作者:Tadd Truscott 来源:《自然—植物学》 发布时间:2016/6/13 15:23:39
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沙漠苔藓“喝水”有绝招

 

一项日前发表于《自然—植物学》杂志的研究显示,一种普通的沙漠苔藓能直接从空气中而不是地下吸取水分。此项发现可被用于启发在发展中国家收集清洁饮用水的方法。

包括仙人掌在内的大多数沙漠植物,依靠强大的根系吸收稀有的地下水。不过,一种沙漠苔藓——齿肋赤藓能直接从大气中收集淡水。

来自美国犹他州立大学的Tadd Truscott拍摄了这种植物的饮水行为。他介绍说,附着在苔藓叶子顶端,被称为芒的细小纤维,使齿肋赤藓得以捕获雾滴。

Truscott和同事利用环境扫描电子显微镜和摄像机,探究了这些精致的芒(0.5~2毫米)如何捕获大气中的水分。他们研究的是生长在美国大盆地和中国古尔班通古特沙漠的齿肋赤藓,但该植物也广泛分布在北半球其他沙漠中。

摄像机图像显示了凝结在芒表面纳米大小细槽上的水蒸气。随后,微型倒刺推动这些水蒸气形成更大的水滴,而水滴沿着芒的长度进入叶子。“水滴最快能以每秒10~20毫米的速度从芒穿行至叶子。”Truscott表示。

此前研究发现,另外两种植物也拥有收集雾的能力,即一种被称为黄毛掌的仙人掌和一种名为球叶山芫荽的高山植物。不过,齿肋赤藓是涉及倒刺和细槽的详细机理得以阐明的首个物种。

Truscott介绍说,科学家可尝试复制这些植物的机制,以建造新型水分收集系统。“我们的实验室已开始制造人工芒,以判定这些结构能否被人为制造出来。”

正尝试模仿球叶山芫荽机制的英国杜伦大学研究人员Jas Pal Badyal表示,雾收集设备的最大受益者将是生活在发展中国家的人们,因为他们获取清洁饮用水的途径非常有限。

他同时表示,每个像非洲纳米布沙漠一样的干燥地区都会定期出现雾。这意味着,清洁的水蒸气能被收集并且储存起来。“想法就是从空气中捕获纯净水。”(来源:中国科学报 宗华)

 
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