植物和動物同為生物,為何植物壽命很長,而動物的壽命相對植物較短?


這在很多情況下特別是多年生植物來講是這樣子的。我認為這跟許多因素有關,首先,植物並不算一個真正意義上一環扣一環高度特異化器官組成的生命系統,因此,並不存在真正的致命器官,任何器官都是可以失去的,一片葉子,頂芽,樹枝,部分根,主根,甚至所有地上部分,只要不被連根拔起(植物生長在地下,被泥土固定,被連根拔起的概率極低),即使感染一些病原菌,也可以重新生長出細胞替代舊細胞,而動物不同,動物有許多致命的器官,大腦,心臟,肝腎等等,所以植物相比動物對傷害的忍受能力更強。

其次,植物是靜止的,這意味著植物並不需要去調節自身去適應複雜變化的環境,只要適應自身生長處的微環境,微環境雖然一年四季都會有變化,但是對於多年生植物來說每年的氣候基本上不會有較大的波動,能夠經歷一年就意味著基本上每年都能適應。而動物是運動的,無法預測運動到新環境後的風險。

另外植物的主要特徵是自養性,本身就比異養生物更清潔的能源生產系統,比移動生物的代謝率更低,相當於躺在床上就能生存。這也是動物必須運動的原因,必須出去尋找食物,即使有時要冒著很大的生命危險。

另外也有研究顯示植物壽命較長似乎與幹細胞也相關。幹細胞對新細胞的持續生成至關重要,有研究顯示植物組織幹細胞對DNA損傷不敏感。這些細胞保存了一份原始完整的DNA副本,如果需要的話,可以用來替換受損細胞。幹細胞在高頻率分裂,母細胞保持幹細胞的活性,而子細胞獲得某種特定的專門化。除了這些幹細胞,植物的根也有組織細胞(如下圖)。這些組織細胞分裂頻率較慢,控制周圍幹細胞的活動,如果有必要,可以替換它們。研究人員發現了一個複雜的分子網路,使植物具有高的再生能力。這一過程的核心是 ERF115蛋白。當組織細胞需要分裂來替換受損的幹細胞時,ERF115就會被激活。


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