植物学

種子は発芽する時期を決定するために小さな「頭脳」を使用する可能性があります。スマートニュース

植物が生き残るかしおれるかを決める要因はたくさんあります。そして、多くの要因は制御不能です。しかし、 Tia Ghose のレポート ライブサイエンス 、植物は実際に生存の鍵の 1 つ、つまりいつ発芽するかについて決定を下す可能性があります。

で発表された新しい研究 米国科学アカデミー紀要 、植物の種子は小さな脳を使って、休眠状態を打破する適切な時期かどうかを判断するのに役立つことを示唆しています。 Ghose が報告するように、脳は人間や他の脊椎動物の灰白質と物理的に似ていません。代わりに、種子の制御センターは、脳が行うように情報を処理します。彼らは、特別な細胞の束を使用して、ホルモン信号を処理し、プライムタイムがいつであり、発芽すべきかを知らせます。

植物は人間と同じように考え、私たちと同じように決定を下す必要があると、バーミンガム大学の植物生物学者で研究の著者であるジョージ・バッセルはゴーズに語っています。





研究者たちは、シロイヌナズナ、別名ターレ・クレスの種子を調べました。この植物は、そのライフサイクルが短いため、研究で一般的に使用されている植物です。種子は、発芽時に温度と競争という2つの重要な要素のバランスをとる必要があります。発芽が早すぎると、低温に直面し、凍死する可能性があります。あまりにも長く待つと、早生の植物が彼らを打ち負かす可能性があります。

種子には、休眠状態を維持するための信号を送るアブシジン酸 (ABA) と、発芽を開始するジベレリン (GA) の 2 つのホルモンがあります。これらの 2 つのホルモンの間のプッシュとプルは、種子が成長を開始する適切な時期を決定するのに役立ちます。



Ghose 氏によると、シロイヌナズナの種子は 3,000 から 4,000 の細胞で構成されています。そこで研究者たちは、このシステムを研究するために、これらの細胞をアトラスに分類しました。彼らは次に、2 つのホルモンが種子のどこで見つかったかを監視しました。ホルモンは、種子の先端近くの細胞の 2 つのセクションに集まっていることが判明しました。これは、研究者が提案した脳の領域です。 2 つの細胞の塊はホルモンを生成し、それらは互いに信号として送信されます。 1 つの塊によって生成される ABA がこの決定センターの主要なホルモンである場合、種子は休眠状態のままです。しかし、GAが増えると、脳は種に発芽の時期を告げ始めます。

シロイヌナズナの種子の3Dモデルと意思決定細胞の位置

シロイヌナズナの種子の3Dモデルと意思決定細胞の位置(バーミンガム大学)

このコマンド センターの分割は、シードがより正確な決定を下すのに役立つと、この研究の著者でもある生物数学者の Iain Johnston は言います。回路要素の分離により、環境刺激に対する応答のパレットが広がる、と彼は論文の中で述べています。 プレスリリース .これは、ある批評家による映画のレビューを 4 回読み返すことと、4 人の異なる批評家の意見を組み合わせて映画館に行くことを決定することとの違いのようなものです。



最新の研究は、植物の複雑性が過去に過小評価されてきたという証拠がますます増えていることを示しています。多くの証拠は、植物が初歩的なコミュニケーション手段を持っている可能性を示唆しています。ちょうど昨年、研究者は次のことを発見しました。 真菌の一種は、地下の森の「インターネット」として機能することができます ' 木の間で炭素、栄養素、信号化学物質を輸送することができます。もあります 植物が電気パルスを使って信号を送ることができるといういくつかの証拠 、人間の神経系がどのように機能するかに漠然と似ています (ただし、多くの重要な違いがあります)。

種子の「脳」という考え方は、この栄養能力を高めるだけでなく、農業にも大きな影響を与える可能性があるため、科学者は種子の発芽を制御し、植物の成長効率を向上させることができます。

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