窮則變，變則通，通則久”，此句箴言源自《周易·系辭下》，意為人們在面對困境時（窮），會主動尋求變化（變），尋找出路（通），進而實現長久的發展（久）。近日，華東師范大學生態與環境科學學院和浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站沈國春教授科研團隊，在國際權威學術期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上發表了一項創新性研究，發現“窮則思變”不僅適用于人類，在植物界的“生存大戰”中同樣存在！
圖說：幼苗實驗設計圖 采訪對象供圖（下同）
“這一發現揭示了植物在面對困境時，主動尋求變化，以謀求持續長久發展的智慧。”沈國春說。
圍繞處于競爭劣勢的植物將如何維持自身種群這一問題，研究團隊通過為期3年的幼苗實驗，基于10個喬木物種6750株幼苗的10個關鍵功能性狀，從簡單的兩物種競爭到復雜的多物種競爭，從均質的非生物環境到異質的非生物環境，全面系統地檢驗了不同情境下種內性狀的變化特征。
實驗研究表明，在缺乏競爭的均質環境中，種內性狀變異與物種競爭能力之間相互獨立。但是，一旦引入種間競爭或空間異質環境，這兩者之間就顯示出強烈的權衡關系。具體而言，競爭能力較弱的物種（“窮”），會展現出更高的種內性狀變異（“變”）。
圖說：實驗物種的競爭能力和種內性狀變異之間的關系
進一步研究揭示，這種權衡關系主要由弱競爭物種的功能性狀可塑性響應驅動。當這些物種面臨種間競爭或異質性環境的挑戰時，它們的功能性狀，特別是細根性狀，會展現出高度的可塑性變化。相比之下，強競爭物種的種內性狀變化，遠小于弱競爭物種。植物的這種“窮則思變”的生存策略，能使弱競爭物種更好地適應環境壓力，提高它們與強競爭物種的共存機會。
“這項研究不僅揭示了植物界的生存法則，也為我們進一步理解種間競爭和種內性狀變異性如何共同塑造植物群落提供了新的視角。”華東師范大學生態與環境科學學院博士后、論文第一作者楊菁表示，“在自然界中，植物可通過積極的性狀變化來應對各種挑戰。這種生存智慧不僅豐富了人們對物種共存機制的認識，也為物種保護和恢復工作提供了科學依據和實驗數據支撐。”
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記者丨郜陽
來源丨新民晚報客戶端
編輯丨王藍萱
編審丨戴琪
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