75%,二氧化碳(CO2)≈ 0.03% ,氧气(O2 25%为什么空气中二氧化碳和氧气的含量这么低?这是个非常复杂的大自然的演化(evolution)过程。如果不用努力就可以获得源源不断的资源,所有植物都不需要通过竞争获得充足的光照,充足的水分,充足的土壤养分,就不会进化出现在形形色色的生命力顽强的植物,不会有优胜劣汰、适者生存的自然选择机制保证植物的物种竞争  

  随后陈老师还讲解了植物如何利用气孔,控制气体吸入释放比量,以及解说C3C4CAM植物的异同。大家了解到不同植物其光合作用机制也有所不同,让人惊叹于植物为了在不同环境下,竭尽全力生存的智慧。他还鼓励大家,带着好奇心和热情去探究任何身边习以为常的事物,你会发现每一个简单的现象背后其实包含了多少过程和原因,而这才是真正的科学精神。 

  陈老师还介绍一种科学研究方法:比较研究,比较科学。陈老师以人做体检打比方,为了得到人在正常状态下基本参数,而后通过与医学的标准进行比较,了解自己的健康状况,所以要求人做体检的当天早上不吃东西,不运动,不吵架情况下进行的,用统一的仪器和方法来测量。因为任何事物,包括我们要去了解的一件事,研究的一个过程,探寻的一个现象,学习一件爱好等等,都必须要有比较,要有个基础。而之所以全世界研究植物的科学家喜欢用拟南芥Arabidopsis thaliana)(十字花科,拟南芥属)作为模式植物(对照),是因为它植株小(1个茶杯可种植好几棵)、每代时间短(从发芽到开花不超过6周)、结子多(每棵植物可产很多粒种子)、生活力强 。研究人,把小白鼠、果蝇做参照也是一样的道理。陈老师深入浅出地解释这个研究方法,举的例子便于理解,让大家记忆特别深刻。 

  汲取知识的时光总是过得特别快,课后大家意犹未尽,彼此积极交流讨论。短短时间内难以述尽蕴含的所有知识,但透过这堂课,大家都对植物,对光合作用这个词,有了新认识,新感受。 

科普讲坛现场

台上台下互动交流

光合作用行为(1)

光合作用行为(2)

 


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