Existuje spousta věcí, které určují, zda rostlina přežije nebo zda zvadne. A mnoho faktorů je mimo jejich kontrolu. Ale jak Tia Ghose hlásí pro Live Science, rostliny mohou ve skutečnosti učinit rozhodnutí o jednom klíči k jejich přežití: kdy klíčit.
Nová studie publikovaná v Sborníku národních akademií věd naznačuje, že semena rostlin používají malé „mozky“, aby jim pomohla rozhodnout, zda je ten pravý čas na přerušení klidu. Jak Ghose hlásí, „mozky“ nejsou fyzicky podobné lidské nebo jiné látce šedé obratlovců. Místo toho řídící středisko semen zpracovává informace podobně jako mozky. Používají svazky specializovaných buněk ke zpracování hormonálních signálů, které jim říkají, kdy je nejvyšší čas, a měli by vyklíčit.
"Rostliny jsou jako lidé v tom smyslu, že musí myslet a rozhodovat se stejným způsobem jako my, " říká Ghose George Bassel, rostlinný biolog z University of Birmingham a autor studie.
Vědci zkoumali semena Arabidopsis, jinak známá jako řeřicha řecká - rostlina běžně používaná ve studiích kvůli svému krátkému životnímu cyklu. Semena musí při klíčení vyvážit dva důležité faktory: teplotu a konkurenci. Pokud klíčí příliš brzy, mohou čelit nízkým teplotám a potenciálně zmrznout. Pokud čekají příliš dlouho, rostliny, které dříve vyklíčily, je mohou překonat.
Semeno má dva hormony: kyselinu abscisovou (ABA), která vysílá signál, aby zůstal nečinný, a gibberellin (GA), který iniciuje klíčení. Push and pull mezi těmito dvěma hormony pomáhá semenu určit správný čas začít růst.
Podle Ghose tvoří asi 3 000 až 4 000 buněk semena Arabidopsis. Vědci tedy katalogizovali tyto buňky v atlasu, aby studovali tento systém. Poté sledovali, kde se v semenu našli dva hormony. Ukázalo se, že hormony seskupené do dvou částí buněk poblíž špičky semene - oblast, kterou vědci navrhují, tvoří „mozek“. Dvě shluky buněk produkují hormony, které vysílají jako signály mezi sebou. Pokud je v tomto rozhodovacím centru dominantní hormon ABA, produkovaný jedním shlukem, zůstává semeno nečinné. Ale jak se GA zvyšuje, „mozek“ začne říkat semenu, že je čas vylíhnout.
3D model semen Arabidopsis a umístění jejich rozhodovacích buněk (University of Birmingham) Toto rozdělení velitelského centra pomáhá semenu činit přesnější rozhodnutí, říká biomathematik Iain Johnston, který byl také autorem studie. "Oddělení prvků obvodu umožňuje širší paletu reakcí na podněty prostředí, " říká v tiskové zprávě. "Je to jako rozdíl mezi čtením kritiky jednoho filmu čtyřikrát, nebo sloučením čtyř různých názorů kritiků, než se rozhodneme jít do kina."
Nejnovější studie přidává rostoucímu množství důkazů, že složitost rostlin byla v minulosti podceňována. Důkazy o nasazení naznačují, že rostliny mohou mít určité prostředky základní komunikace. Teprve v loňském roce vědci zjistili, že určitý druh houby může sloužit jako podzemní lesní „internet“ schopný transportovat uhlík, živiny a signální chemikálie mezi stromy. Existují dokonce i důkazy, že rostliny mohou vysílat signály pomocí elektrických pulzů, což se vágně podobá tomu, jak funguje lidský nervový systém (ale s mnoha důležitými odlišnostmi).
Myšlenka „mozku“ semen nejen přispívá k této vegetativní kapacitě, ale může mít také velké dopady na zemědělství, což vede vědce ke kontrole klíčení semen a ke zvýšení účinnosti růstu rostlin.
