植物“大腦” 可控制種子發(fā)芽

　　據(jù)英國物理科學(xué)新聞網(wǎng)站6月5日報道，當(dāng)天發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》月刊上的研究報告中，伯明翰大學(xué)的科學(xué)家證明這種在速度與準(zhǔn)確性之間的取舍是由植物中的一小組細(xì)胞控制的，它們的運(yùn)轉(zhuǎn)方式類似于人類的大腦。

　　報道稱，決定何時發(fā)芽是植物一生中做出的最重要決定之一。發(fā)芽太早，植物可能會受到冬季惡劣條件的傷害；發(fā)芽太晚，又可能競爭不過其他較早發(fā)育的植物。

　　科學(xué)家指出，植物的這一“決策中心”名為阿拉伯芥（又名擬南芥），包含兩種細(xì)胞，一種能夠促進(jìn)種子休眠，另一種則可以促進(jìn)種子發(fā)芽。這兩種細(xì)胞通過移動的荷爾蒙進(jìn)行交流，類似于我們的大腦在決定是否采取行動時的機(jī)制。

　　科學(xué)家利用數(shù)學(xué)模型證明，這些分離的細(xì)胞之間的交流決定了植物對環(huán)境的敏感性。按照這一理論，他們使用一種變異植物——這種植物的細(xì)胞之間的化學(xué)聯(lián)系更加緊密，相當(dāng)于強(qiáng)化了“電路元件”之間的交流——證明，發(fā)芽的時機(jī)取決于這些區(qū)域內(nèi)部發(fā)送的信號。

　　研究報告第一作者、伯明翰大學(xué)生物科學(xué)院教授喬治·巴塞爾說：“我們的研究揭示了植物決策中心的內(nèi)部元件之間存在一種至關(guān)重要的分離。在人類的大腦中，這種分離被認(rèn)為導(dǎo)致了時間延遲，理順了來自環(huán)境的嘈雜信號，提升了我們做出決定的準(zhǔn)確性。在種子的大腦中，這些組成部分的分離看來對它的運(yùn)轉(zhuǎn)同樣至關(guān)重要。”

　　參加這項(xiàng)研究工作的伯明翰大學(xué)生物數(shù)學(xué)家伊恩·約翰斯頓博士補(bǔ)充說：“電路元件的分離擴(kuò)大了對環(huán)境刺激作出反應(yīng)的種類范疇。這就像是在決定去不去電影院之前，讀四遍同一名影評人的影評和讀四名不同影評人的影評之間的差別。”

　　據(jù)這一描述植物決策功能的數(shù)學(xué)理論預(yù)測，與穩(wěn)定的環(huán)境相比，在面對多變的環(huán)境時——比如波動的氣溫——更多的種子會發(fā)芽。科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里對這一理論進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物的行為確實(shí)如此。

　　巴塞爾教授說：“我們的研究對于了解農(nóng)作物和種子的生長方式具有重要意義。”

　　他說：“現(xiàn)在可以將這一知識應(yīng)用到商業(yè)作物上，以促進(jìn)和同步發(fā)芽過程，提高作物產(chǎn)量并減少除草劑的使用。”