On paljon asioita, jotka määräävät, säilyykö kasvi vai kuivuuko se. Ja monet tekijät eivät ole heidän hallinnassaan. Mutta kuten Tia Ghose raportoi Live Science -elokuvalle, kasvit voivat tosiasiallisesti tehdä päätöksen yhdestä selviytymisen avaimestaan: milloin itää.
Uusi tutkimus, julkaistu julkaisussa The Proceedings of the National Academy of Science, ehdottaa, että kasvien siemenet käyttävät pieniä “aivoja” auttaakseen heitä päättämään, onko oikea aika katkaista lepotila. Kuten Ghose raportoi, ”aivot” eivät ole fyysisesti samanlaisia kuin ihmisen tai muun selkärankaisten harmaa aine. Sen sijaan siementen valvontakeskus käsittelee tietoja samalla tavalla kuin aivot. He käyttävät erikoistuneiden solujen kimppuja prosessoimaan hormonisignaaleja, jotka kertovat heille, kun on paras aika ja heidän pitäisi itää.
"Kasvit ovat aivan kuten ihmiset siinä mielessä, että heidän on ajateltava ja tehtävä päätöksiä samalla tavalla kuin teemme", George Bassel, Birminghamin yliopiston kasvibiologi ja tutkimuksen kirjoittaja, kertoo Ghoselle.
Tutkijat tutkivat Arabidopsis-siemeniä, jotka tunnetaan muuten nimellä talikressa - kasvi, jota käytetään yleensä tutkimuksissa lyhyen elinkaarensa vuoksi. Siementen on tasapainotettava kahta tärkeätä tekijää itäessä: lämpötila ja kilpailu. Jos ne itävät liian nopeasti, he voivat joutua kylmiin lämpötiloihin ja mahdollisesti jäätyä kuolemaan. Jos ne odottavat liian kauan, aikaisemmin itävät kasvit voivat kilpailla niitä.
Siemenessä on kaksi hormonia: absissiinihappo (ABA), joka lähettää signaalin lepotilassa pysymiseen, ja giberelliini (GA), joka aloittaa itämisen. Näiden kahden hormonin välinen työntö ja vetäminen auttavat siemeniä määrittämään juuri sopivan ajan kasvun alkamiseen.
Ghosen mukaan Arabidopsis-siemenet muodostavat noin 3000 - 4000 solua. Joten tutkijat luetteloivat nämä solut atlasiin tutkiakseen tätä järjestelmää. Sitten he seurasivat, missä kaksi hormonia löytyi siemenestä. Kävi ilmi, että hormonit ryhmittyivät kahteen soluosaan lähellä siementen kärkeä - alue, jonka tutkijat ehdottavat, muodostavat ”aivot”. Nämä kaksi solun ryhmää tuottavat hormoneja, joita ne lähettävät signaalina toistensa välillä. Kun yhden rypäleen tuottama ABA on hallitseva hormoni tässä päätöksentekokeskuksessa, siemen pysyy lepotilassa. Mutta kun GA kasvaa, ”aivot” alkavat kertoa siemenelle, että on aika itää.
Arabidopsis-siementen 3D-malli ja niiden päätöksentekokennojen sijainnit (Birminghamin yliopisto) Tämä komentokeskuksen jakaminen auttaa siemeniä tekemään tarkempia päätöksiä, sanoo biomatemaatikko Iain Johnston, joka oli myös tutkimuksen kirjoittaja. "Piirielementtien erottaminen mahdollistaa laajemman reaktiopaletin ympäristöärsykkeille", hän sanoo lehdistötiedotteessa. "Se on kuin ero, kun luetaan yhden kriitikon arvostelu elokuvasta neljä kertaa tai yhdistetään neljä eri kriitikon näkemystä ennen kuin he päättävät mennä elokuvateatteriin."
Viimeisin tutkimus lisää kasvavaan määrään todisteita siitä, että kasvien monimutkaisuus on aliarvioitu aiemmin. Aineistot osoittavat, että kasveilla voi olla jonkin verran alkeellista viestintää. Vain viime vuonna tutkijat havaitsivat, että eräs sieni voi toimia maanalaisena metsän "internetinä", joka pystyy kuljettamaan hiiltä, ravinteita ja signaalikemikaaleja puiden välillä. On jopa joitain todisteita siitä, että kasvit voivat lähettää signaaleja sähköisillä pulsseilla, epäselvästi samanlaisina kuin ihmisen hermosto toimii (mutta joilla on monia, monia tärkeitä eroja).
Idea siementen "aivoista" ei vain lisää tätä vegetatiivista kapasiteettia, mutta sillä voi olla myös suuria vaikutuksia maataloudessa, mikä johtaa tutkijoita valvomaan siementen itävyyttä ja lisäämään kasvien kasvua.
