Семенните Растения Използват Мини 'Мозъци', За Да Решат Кога Да Покълнете

{h1}

Растенията и животните са много различни, но и двете проявяват подобни методи за обработка на информация, показват нови изследвания.

Новите изследвания показват, че семената на растенията могат да използват миниатюрни „мозъци“, за да им помогнат да решат дали да покълнат или да останат в сън.

Тези семенни "мозъци" нямат традиционно сиво вещество, но те използват същата архитектура за обработка на информация, както нашите мозъци, интерпретирайки каскада от хормонални сигнали, за да решат кога да покълнат, установи проучването.

"Растенията са точно като хората в смисъл, че трябва да мислят и да вземат решения по същия начин, както ние", казва съавторът на изследването Джордж Басел, растителен биолог от университета в Бирмингам в Англия.

Хората вземат решения, използвайки малки групи от специализирани клетки на нервната система в мозъка, добави Басел.

По същия начин "вътре в застояло семе има много малък брой клетки, в които се взема решение. Тези клетки действат по подобен начин на клетките в нервната система", каза Басел пред WordsSideKick.com.

Учените биха могли един ден да използват тези прозрения за инженерни семена, които всички попчета се отварят по едно и също време всеки сезон, или да проектират семена, за да имат по-голям буфер срещу изменението на климата, каза Басел. [Галерия с изображения: Месоядни растения]

Храна за размисъл

Идеята, че растенията могат да усещат, чуват или виждат, не е нова; изследователите са показали, че разсадът се привежда към звуци с определени честоти или ускорява растежа им, когато наблизо се засажда конкуриращ се вид. И растенията могат да общуват помежду си, когато опасността е наблизо, според проучване от 2007 г. в списанието Oecologia.

Така че идеята за "мислене" на растенията не е толкова натрапчива, колкото звучи, каза Басел. Една област, в която точната обработка на информацията за околната среда е от решаващо значение за оцеляването на растението, е времето за покълване на семената. Семената представляват единственият начин, по който растението може да премине значителни разстояния от груба среда до по-приятелска - те могат да пътуват далеч, като се хранят от животни или се носят на вятъра. Те също така представят растението един от малкото му начини за движение през времето, каза Басел. Лежайки в покой в ​​земята, докато температурата или други условия са точно подходящи, семената могат да оптимизират шансовете си за оцеляване, каза Басел.

За да разберат как растенията вземат тези решения, Басел и неговите колеги създадоха дигитален атлас на всяка отделна клетка вътре в ембрионите (семената) на растението талисмански крес, или Arabidopsis thaliana, След това те картографират къде специфичните хормони са локализирани в семената.

Те открили, че два хормона, за които се знае, че играят роля при покълването, наречени gibberellin (GA) и абсцисова киселина (ABA), показват високи концентрации в върха на ембрионалния корен.

В семе, съставено от около 3000 до 4000 клетки, между 25 и 40 от тях изглежда играе доминиращата роля в трафика и преработката на тези хормони. Една струпване на клетки произвежда GA, което насърчава сигнала за „покълване“, докато друга бучка клетки, разделени на известно разстояние, произвежда ABA, сигнала за „оставане в покой“. Сигналите се изпращаха отново и назад между двата региона, установи проучването.

"Между тези два сигнала има влекач, някои казват" върви ", а други казват" спри ", каза Басел пред WordsSideKick.com.

В състояние по подразбиране клетките извеждат повече ABA от GA. И тъй като условията извън семената се подобряват, нивата на GA постепенно се увеличават, докато „центърът за вземане на решения“ семето заключи, че е по-добре да покълнат, отколкото да останат в състояние на сън, установиха изследователите в проучването, публикувано в понеделник (5 юни) в списанието Proceedings на Националната академия на науките.

Време на покълване

Екипът също промени експресията или активността на хормоните в растенията и показа, че чрез манипулиране на нивата и времето на хормоналната сигнализация, те могат да контролират кога се появи покълването.

В семената на растението двата противоположни центъра на комплекса за решение са разделени на разстояние. В моторната кора на човешкия мозък два отделни региона инициират сигнал "отиване" или "без отиване", или насърчаване или инхибиране на решението за преместване, каза Басел. При животни разделянето на двата региона не позволява на случаен шум да принуждава тялото да взема решения, които може да са неправилни, каза той.

В завода разделянето между областите "go" и "no go" на центъра за вземане на решение се използва за стимулиране на покълването в моменти, когато температурата се колебае, установи проучването. Не е ясно защо температурните колебания трябва да са толкова решаващи за растенията, но една възможност е той да помогне на растенията да усетят колко дълбоко са в почвата. (Колкото по-дълбоки са те, толкова по-буферирани са срещу температурните промени.) Друга възможност е, че широките температурни колебания често се случват при смяна на сезоните, така че температурните промени могат да помогнат на семената да усетят тези преходни периоди, каза Басел.

Общата информационна структура между мозъците на растенията и животните е още по-завладяваща, защото те очевидно не са се развили от едни и същи анатомични структури, каза Басел. Последният общ прародител на растения и животни е бил едноклетъчен организъм, подобен на водорасли, живял преди 1,6 милиарда години, според проучване от 2002 г. в списанието Science. И въпреки тази огромна еволюционна пропаст, както растенията, така и животните изглежда са стигнали до подобно решение, тъй като това им предлага известно предимство в реакцията на околната им среда, добави той.

„И растенията, и животните, чрез еволюционните процеси, са се установили по подобен дизайн“, каза Басел.

Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Изтрийте: Най-Мистериозните Изчезвания В Историята
Изтрийте: Най-Мистериозните Изчезвания В Историята

Зомби Животни: 5 Реални Случая На Отнемане На Тялото
Зомби Животни: 5 Реални Случая На Отнемане На Тялото

Наука Новини


Неандерталците Бяха Малко И Готови За Изчезване
Неандерталците Бяха Малко И Готови За Изчезване

Какво Е Определението За Безумие?
Какво Е Определението За Безумие?

"Крипто" Избухвания, Свързани С Басейни Са В Стаята, Cdc Казва

Трагичният Случай На Самоубийство Подчертава Нуждите На Психичното Здраве На Бежанците
Трагичният Случай На Самоубийство Подчертава Нуждите На Психичното Здраве На Бежанците

В Снимки: Разкопаване На Историята На Ниагара
В Снимки: Разкопаване На Историята На Ниагара


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com