植物“大腦” 可控制種子發(fā)芽

　　據英國物理科學(xué)新聞網(wǎng)站6月5日報道，當天發(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確性之間的取舍是由植物中的一小組細胞控制的，它們的運轉方式類(lèi)似于人類(lèi)的大腦。

　　報道稱(chēng)，決定何時(shí)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(huì )受到冬季惡劣條件的傷害；發(fā)芽太晚，又可能競爭不過(guò)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。這兩種細胞通過(guò)移動(dòng)的荷爾蒙進(jìn)行交流，類(lèi)似于我們的大腦在決定是否采取行動(dòng)時(shí)的機制。

　　科學(xué)家利用數學(xué)模型證明，這些分離的細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——這種植物的細胞之間的化學(xué)聯(lián)系更加緊密，相當于強化了“電路元件”之間的交流——證明，發(fā)芽的時(shí)機取決于這些區域內部發(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(shuō)：“我們的研究揭示了植物決策中心的內部元件之間存在一種至關(guān)重要的分離。在人類(lèi)的大腦中，這種分離被認為導致了時(shí)間延遲，理順了來(lái)自環(huán)境的嘈雜信號，提升了我們做出決定的準確性。在種子的大腦中，這些組成部分的分離看來(lái)對它的運轉同樣至關(guān)重要。”

　　參加這項研究工作的伯明翰大學(xué)生物數學(xué)家伊恩·約翰斯頓博士補充說(shuō)：“電路元件的分離擴大了對環(huán)境刺激作出反應的種類(lèi)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。”

　　據這一描述植物決策功能的數學(xué)理論預測，與穩定的環(huán)境相比，在面對多變的環(huán)境時(shí)——比如波動(dòng)的氣溫——更多的種子會(huì )發(fā)芽?？茖W(xué)家在實(shí)驗室里對這一理論進(jìn)行了檢驗，結果發(fā)現植物的行為確實(shí)如此。

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

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