植物不像人类,它们没有眼睛、耳朵或鼻子之类的面部感官特征。但这并不妨碍它们演化出观察、听、或嗅到周围潜在威胁的方法。植物的感知过程是复杂又神秘的,近期,一项关于植物蛋白相互作用的新研究,为科学人士提供了新的见解。
不像哺乳动物那样长出感受器官,植物是利用位于细胞外膜的蛋白质来探测周围的化学物质、病原体蛋白、或是其它有机体释放出的激素。这些探测的结果将向植物体内的细胞发送警告信号。这项研究发表在了《自然》杂志上,它的研究重点是一种对该探测过程至关重要的膜蛋白:LRR类受体蛋白激酶。
有上百种LRR类受体蛋白激酶可以促进植物的发育、生长和免疫过程,以及植物应对不同压力时的反应能力,而我们对于这些蛋白质如何进行相互作用的理解却非常有限,但是这个由国际团队领导的新研究已经描绘出了200种蛋白质相互作用的图谱。
“这是一项具有开创性的研究,它朝着发现这些蛋白质之间的*一层相互作用更进了一步。”研究人员之一,来自阿拉巴马大学伯明翰分校的生物学助理教授Shahid Mukhtar说道,“对植物蛋白之间相互作用的理解,有助于日后其他科研人员研究如何增强植物应对病原体或炎热、干旱、盐分、冷休克等其它压力时的抵抗力。同时,这项研究也为全世界科学家未来的研究方向提供了一个路标。”
植物怎么知道春天来了?
一到春天,小草就开始发芽变绿,杏树开始打苞开花,年复一年,总是那么准时。植物怎么知道春天来了呢?科学家经过研究发现,原来植物是根据气温的变化来感知季节的。
许多植物长得千奇百怪,它们是如何知道何时长叶子,何时开花的?你好,这可能是因为植物的“记忆”功能,使他们能准确协调自身的发展,以应对环境胁迫或季节变化,使其在春季温度上升后才得以长叶、开花。
植物是怎样知道自己如何长叶子、开花呢?来自英国伯明翰大学、诺丁汉大学的植物学家与牛津大学、荷兰乌得勒支大学的科学家合作发现了开花植物感知并“记住”环境变化的机制,或许为我们找到了答案。
植物的“记忆”功能
许多植物都记得漫长冬天的寒冷,从而保证了它们只在春天温度回升时才开花。这种保护是通过一组叫做PRC2的蛋白质实现的:在寒冷的环境中,PRC2会以复合体的形式聚集在一起,转换植物的开花状态。
植物具有非凡的感知和记忆环境变化的能力,这使它们能够控制自己的生命周期。
植物知道自己是棵植物吗?植物不知道自己是"植物",但它们知道通过感知环境的变化,调整自身的生长状态,从而提高生存的概率。
首先要明确一个概念,植物是没有大脑的,也就是说,植物是没有思维的。
但是植物是有感受器的:植物能够感受阳光和黑暗,从而调整光合作用和呼吸作用;植物能够通过根部感受水源,从而调整根部的发展趋势;捕蝇草能够感受到叶子表面的猎物,从而控制瓣叶的闭合捕食。含羞草能够感受叶子上外界的接触,从而使叶子闭合。
植物能够做出这些行为,是因为各种感受器。这些感受器是植物表面一些特定的细胞及受体蛋白。植物能感受到阳光,是因为它们有一种叫做"光敏色素"的光受体。当光敏色素捕获到太阳光中的红光时(清晨),他们开始生长。当它们捕获到阳光中的远红光时(在自然界中,任何植物在白昼将终的时候看到的很后一道光都是远红光),他们开始"休息"。
捕蝇草能够捕获猎物,是因为当猎物停在它们的瓣叶时,猎物会接触瓣叶上分布密集的触发毛。当触发毛捕获到外界的触摸时会产生电刺激,电刺激会植物内部短时间钙离子浓度升高,从而时瓣叶闭合。
植物是如何知道动物能帮他们传播花粉的?难道真有造物者编好的剧本吗植物不需要知道动物帮助它们传粉,而是动物通过选择特定植物传粉,使这些植物得以生存下来。没有经过动物传粉的植物,很后会由于没有后代而消失。