统计研究发现植物枝条生长存在统一规律

新华社 2017-07-10

  西红柿苗跟脑神经元有什么共同之处?它们伸展出的“枝丫”形状相似,这并不是巧合。美国科学家通过统计研究发现,不同植物枝条生长存在统一规律,这一规律可能适用于所有分枝生长的生物系统。

  美国索尔克研究所发表的新闻公报说,该所研究人员与科尔德斯普林实验室的同行合作,发现在不同生长条件下,不同植物枝条的密度分布都符合高斯函数,枝条在中央最密集,边缘最稀疏,按“钟形曲线”的模式变化。

  “钟形曲线”是两头低、中间高的对称曲线,形状像古代的大钟。此前研究发现,人脑神经元分枝的密度分布符合“钟形曲线”。

  研究人员以高粱、西红柿和烟草三种农作物为研究对象,观察约600棵植株幼苗在不同光照、温度和湿度的条件下生长,定期对它们进行三维扫描,记录完整结构。分析显示,所有植株的分枝生长模式都遵循三个原则,除了都符合高斯函数,还都具备分离性和自相似性。分离性是指一个方向上枝条的生长与其他方向的情况无关;自相似性是指所有植物的基本形状都相同,只是有的拉长了一点,有的压扁了一点。

  相关论文发表在美国《当代生物学》杂志上。研究人员说,植物与脑神经元分枝遵循相同规律,显示其中可能有深层的原因,例如它们可能既要稀疏且互不干扰的分枝,又要有效地占满一个空间。研究人员计划深入探究其中的分子机制,希望相关发现能用于提高农作物的产量。

责任编辑:王超

科普中国APP 科普中国微信 科普中国微博
新华社
是中国科协为深入推进科普信息化建设而塑造的全新品牌,旨在以科普内容建设为重点,充分依托现有的传播渠道和平台,使科普信息化建设与传统科普深度融合,以公众关注度作为项目精准评估的标准,提升国家科普公共服务水平。

猜你喜欢