当EstherNgumbi带我参观位于MorrillHall的屋顶实验室时，我几乎听不到她在温室风扇的轰鸣声中说话的声音。工作台上种满了番茄植株，这些番茄看起来不太好。一半的植株都浸泡在水箱里。它们的叶子发黄枯萎。一些快要死掉的番茄已经开花了。我看到几株细长的植株上长着一两颗小番茄。

这并不是西红柿遭受的唯一折磨。有人在西红柿茎上绑了小袋子。袋子里肥胖的绿色毛毛虫正在啃食西红柿叶子。

昆虫学教授恩贡比有很多疑问，她打算用这种方法来回答其中一些问题。她故意让西红柿被水淹，看看它们会如何应对农田里的洪水——由于气候变化，这种情况正变得越来越常见。

“自然界中，洪水期间植物会面临许多压力，”恩贡比说。“一旦西红柿被洪水淹没，它们就已经很脆弱了，所以很可能会吸引昆虫，而昆虫喜欢吃那些较弱的植物。我们正在研究植物如何应对洪水和食草动物的双重压力。”

这解释了这些毛毛虫。它们是烟草天蛾的幼虫。它们正在吃恩贡比在实验中使用的两种传统番茄品种之一：切诺基紫番茄和德国条纹番茄。

温室中一半的番茄植株没有被水淹，因此研究小组可以将受淹的植株与在更常见条件下生长的植株进行比较。但这里还有更多的调查正在进行中。

“此外，在这个实验中，我们正在观察微生物，”恩贡比说。“我们想了解微生物群落在洪水条件下如何变化。”

Ngumbi和她的同事们研究了在正常条件下生长的植物与在洪水中生长的植物之间的差异。图片来源：FredZwicky

Ngumbi的主要研究重点之一是土壤微生物如何影响植物健康和生产力。她对菌根真菌非常感兴趣，这种真菌与植物根部紧密相连，为植物提供氮等必需元素，以换取根部提供的葡萄糖。

这些番茄植株都生长在伊利诺伊州一家农场的土壤中，但其中一半还接种了当地一位农民提供的覆盖物，这位农民开发了自己在土壤中培育菌根真菌的配方。恩贡比想看看这种接种是否会对植物抵御肥胖毛虫的能力产生影响。

为了测量植物的防御能力，Ngumbi的团队收集了植物排放的气体样本，并筛选出挥发性有机化合物，即植物用来抵御吃掉它们的虫子的化学物质。

两年后，恩贡比发表了这些和其他实验室实验的结果。她发现，在进行任何干预之前，这两种番茄品种的基因表达和它们释放的挥发性化合物都不同。洪水泛滥时，这两种番茄的化学释放情况与正常条件下生长时大不相同。食草动物影响了这些挥发性化合物的产生，但影响不如洪水大。

如今，实验仍在继续，恩贡比对洪水影响的兴趣也愈发浓厚。在《植物研究趋势》杂志上发表的一篇新评论中，她详细阐述了植物被水淹没数天或数周后发生的许多变化。

“洪水与其他气候相关的压力因素不同，因为它使植物缺氧，而氧气是植物生长发育必不可少的元素和底物，”恩贡比写道。洪水会破坏植物的新陈代谢和能量产生。它会干扰光合作用。洪水会杀死有益细菌，并促进土壤中的致病微生物。它还会损害植物抵御疾病和烟草天蛾等有害昆虫的能力。

恩贡比还警告说，洪水泛滥可能会破坏数十年来旨在提高植物对气候变化适应力的研究。洪水可能会阻碍改善土壤质量和微生物健康的努力，而这些努力原本是为了让农作物更能抵御高温和干旱等压力。洪水还可能使基因工程或植物育种的成果化为乌有。

恩古姆比写道，预计全球平均气温每上升1°C，洪水强度和频率就会增加约7%，科学家必须考虑洪水的影响，以“保护在培育气候适应型农作物方面取得的巨大成果”。

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