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科學家發現植物也有行為能力和社會性。os.tvboxnow.com/ k# _* K- g# \6 q2 K5 x
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在數十年來,一直認為植物只能被動地接受命運之後,科學家發現植物也擁有行為能力。一些植物甚至表現出社會性,它們也會關心家人──同時將附近陌生的傢伙趕走。os.tvboxnow.com3 T; a, W0 S) z! Z- D
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親屬識別能力- u& |) ^2 h( e9 M
對植物社會性的研究仍然很年輕,很多問題尚沒有得到解答。但這種研究可能改變人們看待植物世界的方式,為提高地球上日益減少的耕地產量提供一系列新途徑。tvb now,tvbnow,bttvb/ m& M( u x7 z3 Y9 ~) v: O7 }0 E' S
麥克馬斯特大學生物學家蘇珊·達德利表示:“我在學校上學的時候,那時的研究人員認為,一些植物獲取資源的能力高於或者低於其它植物。但他們卻對植物世界的整個社會性形勢視而不見。在將目光聚焦這個問題後,我吃驚地發現植物也擁有社會性!自此之後,我們發現了更多與之有關的東西。”
. K3 M, @8 I0 C j; j/ x達德利描述了鳳仙花屬植物(一種常見開花植物),在周圍有親人存在時,如何消耗與正常情況相比更少的能量,用於根部生長。如果,遭遇的是在遺傳學上與之無關的鳳仙花屬植物,它們的根部便會盡可能快地生長。以這種方式辨認自己的親人,是“親屬識別能力”的一個例子。tvb now,tvbnow,bttvb3 J% b/ m: }5 E8 |) A/ {, s
在動物世界這種現象非常普遍。動物是親屬識別的前驅,它們會幫助自己的家人而不是只考慮到自己。達德利認為植物也擁有親屬識別能力!
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愚蠢的想法?; M! w+ |+ o! i' ?2 O
上世紀80年代達德利求學時,植物也擁有社會性這種觀點,實際上成為科學家的一種“禁忌”。10多年前,《植物的秘密生活》這一新世紀傑作,促使植物社會性的觀點流行開來。但隨後有關“會說話的樹”的研究,並沒有被“複製”,植物社會性這一觀點也隨之變得黯然無光。
% o4 T/ l' [, {5 J8 B- n雖然被視為一種愚蠢的想法,但有關植物間交流的研究卻也不斷增多。" T# p1 J# @3 t) M- P
絕大多數圍繞植物如何自我防衛展開,例如:釋放毒素,或者在附近無關植物被吃掉時,將資源集中於它們的免疫系統。這種自我保護,顯然與某種類型的化學信號有關,進一步研究發現植物具有自我識別能力。它們是否會對親屬作出反應,進而成為一個合理而令人痴迷的問題。
8 P: O- }( V# L1 Y$ U# J“植物會說話”這種觀點激發了人們的想像力,帶著這份想像力,科學家開始朝揭開謎團的道路前進。這種研究將讓人們以一個全新的視角看待植物行為和進化。通過將目光聚焦如何提高農業生產率,親屬識別研究能夠帶來豐碩的成果。tvb now,tvbnow,bttvb" s$ O0 b* j$ s" S4 y, p+ s/ B/ {
荷蘭內梅亨大學植物生態學家漢斯·德·科里恩表示:“我們知道,親屬識別和選擇在動物世界的家庭結構、利他行為,以及類似事情中扮演著非常重要的角色。這種現像在動物世界表現得非常突出,一旦發現植物也具備親屬識別能力,我們便可將一系列假設應用到植物研究,這是此前任何人都無法想像的!”公仔箱論壇# i$ ~) E; |& d; E
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" N$ Q, `0 _- N% a7 r根葉均可釋放信號
( Y5 s3 e) u J S* `: U# P1 T公仔箱論壇有關“植物親屬識別能力”研究的標誌性論文,誕生於達德利的實驗室。當時她演示了美國植物searocket,在置身陌生者之中時會加速根部生長、在陌生者換成其兄弟姐妹時,又會減緩根部生長速度──與動物一樣,它們也會共享水和食物。
& q; r# i0 I6 Q: F/ h; o4 o公仔箱論壇根據《通訊與整合生物學》的一篇研究論文描述:特拉華州大學生物學家哈什·巴斯和梅雷迪思·比德拉茲基,試圖通過將擬南芥菜秧苗(位於各自的盛裝容器內),暴露在其它擬南芥屬根部分泌物環境下這種方式,孤立其親屬識別通道。
( L( X8 ?4 Y/ V0 X! `; g公仔箱論壇事實證明,信號正如達德利所發現的那樣存在於根部。其生長模式,因分泌物到底來自親屬還是在遺傳上,與之無關的植物發生變化。
* R4 A: h* r$ O) J. E2 [4 T3 I4 Nos.tvboxnow.com令人感到好奇的是,達德利最近研究中使用的植物進行分別盛裝,同時並沒有暴露在彼此的分泌物環境下,說明它們的葉子也和根部一樣釋放出化學信號。公仔箱論壇% k8 {4 M5 @# d9 w/ e
加利福尼亞州大學戴維斯分校進行的一項研究,對他的發現提供了支持。5 m/ [% K1 i/ E" P9 X6 p2 y8 n; Y
分校生物學家理查德·卡爾班在《生態學快報》發表研究論文稱:當暴露在與之相關的植物,遭到破壞這種環境下時──蒿屬植物會強化自身免疫系統。形像地說:它們似乎聽到了親人發出的警告!公仔箱論壇9 ~" [1 o; P+ v$ d# F7 [
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& D: {4 r+ n$ w7 DTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。離父母近長勢最好
' |1 [' p5 n, g5 [' k7 n為了真正了解這些信號釋放、及反應系統究竟帶來何種益處,科學家仍需進行更多研究。科里恩表示,親屬識別能力並不一定意味著親屬選擇,植物可能會進行交流;但在現實生活中,也許並不會給它們帶來太大益處。
- w N$ w& X6 j) c7 b1 j) T達德利的學生阿曼達·菲勒,正在研究一些樹木是否會關心自己的後代。根據她的預測:距離父母較近的樹木,可能長勢最好。
, G4 W/ Q; ]* c+ ?3 _tvb now,tvbnow,bttvb達德利和研究生吉勒莫則將目光聚焦入侵植物的親屬選擇現象。
; H2 l8 _5 C2 gos.tvboxnow.com他說:“我們正在驗證這樣一種假設,即在身邊存在親屬情況下,入侵植物會更具有利他性,允許它們成為所在新棲息地更為強大的入侵者。”
) z5 C9 ]2 ^* Q2 e- p( g/ E- s+ D9 ^tvb now,tvbnow,bttvb對於農作物,達德利建議進行親屬識別研究,以分析確定類型的親屬和陌生者佈局,是否能提高產量。科里恩目前正在研究多植物物種混合,他希望利用植物間的通訊,對預防害蟲的天然免疫系統進行工程學改造。# o" z1 C+ Z& q% q; m- a* \
卡爾班說:“在此之前,我們也許認為只有人類或者動物、尤其是脊椎動物才會做這種事情。實際上,植物也具有行為能力,並且複雜性超過我們此前的預計!” |