调控叶片钙镁比(Ca:Mg)机制驱动齿叶神圣桑(Santolina semidentata)及其近缘种对超镁铁质土壤的适应性进化

来自西班牙的研究人员针对地中海灌木齿叶神圣桑(Santolina semidentata)在超镁铁质(ultramafic)土壤中的生存机制展开研究。通过温室控制实验比较5个种群在石灰岩、花岗闪长岩和蛇纹岩土壤中的生长表现，发现超镁铁质特有物种S. melidensis和S. semidentata的超镁铁质种群通过调控叶片Ca:Mg比实现适应性进化，其中S. melidensis还表现出1%的异常高钠积累特征。该研究揭示了植物通过离子组(ionome)调控适应极端环境的进化策略。

　　

在地中海神秘的超镁铁质(ultramafic)土壤上，齿叶神圣桑(Santolina semidentata)和它的近亲们上演着一场精彩的生存博弈。研究人员设置了一场为期17周的"土壤挑战赛"，让来自不同地质背景的5个种群——包括3个S. semidentata种群、1个迷迭香叶神圣桑(S. rosmarinifolia)和超镁铁质"土著"美里德神圣桑(S. melidensis)，分别在石灰岩、花岗闪长岩和蛇纹岩衍生的土壤中同台竞技。

结果令人惊叹：只有S. melidensis和来自超镁铁质环境的S. semidentata能在蛇纹岩这种"植物杀手"土壤中存活。这些"极端环境专家"虽然生物量较小、表型可塑性较低，却掌握了调控叶片离子组(ionome)的独门绝技——始终保持较高的钙(Ca²⁺)浓度和较低的镁(Mg²⁺)浓度，完美平衡Ca:Mg比。更神奇的是，S. melidensis在各类土壤中都积累了约1%的钠(Na⁺)，这可能是其应对超镁铁质地区干旱胁迫的"盐装甲"。

这项研究揭示了植物征服超镁铁质环境的进化智慧：不是靠"以柔克刚"的表型可塑性，而是通过精准的离子调控演化出局部适应 ecotype。这些发现为理解植物在极端地质条件下的适应性进化提供了新视角，或许未来能帮助培育适应特殊土壤的作物品种。