Maaaring Sabihin ng mga Halaman ang Oras Kahit na Walang Isang Utak at Narito Paano

Maaaring Sabihin ng mga Halaman ang Oras Kahit na Walang Isang Utak At Narito Paano
May oras ba? Sameer mishra / Shutterstock

Sinumang bumiyahe sa maraming mga time zone at nagdusa jet lag mauunawaan kung gaano kalakas ang ating biological na orasan ay. Sa katunayan, ang bawat cell sa katawan ng tao ay may sariling molekular na orasan, na may kakayahang makabuo ng isang pang-araw-araw na pagtaas at pagkahulog sa bilang ng maraming mga protina na nililikha ng katawan sa isang siklo ng 24-hour. Ang utak ay naglalaman ng isang master clock na pinapanatili ang natitirang bahagi ng katawan na naka-sync, gamit light signal mula sa mga mata upang mapanatili ang oras sa kapaligiran.

Ang mga halaman ay may magkakatulad na ritmo ng circadian na makakatulong sa kanila na sabihin sa oras ng araw, na naghahanda ng mga halaman para sa potosintesis bago ang madaling araw, pag-on sa mga mekanismo ng proteksyon ng init bago ang pinakamainit na bahagi ng araw, at paggawa ng nektar kapag ang mga pollinator ay malamang na bisitahin. At tulad ng sa mga tao, ang bawat cell sa halaman ay lumilitaw na may sariling orasan.

Maaaring Sabihin ng mga Halaman ang Oras Kahit na Walang Isang Utak At Narito Paano
Ang aming mga mata at utak ay umaasa sa sikat ng araw upang ayusin ang aktibidad sa katawan ayon sa oras ng araw. Yomogi1 / Shutterstock

Ngunit hindi tulad ng mga tao, ang mga halaman ay walang utak upang mapanatili ang pag-synchronize ng kanilang mga orasan. Kaya paano koordinahan ang mga halaman ng kanilang mga cellular rhythms? Kami bagong pananaliksik ipinapakita na ang lahat ng mga cell sa planta ay nakikipag-ugnay sa isang bahagi sa pamamagitan ng isang bagay na tinatawag na lokal na samahan sa sarili. Ito ay epektibo ang mga cell ng halaman na nakikipag-usap sa kanilang tiyempo sa mga kalapit na mga cell, sa isang katulad na paraan kung paano mga paaralan ng mga isda at mga kawan ng mga ibon ayusin ang kanilang mga paggalaw sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa kanilang kapwa.

Nakaraang pananaliksik natagpuan na ang oras ng orasan ay naiiba sa iba't ibang bahagi ng isang halaman. Ang mga pagkakaiba-iba na ito ay maaaring makita sa pamamagitan ng pagsukat ng tiyempo ng pang-araw-araw na mga taluktok sa paggawa ng protina ng orasan sa iba't ibang mga organo. Ang mga protina ng orasan na ito ay bumubuo ng 24-hour oscillation sa mga biological na proseso.

Halimbawa, ang mga protina sa orasan ay nagpapaaktibo sa paggawa ng iba pang mga protina na may pananagutan sa fotosintesis sa mga dahon bago madaling araw. Napagpasyahan naming suriin ang orasan sa lahat ng mga pangunahing organo ng halaman upang matulungan kaming maunawaan kung paano koordinahan ng mga halaman ang kanilang tiyempo upang mapanatili ang pagkakatugma ng buong halaman.

Ano ang nagpapahiwatig ng mga halaman

Natagpuan namin na sa thale cress (Arabidopsis thaliana) mga punla, ang bilang ng mga protina ng orasan ay tumutusok sa iba't ibang oras sa bawat organ. Ang mga Organs, tulad ng mga dahon, ugat at mga tangkay, ay tumatanggap ng iba't ibang mga senyas mula sa kanilang lokal na micro-environment, tulad ng ilaw at temperatura, at gamitin ang impormasyong ito upang independiyenteng magtakda ng kanilang sariling bilis.

Kung ang mga ritmo sa iba't ibang mga organo ay wala sa pag-sync, ang mga halaman ba ay nagdurusa mula sa isang uri ng panloob na jet lag? Habang ang mga indibidwal na orasan sa iba't ibang mga organo ay tumaas sa iba't ibang oras, hindi ito nagresulta sa kumpletong kaguluhan. Nakakagulat na ang mga cell ay nagsimulang bumuo ng mga pattern ng spatial na alon, kung saan ang mga kapit-bahay na mga cell kapit sa oras nang bahagya sa likod ng isa't isa. Ito ay tulad ng isang istadyum o "Mexican" na alon ng mga tagahanga ng sports na tumayo pagkatapos ng mga tao na katabi nila upang lumikha ng isang paggalaw na tulad ng alon sa pamamagitan ng karamihan.

Maaaring Sabihin ng mga Halaman ang Oras Kahit na Walang Isang Utak At Narito Paano
Nakikipag-usap ang mga cell cells sa pagitan ng kanilang mga kapitbahay upang ayusin ang oras. James Locke, ibinigay ng May-akda

Ipinapakita ng aming gawain na ang mga alon na ito ay lumitaw mula sa mga pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga organo habang nagsisimula nang makipag-usap ang mga cell. Kapag ang bilang ng mga protina ng orasan sa isang cell ng talahanayan, ang cell ay nakikilala ito sa mas mabagal na kapitbahay, na sumusunod sa pangunguna ng cell at gumawa din ng maraming mga protina sa orasan. Ang mga cell na ito ay ginagawa ang parehong sa kanilang mga kapitbahay, at iba pa. Ang ganitong mga pattern ay maaaring sundin sa ibang lugar sa kalikasan. Ang ilang mga species ng firefly ay bumubuo ng spatial na mga pattern ng alon tulad nila i-synchronize ang kanilang mga flashes kasama ang kanilang mga kapitbahay.

Ang lokal na paggawa ng desisyon ng mga cell, na sinamahan ng pag-sign sa pagitan nila, ay maaaring kung paano ang mga halaman ay gumawa ng mga desisyon nang walang utak. Pinapayagan nito ang mga cell sa iba't ibang bahagi ng halaman upang gumawa ng iba't ibang mga pagpapasya tungkol sa kung paano palaguin. Ang mga cell sa shoot at root ay maaaring hiwalay na mai-optimize ang paglago sa kanilang lokal na mga kondisyon. Ang pagbaril ay maaaring yumuko patungo sa kung saan ang ilaw ay walang harang at ang mga ugat ay maaaring lumago patungo sa tubig o mas maraming halaman na mayaman sa nutrisyon. Pinahihintulutan din nito ang mga halaman mabuhay ang pagkawala ng mga organo sa pamamagitan ng pinsala o kinakain ng isang halamang gamot.

Maaaring ipaliwanag nito kung paano patuloy na umaangkop ng mga halaman ang kanilang paglaki at pag-unlad upang makayanan ang mga pagbabago sa kanilang kapaligiran, na tinawag ng mga siyentipiko na "plasticity". Ang pag-unawa kung paano gumawa ng mga desisyon ay hindi lamang kawili-wili, makakatulong ito sa mga siyentipiko na magbunga ng mga bagong uri ng halaman na maaaring tumugon sa kanilang lalong mababago na kapaligiran na may pagbabago sa klima.Ang pag-uusap

Tungkol sa Ang May-akda

Mark Greenwood, PhD Researcher sa Cellular Biology, University of Cambridge at James Locke, namuno sa Research Group Leader sa Systems Biology, University of Cambridge

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

ing

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}