一项来自Oecologia期刊的最新研究揭示了地衣界的一场“生存之战”。该研究由挪威生命科学大学的Knut Asbjørn Solhaug团队完成，他们探讨了两种常见地衣：Cladonia stellaris（雀石蕊）和 Cetraria islandica（冰岛地衣）在高光环境下的生存策略。
地衣界的“明星”与“配角”
在北极圈、亚北极和阿尔卑斯山脉等阳光充足的生态系统中，Cladonia stellaris和Cetraria islandica 经常共同出现在这片土地上。尽管两者都是重要的地衣物种，但Cladonia stellaris 以其广泛的分布和强大的生态位占据明显优势，成为了这些区域的地衣“霸主”。Cladonia stellaris是靠什么维持其霸主地位的呢？科学家借助Imaging-PAM叶绿素荧光成像系统等设备揭示了其中的秘密。
光合作用与光保护机制
光合作用是植物生长的基础，但过多的光线却可能成为“毒药”。为了避免光损伤，植物和地衣发展出了多种保护机制。研究发现，星状地衣和冰岛地衣在应对高光环境时采取了截然不同的策略。
研究发现
实验表明，两种地衣在承受高光方面表现相当，但机制不同。星状地衣的光补偿点更低，二氧化碳吸收率更高，这可能是因为其较低的内部遮荫允许更多的光线到达光生物体。同时，星状地衣能够更快地启动和消除NPQ，以应对光照强度的快速变化，这种高度的灵活性和适应性可能是其在开放环境中占据主导地位的关键。
生态保护意义
这项研究不仅揭示了地衣应对高光环境的生存策略，还为我们理解生态系统中的物种共存和竞争提供了新的视角。特别是在全球变暖的背景下，地衣的高反照率（即反射太阳光的能力）对减缓气候变化具有重要意义。以星状地衣为代表的具有高反照率的物种在维持生态平衡、减缓全球变暖中发挥着不可替代的作用。
图2 Cladonia stellaris 和 Cetraria islandica 垫状物上侧获取的平均反射光谱（波长范围为350 - 1000 nm）。
图3 Cladonia stellaris 和 Cetraria islandica 垫状物的平均CO₂吸收的光响应曲线。春季采集的垫状物在白光下测量，而夏末采集的垫状物分别在蓝光、绿光和红光下记录。每个图的插图显示了每类地衣垫状物和所用光质的CO₂吸收量子产量的平均值（μmol CO₂ photons⁻¹）。
图4 春季（黑线）和夏末（红线）时，Cladonia stellaris和Cetraria islandica垫状物的平均表观电子传递速率（ETRApp）的光饱和曲线。
图5 Cladonia stellaris和Cetraria islandica在1000 μmol photons m⁻²s⁻¹照射4小时后从光抑制中恢复的平均动力学。
图6 Cladonia stellaris（灰色符号）和Cetraria islandica（黑色符号）在春季（a - e和h - j）和夏末（f，g）暗适应后的非光化学淬灭（NPQ）的平均动力学。
结语
Cladonia stellaris 和Cetraria islandica 之间的“光之战”为我们展示了自然界的精妙与复杂。通过对这些地衣生存策略的研究，我们不仅增进了对生物多样性的认识，也为应对未来环境挑战提供了宝贵的科学依据。
