Маленькі "мізки" допомагають насінню вирішити, коли проростати

Насіння рослин можуть використовувати мініатюрні "мізки", щоб визначитися, проростати зараз або почекати ще, каже нове дослідження Бірмінгемського університету в Англії. Хоча ці "мізки" не схожі на традиційне сіра речовина, вони використовують ту ж архітектуру для обробки інформації на основі сигналів гормонів.

Мислячий бамбук

Один зі співавторів дослідження Джордж Бассель каже, що люди приймають рішення, використовуючи невеликі групи спеціальних клітин в певних ділянках мозку. Насіння задіють той же механізм, що і клітини нервової системи. На такий висновок вчених наштовхнув той факт, що насіння проростає в найбільш сприятливих для них умовах. Щоб зрозуміти, на чому вони засновують це рішення, дослідники створили цифровий атлас всіх клітин всередині насіння рослини Різушка Таля.

В результаті з'ясувалося, що два гормону, які грають роль в проростанні - гиббереллин (GA) і абсцизовая кислота (ABA) - виробляються в кінчику кореня насіння. Гормон GA відповідає за команду "не рости", а гормон АВА - за команду "вперед". Між двома ділянками клітин, що виробляють ці гормони, постійно проходили сигнали за принципом перетягування каната. Спочатку сильніше був гормон GA, і насіння терпляче чекали більш сприятливих умов. У міру поліпшення умов сигнали від ділянки АВА ставали сильнішими, і в підсумку наступав критичний момент, після якого насіння проростали.

Коріння розуму

За схожим принципом діє людський мозок. У моторній зоні кори головного мозку людини два окремих регіону ініціюють сигнал "йти" або "ні", або сприяючи, або перешкоджаючи рішенням рухатися. Аналогічний механізм є і у тварин.

Найцікавіше в цьому, що ці механізми у тварин і рослин з'явилися незалежно один від одного: їх останній загальний предок був одноклітинним водорослеподобним організмом, який жив 1,6 мільярда років тому, і вони явно не могли разом перейняти від нього таку складну нервову діяльність.

Вчені і раніше підтверджували ідею "мислення" рослин. Дослідження показали, що саджанці тягнуться до звуків певних частот або прискорюють своє зростання, якщо поруч є конкурентні види. А результати експериментів 2007 року свідчать, що рослини можуть спілкуватися один з одним, коли поблизу знаходиться небезпека.

В ході експериментів з насінням команда змогла змінити активність гормонів і показала, що за допомогою маніпуляцій з рівнем і періодичністю передачі гормональних сигналів можна контролювати проростання. Це відкриває величезні можливості у виведенні більш стійких до зовнішніх проявів сортів рослин.