植物也具备识别亲属能力 离父母近长势最好[2]

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植物也具备识别亲属能力 离父母近长势最好

2009/11/23 10:38    来源:中国经济网    发表评论

 


  根叶均可释放信号


  有关植物亲属识别能力研究的标志性论文2007年诞生于达德利的实验室,当时她演示了美国植物searocket在置身陌生者之中时会加速根部生长,在陌生者换成其兄弟姐妹时又会减缓根部生长速度。与动物一样,它们也会共享水和食物。


  根据刊登于10月号《通讯与整合生物学》的一篇研究论文描述,特拉华州大学生物学家哈什·巴斯和梅雷迪思·比德拉兹基,试图通过将拟南芥菜秧苗(位于各自的盛装容器内)暴露在其它拟南芥属根部分泌物环境下这种方式,孤立其亲属识别通道。事实证明,信号正如达德利所发现的那样存在于根部,其生长模式因分泌物到底来自亲属还是在遗传上与之无关的植物发生变化。


  令人感到好奇的是,达德利最近研究中使用的植物进行分别盛装同时并没有暴露在彼此的分泌物环境下,说明它们的叶子也和根部一样释放出化学信号。加利福尼亚州大学戴维斯分校进行的一项研究对他的发现提供了支持。分校生物学家理查德·卡尔班在6月出版的《生态学快报》发表研究论文称,当暴露在与之相关的植物遭到破坏这种环境下时,蒿属植物会强化自身免疫系统。形象地说,它们似乎听到了亲人发出的警告。


  离父母近长势最好


  为了真正了解这些信号释放及反应系统究竟带来何种益处,科学家仍需进行更多研究。科里恩表示,亲属识别能力并不一定意味着亲属选择,植物可能会进行交流,但在现实生活中也许并不会给它们带来太大益处。


  达德利的学生阿曼达·菲勒现正在研究一些树木是否会关心自己的后代。根据她的预测,距离父母较近的树木可能长势最好。达德利和研究生吉勒莫(《美国植物学杂志》论文联合执笔人)则将目光聚焦入侵植物的亲属选择现象。他说:“我们正在验证这样一种假设,即在身边存在亲属情况下,入侵植物会更具有利他性,允许它们成为所在新栖息地更为强大的入侵者。”


  对于农作物,达德利建议进行亲属识别研究以分析确定类型的亲属和陌生者布局是否能提高产量。科里恩目前正在研究多植物物种混合。他希望利用植物间的通讯对预防害虫的天然免疫系统进行工程学改造。卡尔班说:“在此之前,我们也许认为只有人类或者动物,尤其是脊椎动物才会做这种事情。实际上,植物也具有行为能力并且复杂性超过我们此前的预计。”