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        科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了控制種子發(fā)育的植物“大腦”
        
			
        
				2019-06-18 09:35:25
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        伯明翰大學(xué)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究揭示了一組細(xì)胞，它們作為植物胚胎的“大腦”，能夠評(píng)估環(huán)境條件并決定種子何時(shí)發(fā)芽。植物決定何時(shí)發(fā)芽是其生命中最重要的決定之一。太快了，冬天的惡劣條件下植物可能會(huì)受損;為時(shí)已晚，它可能會(huì)被其他更早熟的植物所擊敗。
        

        科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了控制種子發(fā)育的植物“大腦”
        

        在今天發(fā)表的一項(xiàng)研究的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)(PNAS)，從英國(guó)伯明翰大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)表明，速度和精度之間的權(quán)衡是由一小群控制細(xì)胞的內(nèi)植物胚胎，在類似的操作通向人類大腦的途徑。
        

        科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，擬南芥(或稱擬南芥)植物中的“決策中心”包含兩種類型的細(xì)胞 - 一種促進(jìn)種子休眠，另一種促進(jìn)發(fā)芽。這兩組細(xì)胞通過(guò)移動(dòng)荷爾蒙相互通信，這是一種類似的機(jī)制，當(dāng)我們決定是否移動(dòng)時(shí)，我們自己的大腦采用了這種機(jī)制。
        

        科學(xué)家們使用數(shù)學(xué)模型來(lái)證明分離元素之間的通信控制著植物對(duì)環(huán)境的敏感性。根據(jù)這一理論，他們使用了一種突變植物，其中細(xì)胞更加化學(xué)連接 - 基本上增強(qiáng)了電路元件之間的通信 - 以顯示發(fā)芽時(shí)間取決于這些區(qū)域內(nèi)信號(hào)。
        

        該研究的主要作者，伯明翰大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的George Bassel教授說(shuō)：
        

        “我們的工作揭示了工廠決策中心內(nèi)部組件之間的重要分離。在人類大腦中，這種分離被認(rèn)為會(huì)引入時(shí)間延遲，平滑來(lái)自環(huán)境的噪聲信號(hào)并提高我們做出決策的準(zhǔn)確性。種子'大腦'中這些部分的分離似乎也是其運(yùn)作的核心。
        

        參與這項(xiàng)研究的伯明翰大學(xué)生物數(shù)學(xué)家Iain Johnston博士補(bǔ)充說(shuō)：
        

        電路元件的分離允許對(duì)環(huán)境刺激的更廣泛的響應(yīng)。這就像閱讀一位評(píng)論家對(duì)電影的評(píng)論四次，或者在決定去看電影之前合并四種不同評(píng)論家的觀點(diǎn)之間的區(qū)別。
        

        描述大腦功能的數(shù)學(xué)理論預(yù)測(cè)，當(dāng)暴露于變化的環(huán)境(例如波動(dòng)的溫度)時(shí)，更多的種子會(huì)發(fā)芽，而不是恒定的環(huán)境。科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試了這一理論并發(fā)現(xiàn)了這種行為。
        

        “我們的工作對(duì)于了解作物和雜草的生長(zhǎng)方式具有重要意義，”巴塞爾教授補(bǔ)充道。
        

        “現(xiàn)在有可能將這些知識(shí)應(yīng)用于商業(yè)植物，以增強(qiáng)和同步發(fā)芽，提高作物產(chǎn)量和減少除草劑的使用。”
        
			

			
          
        
			
        
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