植物是怎么感知我们的世界的?
植物不像人类,它们没有眼睛、耳朵或鼻子之类的面部感官特征。但这并不妨碍它们演化出观察、听、或嗅到周围潜在威胁的方法。植物的感知过程是复杂又神秘的,近期,一项关于植物蛋白相互作用的新研究,为科学人士提供了新的见解。
不像哺乳动物那样长出感受器官,植物是利用位于细胞外膜的蛋白质来探测周围的化学物质、病原体蛋白、或是其它有机体释放出的激素。这些探测的结果将向植物体内的细胞发送警告信号。这项研究发表在了《自然》杂志上,它的研究重点是一种对该探测过程至关重要的膜蛋白:LRR类受体蛋白激酶。
有上百种LRR类受体蛋白激酶可以促进植物的发育、生长和免疫过程,以及植物应对不同压力时的反应能力,而我们对于这些蛋白质如何进行相互作用的理解却非常有限,但是这个由国际团队领导的新研究已经描绘出了200种蛋白质相互作用的图谱。
“这是一项具有开创性的研究,它朝着发现这些蛋白质之间的*一层相互作用更进了一步。”研究人员之一,来自阿拉巴马大学伯明翰分校的生物学助理教授Shahid Mukhtar说道,“对植物蛋白之间相互作用的理解,有助于日后其他科研人员研究如何增强植物应对病原体或炎热、干旱、盐分、冷休克等其它压力时的抵抗力。同时,这项研究也为全世界科学家未来的研究方向提供了一个路标。”
研究人员通过克隆LRR类受体蛋白激酶的胞外区域(即感知细胞外部分子的部分)生成了该图谱。然后对它们进行配对测试,看它们是否会发生相互作用。他们将信息添加到蛋白质网络中,该网络显示了是哪一些关键的蛋白质充当了感官蛋白相互作用的“主节点”,同时也揭示了一些以前未知、而如今发现可能是植物感官通路关键的LRR类受体蛋白激酶。
研究人员通过对一些在蛋白质网络中没有突出的关键性蛋白质的植物进行基因水平上的研究,证实了他们的发现。这些植物的发育和免疫系统都已损坏,这也更强调了研究人员此前已坚定出的那些感官识别蛋白的重要性。
这项对植物系统的新研究,可以帮助我们在基因工程中培育出更具有活力的植物,甚至是培育出可以被军方用作远程传感器的新型植物。此外,因为人类的蛋白质结构与LRR类受体蛋白激酶类似,在植物的生物学机制上的新研究成果,也能对某些人类疾病的进一步研究提供帮助。
没有眼睛的植物,它们是如何“看到”世界的?你知道吗?
大家都知道只要有太阳的地方都有光,但后来人类科技发展到创造出了电灯,这个世界就更加明亮了,不管白天和黑夜我们总能看到满世界的美丽风景。人类和其他有眼睛的动物靠着眼睛来观看这个多彩的世界,那么都没有眼睛的植物,是如何“看见”光的?其实植物满身都是“眼睛”,因为它们依靠全身上下的机体来感受光,可以达到“看见”光的效果,甚至比其他有眼睛的动物眼睛看光的效果还要强。
我们听说过很多的词可能就是“光合作用”了,植物可以通过自身机体对周围的光产生感应,然后与之发生一些列的化学反应。植物在法伤广和作用的时候就会吸入空气中的二氧化碳从而释放出氧气,所以说如果世界上没有了光的话植物就不能发生光合作用,所有的生物也就失去了生存所必须的氧气,就会慢慢从这个世界上消失殆尽。
植物自身是可以感觉到光的
所以说植物是可以通过自身感受到光的存在的,特别是生活中我们看见的很多植物如向日葵,它之所以会叫这个名字也是人们根据它的生长习性来定的。向日葵总是面朝太阳光的方向生长,每天都跟着太阳的方向转动着自己“脸盘”的方向,布错过任何一缕可能会照到自己身上的阳光。
素以说植物其实是能够“看”到阳光的,只是它们“看”的方式和我们用眼睛看有所不同,但它们真真切切是可以感受到周围温暖的阳光的实质这种干智能力可能远远超过人类和其他一些有眼睛的动物对光的感知。就拿我们人类来说吧,太阳散发出的众多光中我们只能看见一部分光叫可见见光,而那些没有眼睛的植物就能感知到人类可见光以外的光。
走进奇妙的植物世界
《聪明的植物》作者朗月洁,由武汉出版社出版。此书不仅仅是孩子们的趣味读物,也是成年人的百科知识。爱好大自然的朋友们,跟随我进入这本书,一起探索植物的奥秘。
先讲解*一章:走进奇妙的植物世界
植物也需要睡觉吗?答案是肯定的。书中小主人公佳佳与姥姥去花生地里除草,太阳快落山的时候,她意外发现花生的叶子蜷缩起来,而中午时,叶子是张开的。佳佳不理解,就问姥姥为什么?姥姥答到,花生的叶子也像我们一样,需要睡觉。人们在野外常见的三叶草,开着紫色的小花朵,长着三片小叶子。白天阳光充足,每片叶子都会舒展,到了傍晚,它们就会闭合,垂着头,准备睡觉了。公园里的睡莲花,到太阳落山的时候,它就会将花瓣闭合,进入休眠状态。我们熟悉的羊角豆、大白菜亦有休眠功能。
大树会生娃——树也有胎生。《舌尖上的中国》其中一集记录广西北海有一片红树林,渔民在树林里养殖海鸭,使得北海的海鸭蛋驰名全国。红树就是通过胎生的方式繁殖生长:种子成熟之后,不会脱离母体,而是直接在母体里面发芽,吸取母体的营养成分,直到长成一颗幼苗,才会脱离母体独立生活。这是因为红树生活在特殊的环境中,不能像其他树木繁殖,如果种子掉落在地上后,容易被海水冲走。而选择胎生,就能够保证小树苗在涨潮时存活下来。是不是很神奇,它们还有“海底森林”的美誉,净化污水、净化重金属、农药的能力特别强,在防止赤潮(又称红潮,一种水华现象)发生方面也起着至关重要的作用。
阿尔及利亚有一种能够自动洗衣服的大树。它的名字叫普当,在当地的语音中,就是“能去除污秽的大树”。此树枝粗叶茂,浑身鲜红,从远处望去,就像大红柱子一样。当地的人们会将要洗的脏衣服捆绑在树干上,几个小时之后,把这些衣服从树干上取下来,放在清水里漂洗,就很干净了。它为何有这种功能呢?当人们走近大树仔细观察,就会发现树皮上有许许多多细小的孔隙,并且不断地有微黄色的液体从孔隙中流出。这些液体中含有大量的碱性物质,类似于洗衣液一样,具有强大的去污作用,而且衣物洗涤过后,会存留淡淡的清香,故称为“洗衣树”。简直不可思议,好想我们也有神奇的“洗衣树”,每次洗衣物的时候,就不用浪费水电,可以节能环保。
扑灭大火的樟柯树,在非洲的安哥拉南部,它能够分泌出一种白色液体,用来扑灭火源。可以治百病的薰衣草,手指不小心被划破,滴一点薰衣草精油,伤口很快治疗。它的香浓气味可以安定神经,止痛镇定,对失眠头痛和心神不宁也起到缓解作用。抓捕昆虫尝尝鲜的猪笼草、捕蝇草,不但捕食昆虫,还适合观赏,专做栽植槽培养。
植物王国,无奇不有,无所不能,真是大开眼界。
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