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英媒:植物“大脑” 可控制种子发芽

2017-06-07 13:47:34 来源:参考消息网 责任编辑:金冀安

核心提示:伯明翰大学的科学家证明这种在速度与准确性之间的取舍是由植物中的一小组细胞控制的,它们的运转方式类似于人类的大脑。

参考消息网6月7日报道 英媒称,英国伯明翰大学的科学家在一项最新研究中发现,植物中的一组细胞具有植物胚胎“大脑”的作用,能够评估环境条件并决定种子何时发芽。

英国物理科学新闻网站6月5日报道当天发表在美国《国家科学院学报》月刊上的研究报告中,伯明翰大学的科学家证明这种在速度与准确性之间的取舍是由植物中的一小组细胞控制的,它们的运转方式类似于人类的大脑。

报道称,决定何时发芽是植物一生中做出的最重要决定之一。发芽太早,植物可能会受到冬季恶劣条件的伤害;发芽太晚,又可能竞争不过其他较早发育的植物。

科学家指出,植物的这一“决策中心”名为阿拉伯芥(又名拟南芥),包含两种细胞,一种能够促进种子休眠,另一种则可以促进种子发芽。这两种细胞通过移动的荷尔蒙进行交流,类似于我们的大脑在决定是否采取行动时的机制。

科学家利用数学模型证明,这些分离的细胞之间的交流决定了植物对环境的敏感性。按照这一理论,他们使用一种变异植物——这种植物的细胞之间的化学联系更加紧密,相当于强化了“电路元件”之间的交流——证明,发芽的时机取决于这些区域内部发送的信号。

研究报告第一作者、伯明翰大学生物科学院教授乔治·巴塞尔说:“我们的研究揭示了植物决策中心的内部元件之间存在一种至关重要的‘分离’。在人类的大脑中,这种分离被认为导致了时间延迟,理顺了来自环境的嘈杂信号,提升了我们做出决定的准确性。在种子的‘大脑’中,这些组成部分的分离看来对它的运转同样至关重要。”

参加这项研究工作的伯明翰大学生物数学家伊恩·约翰斯顿博士补充说:“‘电路元件’的分离扩大了对环境刺激作出反应的种类范畴。这就像是在决定去不去电影院之前,读四遍同一名影评人的影评和读四名不同影评人的影评之间的差别。”

据这一描述植物决策功能的数学理论预测,与稳定的环境相比,在面对多变的环境时——比如波动的气温——更多的种子会发芽。科学家在实验室里对这一理论进行了检验,结果发现植物的行为确实如此。

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