統計研究發(fā)現植物枝條生長(cháng)存在統一規律

　　西紅柿苗跟腦神經(jīng)元有什么共同之處？它們伸展出的“枝丫”形狀相似，這并不是巧合。美國科學(xué)家通過(guò)統計研究發(fā)現，不同植物枝條生長(cháng)存在統一規律，這一規律可能適用于所有分枝生長(cháng)的生物系統。

　　美國索爾克研究所發(fā)表的新聞公報說(shuō)，該所研究人員與科爾德斯普林實(shí)驗室的同行合作，發(fā)現在不同生長(cháng)條件下，不同植物枝條的密度分布都符合高斯函數，枝條在中央最密集，邊緣最稀疏，按“鐘形曲線(xiàn)”的模式變化。

　　“鐘形曲線(xiàn)”是兩頭低、中間高的對稱(chēng)曲線(xiàn)，形狀像古代的大鐘。此前研究發(fā)現，人腦神經(jīng)元分枝的密度分布符合“鐘形曲線(xiàn)”。

　　研究人員以高粱、西紅柿和煙草三種農作物為研究對象，觀(guān)察約600棵植株幼苗在不同光照、溫度和濕度的條件下生長(cháng)，定期對它們進(jìn)行三維掃描，記錄完整結構。分析顯示，所有植株的分枝生長(cháng)模式都遵循三個(gè)原則，除了都符合高斯函數，還都具備分離性和自相似性。分離性是指一個(gè)方向上枝條的生長(cháng)與其他方向的情況無(wú)關(guān)；自相似性是指所有植物的基本形狀都相同，只是有的拉長(cháng)了一點(diǎn)，有的壓扁了一點(diǎn)。

　　相關(guān)論文發(fā)表在美國《當代生物學(xué)》雜志上。研究人員說(shuō)，植物與腦神經(jīng)元分枝遵循相同規律，顯示其中可能有深層的原因，例如它們可能既要稀疏且互不干擾的分枝，又要有效地占滿(mǎn)一個(gè)空間。研究人員計劃深入探究其中的分子機制，希望相關(guān)發(fā)現能用于提高農作物的產(chǎn)量。