尹恒


世間萬物,有生就有死。生命的過程,實質上就是與死抗爭的過程,盡管任何生命都最終難免一死,但卻在這不屈的抗爭中演繹著生命的燦爛和生存的價值——即便一向被人們視為無情無知的植物亦如此
“如果有來生,要做一棵樹,站成永恒,沒有悲歡的姿勢。一半在塵土里安詳,一半在風里飛揚,一半灑落陰涼,一半沐浴陽光。非常沉默非常驕傲,從不依靠從不尋找。”三毛的文字,文青味十足,寫盡了樹的安詳與恬靜。可惜,樹不是這么想的。
表面是不動如山,內心卻暗流洶涌。植物從扎根土壤的那一刻起,就處在不停的斗爭中。先是自然條件的限制:氣溫低了,寒凍害;氣溫高了,熱脅迫;雨水少了,旱;雨水多了,澇;好不容易挺過天氣的影響,又要面對各種各樣的病害:真菌、細菌、病毒,樣樣俱全……通常,植物在它的整個生命周期內都不可能生長在理想的條件下,而要遭受很多不利的條件,從而導致不同類型的脅迫。還好,雖然不能像動物一樣能移動躲避,植物也不只是逆來順受,任“菌”宰割,植物在漫長的進化過程中已鍛煉出來自身的多種防御系統,可以對這些逆境奮起反擊,這些系統中最重要的就是其自身免疫系統。
免疫是抗體識別和排除抗原異物的一種保護性反應,人和動物的免疫系統在上世紀初就被科學家發現,并發展出了免疫學這門學科。免疫學與醫學的結合,尤其是一系列針對重大疾病的疫苗的開發,使得人們攻克了一個個在之前被視為不治之癥的疾病,像一些重大的傳染性疾病如天花、鼠疫、結核、霍亂、黃熱病和登革熱等,在全球范圍內基本得到了徹底的控制和消滅。可是,植物中是否也存在與動物類似的免疫系統?直到最近幾年,才獲得了確定的答案。
雖然對于植物是否具有免疫系統長期無定論,但植物學家們早已發現植物在長期的演化過程中,不但逐步獲得了適應不良環境的能力,而且還形成了各種機制抵抗病原菌的侵入。早在100多年前,人們就觀察到對植物接種致病菌及一些病菌產物,可以使植物產生對相關病害的防御作用。如1901年Beauverie發現應用加熱方法消弱灰葡萄孢菌的毒力,獲得了不能侵染秋海棠的菌系;將不能侵染秋海棠的灰葡萄孢菌弱菌系加到種有幼秋海棠的土壤上,就能使海棠免受B.cinerce強毒系的侵染等。這種作用與當時正在興起的動物免疫有異曲同工之妙。可見,科學家們已經對“植物免疫”有了模糊的概念,目前可以查到的提出植物免疫這個概念的文獻可以追溯到1927年法國人NOBECOURT的論文“A contribution to the study of immunity in plants”。
隨著研究的一步步深入,科學家們發現一系列物理、化學或生物的因子都能夠激活植物免疫,從而誘導植物對寒冷、干旱等逆境產生抵御,對植物病害產生抗性,這些因子被定義為誘導子,又稱病原相關分子模式。最常見的誘導子中有失活或弱毒性的病原菌、蛋白、寡糖等。其中,用寡糖的例子可以很生動的體現出植物與病原菌的斗智斗勇過程。如圖1所示,在植物的細胞壁上含有大量的果膠多糖,而病原菌的細胞壁上還有葡聚糖、幾丁質、殼聚糖等多糖;這些多糖組成的細胞壁就像堅固的城墻一樣,分別拱衛著自己的主人:植物與病原菌。當病原菌試圖侵染植物的時候,它先分泌出果膠酶,一點點蠶食植物細胞壁中的果膠,破壞植物的城墻,從而實現侵染,進而順利的把毒素等有害物質傳輸到植物細胞內,造成損害。
兵來將擋、水來土掩,植物當然不能坐以待斃。首先植物會分泌出一系列的葡聚糖酶、幾丁質酶、殼聚糖酶,反過來降解病原菌的細胞壁,從而實現殺死病原菌的目的;同時,植物自身會識別這些細胞壁降解下來的PAMP寡糖:果膠寡糖(寡聚半乳糖醛酸)、葡寡糖、幾丁寡糖、殼寡糖等,再激活細胞內的一系列反應,啟動第一層免疫反應,產生對病原菌有殺傷力的植保素、PR蛋白等物質,同時還產生木質素等物質加厚細胞壁,起到加厚自己城墻(細胞壁)的作用。
如果您以為植物與病原菌的戰爭到此就偃旗息鼓了,那您就太小看它們了——上面僅僅是這場戰爭的第一階段。
在受到植物抵御后,病原菌會進一步分泌出病原毒性因子/效應因子,這些毒性因子干擾PTI導致植物產生效應因子激活的感病性,繼續對植物造成傷害,這是戰爭的第二階段;而植物所擁有的信號識別系統(通過R基因實現)會再次直接或間接識別效應物,激活第二層免疫反應,從而加速和放大PTI繼續使植物產生抗病性,這是戰爭的第三階段;最后,在自然選擇的壓力下,病原物會再次產生效應物或者增加新的額外的效應物來抑制ETI,而植物會產生新的R基因識別額外的效應物以保持ETI激活,從而維持自己的生存,這是戰爭的第四階段——這個階段將隨著病原菌與植物的刀來槍往,一輪輪延續下去。至于誰能笑到最后,就要看是魔高一尺、道高一丈,還是道高一尺、魔高一丈了。
如果讀到這里,您已經能分辨清植物大戰病原菌的四個階段,那恭喜您,您也已經了解了植物免疫系統的四個階段(圖2)。相信以后您再看到身邊如茵的草地、怒放的花朵、挺立的大樹,不僅會想到它們“一半在塵土里安詳,一半在風里飛揚”,還會想到,它們也正在默默地斗爭,為了生存而斗爭。(來源:中科院大連化學物理所)
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文青
文青,意指一切思考基點被文本敘事、被自己的空想和幻覺、被審美喜悅和道德溫情扭曲、架空、置換了真實的身體感受性、歷史感/現實感以及思維邏輯性的人。此種人集中聚集在文學、哲學、宗教愛好者和從業者里,因為在這些領域,虛構、編造便是主業和職責所在。在電視媒體時代,文青們會喜好電視劇、明星娛樂更甚于新聞、紀錄片、社會調查。文青的思維方式、情感方式乃至生活方式自覺不自覺地模仿文藝、虛構,緣于文藝/虛構更美麗、更溫情、更富有詩意,不像現實一般粗糙、堅硬和無情。文青不是從生活中提煉觀點以再觀察再思考生活、文藝,而是從文藝中提煉觀點以再觀察再思考生活、文藝,結果生活被扭曲,文藝則變得更富魅惑。文青不是學科的概念,也不是年齡的概念,而是精神類型學的概念。(來源:百度百科)