干旱时刻 地球之灾(2)

最近的研究表明，这种创新的水利工程使Wari得以扩张和繁荣了大约400年。然而，一个难题是，它的终结似乎与一场严重的干旱同时发生。纵观历史，这种模式似乎很熟悉，其他古代文明，包括玛雅文明和古埃及王国，似乎都在干旱时期崩溃了。但是，干旱是如何使Wari这个建立在最大限度利用有限水资源基础上的社会走向灭亡的？

为了找到答案，研究人员正试图重建人类和环境的故事。阿肯色大学费耶特维尔分校环境考古学家Benjamin Vining说，安第斯山脉气候历史极其复杂，唯一更复杂的是人类行为。

一场山体滑坡和随之而来的极度干旱，使Wari似乎变得支离破碎，直到公元1050年彻底瓦解。菲尔德博物馆考古学家Patrick Ryan Williams认为，在维护基础设施方面不断增加的派系斗争和不断减少的合作可能意味着，气候开始变化，这个社会也更容易受到影响。缺水并非古代社会崩溃的唯一原因，社会和自然之间有复杂的相互作用，干旱有时只是将楔子深深插入政治和经济体系的已有裂缝中。

除了人类社会，干旱同样会颠覆树木“社会”。“树木是大多数陆地生物多样性赖以生存的基础。与珊瑚相似，树种具有相当不灵活的损害阈值，尤其是在水胁迫方面，这一点尤其令人担忧。”澳大利亚塔斯马尼亚大学生物学家Timothy J. Brodribb告诉《中国科学报》。

Brodribb及同事探讨了未来的森林将如何在更热、更干燥的大气中生长。没有一种树能在严重的干旱中存活，要了解未来干旱对树种多样性的影响，需要详细了解不同树种的功能与其环境之间的相互作用。研究人员表示，温度和大气中的二氧化碳浓度这两种强有力的环境驱动因素的迅速变化，可能显著改变树木在干旱期间的行为方式。

分析结果显示，极端快速的气候变化似乎给全球森林死亡率带来了巨大的不稳定性。大多数模型预测，如果目前的气候轨迹不能得到改善，下个世纪森林将受到严重破坏，而且森林的衰退正在进行中。研究人员表示，在干旱和高温的直接或间接作用下，树种灭绝是必然的。

对抗干旱

干旱对农业、人类和牲畜都影响深远。在过去的十年中，全球因干旱造成的农作物损失总计达300亿美元，预计到2050年将有50亿人生活在缺水地区。Cano-Delgado指出，气候变化正把人们引向更炎热、更干旱的世界，现在迫切需要生产出比目前同类植物能更有效利用水的高产植物。

Cano-Delgado等人探讨了水分有效性如何诱导细胞和组织的生长模式，以及这些模式如何在整个植物中协调一致，以提高其抗旱性而不损失产量。干旱响应性状的组织或时间特异性表达可在不降低产量的前提下改善干旱响应。尽管水不安全状况加剧，但综合策略可能会提高农业产量。

研究人员表示，在中度干旱条件下维持作物生长的遗传性状可能有多种来源，包括野生亲缘或生物工程中的自然遗传变异。传统育种也一直是开发自然等位基因适应性性状遗传多样性的主要策略。而基因组工具的出现，如全基因组关联研究和使用CRISPR-Cas9系统进行精确的基因组编辑，有助于提高干旱条件下植物产量和性能。

此外，与植物根部相关的微生物可以改善植物的生长，它们能增强作物对未来干旱的恢复能力。“目前，我们对植物和微生物间干旱反应的复杂反馈主要来自对照实验中的非作物植物，因此需要改进对干旱期间，特别是干旱之后相关反馈机制的理解。”英国曼彻斯特大学的Franciska T. de Vries告诉记者。