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　　植物从大气中吸收二氧化碳时会损失大量水分，因此每克植物干物质需要多达300克的水。

　　但这不是绝对的。在《自然·植物》杂志上发表的一篇新论文中，我们揭示了大自然的一个秘密，而它最终可用于帮助植物缺水环境里茁壮成长。

　　植物主要由水组成——约占重量的80%。因此，我们可能会以为植物每克干物质需要大约4克水才能达到理想的水合作用水平。但其实需要更多的水，植物才能生长。为了生产一克新的干物质，一株植物需要大约 300 克水。

　　因为几乎所有植物都要通过根从土壤中吸收水分，通过叶片上的气孔释放水蒸气到大气中。

　　气孔就是微观的阀门。气孔打开，可让空气中的二氧AYX爱游戏体育官网化碳进入植物，但是叶子潮湿的内部组织就会暴露在更干燥的外部空气中。这意味水蒸气会漏出来。

　　这是因为我们假设叶子内水蒸气饱和(另一种说法是“相对湿度”为 100%，或非常接近)。

　　如果内部空气饱和而外部的空气干燥，则气孔的开闭时间控制着水分从叶片中的散逸量。

　　部分是因为水从饱和度较高的地方流向饱和度较低的地方，植物叶子失去的水分比例过高，则无法维持AYX爱游戏体育官网光合作用，所以需要很高的含水量起点。但我们还是做出了大胆的假设，因为我们没有直接测量叶子内部空气相对湿度的方法。 (最近开发的一种“水凝胶纳米报告器”可以注射到叶子中以测量湿度，可能会改善这种情况。)

　　然而，在过去 15 年的一系列实验中，我们积累的证AYX爱游戏体育官网据表明，这种假设是不正确的。

　　当叶子外部的空气干燥时，我们观察到叶子内部空间的相对湿度通常会降至 100% 以下，有时甚至低至 80%。

　　这些观察最引人注目的是，当叶子内的相对湿度下降时，光合作用并没有停止甚至减慢。

　　这意味着叶子的水分流失率保持不变，即使外面的空气增加了它的“蒸发需求”(根据温度、湿度和其他因素衡量空气的干燥能力)。

　　如果叶子仅通过关闭气孔来限制水分流失，我们预计会看到光合作用减慢或停止。

　　因此，植物似乎可以在气孔保持开放的同时有效地控制叶片的水分流失，从而使二氧化碳继续扩散到叶片中以支持光合作用。

　　我们认为植物正在使用称为水通道蛋白的特殊“水门控”蛋白质来控制水的运动，这种蛋白质存在于叶片内的细胞膜中。