科学研究发现了植物的“神经细胞”(组图)


植物能记住光中所含的信息并对之“作出反应”。
植物能记住光中所含的信息,并对之作出反应。(图片来源:Adobe Stock)

波兰研究人员发现,植物能记住光中所含的信息,并对之作出反应。植物能把光的强度和质量等信息从一个叶子传送给另一个叶子,这种方式类似我们的神经系统。这些“电化学信号”是由作为植物“神经”的细胞传送的。

在实验中,科学家演示了光照在一片叶子上导致整个植物做出反应。这种由光引起的叶子间的化学反应在黑暗中仍继续。他们指出,这说明植物记住了光中所含信息。

负责这项研究的波兰华沙生命科学大学的斯坦尼斯洛‧卡品斯基教授解释说:“我们只在植物根部进行光照,结果我们看到了植物上部发生改变。当光照消失后,这种改变仍在继续……这真是出人意料。”

卡品斯基在捷克共和国布拉格市举办的每年一度的实验生物学学会上,公布了他的这一发现。在之前的研究中,卡品斯基教授发现,化学信号可能通过整株植物,使植物做出反应并在环境的改变和压力中生存下来。但是,在这项新研究中,他和同事发现,当光照引发一个叶细胞的化学反应时,它会导致一系列改变发生,这些改变会通过叫做“鞘状细胞纤维束”的特殊细胞类型立刻传送给植物的其他部分。科学家测量了存在于每片叶子中的这些特殊细胞的电信号,他们称这一研究发现了植物的“神经细胞”。

科学家测量了存在于每片叶子中的这些特殊细胞的电信号。他们称这一研究发现了植物的“神经细胞”。
科学家测量了存在于每片叶子中的这些特殊细胞的电信号,他们称这一研究发现了植物的“神经细胞”。(图片来源:Adobe Stock)

卡品斯基教授表示,更为特别的是植物的反应变化取决于光照的颜色。他解释说:“它们会对红光、蓝光和白光做出特定的反应。”他怀疑植物可能使用光中所含信息刺激保护性化学反应。他和同事通过看不同颜色的光照对植物疾病免疫性反应进行了更为深入的研究。

他解释说:“我们给植物光照1小时候,然后在光照后24小时让它感染一种病毒或者细菌,它就能抵抗这一感染。但是如果是在光照前让植物感染病毒或者细菌,它就不能构建这种抵抗力。因此植物对光有着一种特殊的记忆,能构建抵抗病原体的免疫体系,而且能适应不同的光照条件。”

卡品斯基教授表示,植物使用光中所含信息让自己对季节性病原体具有免疫性。他解释说:“每个季节的每天或者每周都有特定的光质量。因此植物会进行一种生物性光计算,使用光中所含信息让自己对季节流行疾病具有免疫性。”

利兹大学的植物学家克里斯廷‧弗耶表示,这项研究让“我们的思维向前迈进一步。植物需要在压力环境中存活下来,如干旱或者寒冷的天气,在这些环境下存活下来,并保持生长。它需要对环境进行评估和做出适当反应,这是一种智能形式。这项研究是把两个信号路径连接起来……电信号路径的传导速度极其快,因此,整株植物能对光照立刻做出反应。”


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