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植物或許擁有一顆“大腦”

[2017/6/23]

 

植物有著漫長而驚人的進化歷史。陸生植物從4.5億年前就開始演化了，但第一棵樹是在3.85億年前才出現(xiàn)的，比第一頭鯊魚出現(xiàn)的時間還晚，花朵直到白堊紀(jì)才出現(xiàn)，草則在4000萬年前才長出來。

在這漫長的過程中，植物逐漸進化出不少奇妙的特點來。最近，來自英國伯明翰大學(xué)研究人員的一個新發(fā)現(xiàn)可能就是這些特點中的一個——植物或許擁有一顆“大腦”。當(dāng)然，這個“大腦”跟人類的不同，它是指植物中有一系列細胞承載了類似“指揮中心”的功能，對植物的生命活動，比如何時發(fā)芽，做出關(guān)鍵的決定。這項成果發(fā)表在《美國科學(xué)院學(xué)報》上，對于植物來說，選擇什么時間發(fā)芽是個重要的決定，因為發(fā)芽太早就會暴露在寒冬中，發(fā)芽太遲又會面臨眾多早發(fā)芽的競爭性植物的干擾。

該研究團隊首次在一種名為擬南芥的植物中發(fā)現(xiàn)了植物決定發(fā)芽時間的機制。擬南芥胚芽中有兩種細胞組成了一個“指揮中心”，這兩種細胞中一種能夠幫助種子休眠，另一種則可以促進種子發(fā)芽。兩種細胞通過激素進行交流，交流方式類似人類大腦中的神經(jīng)細胞。這些細胞能夠評估植物周圍的環(huán)境條件，并由此決定種子何時發(fā)芽。

對植物胚芽進行實時觀測是非常困難的，所以研究團隊借助數(shù)學(xué)模型來預(yù)測在最常見的情況下，這一生物過程是如何展開的。通過實驗，研究人員得出結(jié)論，兩種細胞的激素交換控制著植物發(fā)芽的過程。

為什么這個“指揮中心”需要兩種不同類型的細胞，而不是一種呢？研究團隊介紹說，這意味著兩種細胞可以“發(fā)表”對周圍環(huán)境的不同“看法”，只有當(dāng)它們達成共識的時候，發(fā)芽才會開始進行。

“這就像你在看電影之前，會綜合幾位不同的影評人的意見再決定一樣！边@項研究的工作人員伊恩·約翰斯頓說，他們的觀點共同構(gòu)成了“爛番茄”影評網(wǎng)站的平均分。

由此看來，嚴(yán)格意義上說，植物當(dāng)然是沒有大腦的，但它們確實像有大腦一樣在行動。