研究：白桦树如何适应不断变化的气候条件以实现有效光合作用。

沃克实验室的科学家们在密歇根州立大学和美国能源部植物实验室（PRL）正在研究白桦树（学名为白桦，也称为美国白桦或悬垂白桦）如何适应不断变化的环境条件。他们研究的对象是光呼吸-对植物至关重要的生命过程。

植物生物学助教和PRL的伯克利·沃克对植物新陈代谢中的光呼吸进行了类比，将其比作繁忙的高速公路。他们试图了解这一重要途径的道路有多宽，以及它们是否能够适应当前和未来气候条件下的日益增加的交通。

顺应适应是适应新环境的过程，就像冬天来临时人们要适应寒冷一样。

植物也被迫适应环境变化。科学家担心大气中二氧化碳（CO₂）浓度的增加和全球变暖对光合作用和光呼吸产生矛盾影响。温度升高有助于增加光呼吸，而CO₂浓度的增加降低了光呼吸的效率，这是其他科学研究所显示的。

在发表在《科学报告》上的一项研究中，科学家们研究了白桦树如何在不同环境条件下调节光呼吸酶的活性。白桦树之所以被选中，是因为它们生长在针叶林生态系统中，这是地球上最北端的生态系统之一，受气候变化影响最大。

科学家们通过模拟政府间气候变化专家组制定的当前、中度和极端气候情景，创造了模拟针叶林的六种不同环境条件。在每种情景下，研究人员改变了大气中CO₂的浓度，并在不同组合下增加空气温度。

实验的头等作者、沃克实验室的前博士研究生卢克·格雷戈里解释称，该研究的目的是确定植物是否根据需要调整其酶活性，或者它们是否保留一定的适应未预测变化的储备容量。

这些树木是从种子中在安大略西部大学的丹尼尔·韦教授实验室中种植出来的。利用Biotron系统，他们创造了六种不同的环境条件，可以模拟地球上几乎任何气候。

在生长了四个月后，韦实验室测量了树木并将叶片样本送往密歇根大学，格雷戈里和他的团队研究了参与光呼吸途径的九种酶的活性。

研究结果显示，树木不会根据它们生长的气候调整其酶活性，而是在所有六种未来气候情景中保持相同的容量。此外，所有测量的酶容量都高于光呼吸途径所需，这意味着树木甚至在变化气候条件下也能生长。

格雷戈里指出，发现植物具有韧性储备是有趣的，它们能够在不同条件下保持缓冲容量。无论是当前的、中度的还是极端的条件，它们都能处理不同的变化。

这是个好消息：树木拥有内置机制，可以帮助它们在不断变化的气候条件下生存，至少在光呼吸方面是这样。

然而，理解人为气候变化对光呼吸的影响只是这个谜题的一部分。

格雷戈里强调了解植物对当前和未来条件的反应的重要性，因为它们在人类生活中发挥着关键作用。了解植物是否能够适应或适应这些环境是至关重要的，因为它们为我们提供燃料、食物和其他资源。