植物和动物同为生物,为何植物寿命很长,而动物的寿命相对植物较短?

这在很多情况下特别是多年生植物来讲是这样子的。我认为这跟许多因素有关,首先,植物并不算一个真正意义上一环扣一环高度特异化器官组成的生命系统,因此,并不存在真正的致命器官,任何器官都是可以失去的,一片叶子,顶芽,树枝,部分根,主根,甚至所有地上部分,只要不被连根拔起(植物生长在地下,被泥土固定,被连根拔起的概率极低),即使感染一些病原菌,也可以重新生长出细胞替代旧细胞,而动物不同,动物有许多致命的器官,大脑,心脏,肝肾等等,所以植物相比动物对伤害的忍受能力更强。

其次,植物是静止的,这意味着植物并不需要去调节自身去适应复杂变化的环境,只要适应自身生长处的微环境,微环境虽然一年四季都会有变化,但是对于多年生植物来说每年的气候基本上不会有较大的波动,能够经历一年就意味着基本上每年都能适应。而动物是运动的,无法预测运动到新环境后的风险。

另外植物的主要特征是自养性,本身就比异养生物更清洁的能源生产系统,比移动生物的代谢率更低,相当于躺在床上就能生存。这也是动物必须运动的原因,必须出去寻找食物,即使有时要冒着很大的生命危险。

另外也有研究显示植物寿命较长似乎与干细胞也相关。干细胞对新细胞的持续生成至关重要,有研究显示植物组织干细胞对DNA损伤不敏感。这些细胞保存了一份原始完整的DNA副本,如果需要的话,可以用来替换受损细胞。干细胞在高频率分裂,母细胞保持干细胞的活性,而子细胞获得某种特定的专门化。除了这些干细胞,植物的根也有组织细胞(如下图)。这些组织细胞分裂频率较慢,控制周围干细胞的活动,如果有必要,可以替换它们。研究人员发现了一个复杂的分子网络,使植物具有高的再生能力。这一过程的核心是 ERF115蛋白。当组织细胞需要分裂来替换受损的干细胞时,ERF115就会被激活。

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  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学