植物细胞能够感知联系

即使没有神经,植物可以感知的时候触摸他们,当它让去,由华盛顿州立大学的一项研究发现。

在一组实验中,个体植物细胞对极细玻璃棒的接触通过发送慢波的钙信号到其他植物细胞,当压力释放后,他们派了更快速的波浪。虽然科学家已经知道植物可以回复联系,这项研究表明,植物细胞触摸启动和结束时发出不同的信号。

“很奇怪怎么精细敏感植物细胞,它们能辨别当触碰他们的东西。他们感到压力,当它被释放,他们感觉压力的下降,”迈克尔说来说,华盛顿州立大学生物科学教授和这项研究的资深作者《自然植物。“这是令人惊讶的,植物可以在一个非常不同的方式比动物,没有神经细胞和水平真的不错。”

来说和他的同事们进行了一组84年12日实验植物使用thale水芹和烟草是专门培育的植物包括钙传感器,一个相对较新的技术。后放置在显微镜下这些植物,他们应用了一个轻微的触摸个别植物细胞微悬臂梁,本质上是一个小玻璃棒大小的人类头发。他们看到许多复杂的响应取决于力量和持续时间的联系,但联系的区别及其去除是清楚的。

在30秒内应用联系的一个细胞,研究人员看到慢波的钙离子,称为胞质钙,旅行从细胞到邻近的植物细胞,持续大约三到五分钟。切除触摸显示一组几乎即时的快速波,一分钟内消失。

作者认为这些电波可能由于细胞内压力的变化。植物细胞与动物细胞渗透膜,也有强大的细胞墙不容易突破,所以只是一个轻触在植物细胞将暂时增加压力。

研究人员测试了压力理论机械通过微小的玻璃毛细管压力探针插入植物细胞。增加和减少细胞内压力导致类似钙波引起的启动和停止联系。

“人类和动物接触通过感官细胞。植物的机制似乎是通过增加或减少内部细胞的压力,“说来说。”,不管哪个单元。我们人类需要神经细胞,但在植物,任何细胞表面上可以做到这一点。”

之前的研究表明,当一个害虫像毛毛虫咬植物叶子上,它可以启动植物的防御反应等化学物质的释放,使害虫不太好吃,甚至有毒的叶子。早期研究也显示,刷牙植物触发钙波,激活不同的基因。

当前的研究能够区分之间的钙波触觉和放手,但植物的基因如何应对这些信号仍有待观察。与钙传感器等新技术使用在这项研究中,科学家们可以开始解开谜团,来说说。

“在未来的研究中,我们必须触发信号以不同的方式比已经做过知道信号,如果触摸或放手,触发下游事件,”他说。

参考:豪厄尔啊,Volkner C, McGreevy P, et al。路面细胞区分触摸和放手。Nat植物。2023年。doi:10.1038 / s41477 - 023 - 01418 - 9

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