植物不同部位之間如何溝通？用神經(jīng)傳遞疼痛

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來源：中國科學報

2018-09-20

植物或許沒有大腦，但它們在某種程度上擁有神經(jīng)系統(tǒng)。現(xiàn)在，植物生物學家發(fā)現(xiàn)，當一片樹葉被吃掉時，它會用一些與動物相同的信號警告其他樹葉。這項新研究正在揭開一個長期存在的謎團，即植物不同部位之間是如何相互溝通的。

植物或許沒有大腦，但它們在某種程度上擁有神經(jīng)系統(tǒng)?，F(xiàn)在，植物生物學家發(fā)現(xiàn)，當一片樹葉被吃掉時，它會用一些與動物相同的信號警告其他樹葉。這項新研究正在揭開一個長期存在的謎團，即植物不同部位之間是如何相互溝通的。

動物的神經(jīng)細胞會在一種叫作谷氨酸的氨基酸的幫助下相互交流，在神經(jīng)細胞受到刺激釋放出谷氨酸后，有助于在相鄰細胞中引發(fā)一批鈣離子波。鈣離子波沿著下一個神經(jīng)細胞向下傳播，將信號傳遞給下一個神經(jīng)細胞，使遠距離溝通成為可能。

科學家在進行另一項研究時，偶然發(fā)現(xiàn)植物對重力的反應。他們開發(fā)了一種分子傳感器，可以檢測鈣的增加，并認為這可能起作用。研究人員培育出一種當鈣水平升高時會發(fā)出更亮的光的傳感器，隨后將其植入到一種叫作擬南芥的芥菜植物中。然后，他們切下植物的一片葉子，看它能否被檢測到鈣的活性。

他們立刻看到傷口旁邊有一道光，先是變亮，然后變暗。他們在近日發(fā)表于《科學》雜志的報告中說，在鈣波到達其他葉片之前，光會在更遠的地方出現(xiàn)和消失。經(jīng)過進一步研究確定，谷氨酸是誘發(fā)鈣波的因素。

盡管植物生物學家已經(jīng)知道，植物某一部分的變化會被其他部分感知到，但他們不知道信息是如何傳遞的。現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)看到了鈣波和谷氨酸的作用，從而能更好地進行監(jiān)測，也許有一天甚至可以操縱植物的內(nèi)部交流。

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