Der er masser af ting, der bestemmer, om en plante overlever eller om den vilde væk. Og mange faktorer er ude af deres kontrol. Men som Tia Ghose rapporterer for Live Science, kan planter faktisk tage en beslutning om en nøgle til deres overlevelse: hvornår de skal spire.
En ny undersøgelse, der blev offentliggjort i The Proceedings of the National Academies of Science, antyder, at plantefrø bruger små ”hjerner” for at hjælpe dem med at beslutte, om det er det rigtige tidspunkt at bryde dvalen. Som Ghose rapporterer, ligner ”hjernerne” ikke fysisk det menneskelige eller andre hvirveldyrgrå stof. I stedet for frøens kontrolcenter behandler information meget som hjerner gør. De bruger bundter af specialiserede celler til at behandle hormonsignaler, der fortæller dem, når det er prime time, og de bør spire.
”Planter er ligesom mennesker i den forstand, at de er nødt til at tænke og træffe beslutninger på samme måde, som vi gør, ” fortæller George Bassel, plantebiolog ved University of Birmingham og en forfatter til undersøgelsen, til Ghose.
Forskerne undersøgte frø fra Arabidopsis, ellers kendt som thale cress - en plante, der ofte bruges i studier på grund af dens korte livscyklus. Frø er nødt til at afbalancere to vigtige faktorer, når de spirer: temperatur og konkurrence. Hvis de spirer for tidligt, kunne de stå over for kolde temperaturer og potentielt fryse til døden. Hvis de venter for længe, kan tidligere spirende planter udkonkurrere dem.
Frøet har to hormoner: abscisinsyre (ABA), der sender signalet om at forblive i dvale, og gibberellin (GA), der indleder spiring. Tryk og træk mellem disse to hormoner hjælper frøet med at bestemme lige det rigtige tidspunkt for at begynde at vokse.
Ifølge Ghose udgør ca. 3.000 til 4.000 celler Arabidopsis-frøene. Så forskerne katalogiserede disse celler i et atlas for at studere dette system. De overvågede derefter, hvor de to hormoner blev fundet i frøet. Det viste sig, at hormonerne samlet i to sektioner af celler nær spidsen af frøet - et område, som forskerne foreslår, udgør ”hjernen.” De to celler af celler producerer de hormoner, som de sender som signaler mellem hinanden. Når ABA, produceret af en klump, er det dominerende hormon i dette beslutningscenter, forbliver frøet sovende. Men når GA stiger, begynder "hjernen" at fortælle frøet, at det er tid til at spire.
3D-model af Arabidopsis-frø og placeringen af deres beslutningsceller (University of Birmingham) Denne opsplitning af kommandocentret hjælper frøet med at træffe mere præcise beslutninger, siger biomatematiker Iain Johnston, der også var forfatter til undersøgelsen. ”Adskillelsen af kredsløbselementer giver mulighed for en bredere palet af reaktioner på miljøstimuleringer, ” siger han i en pressemeddelelse. ”Det er som forskellen mellem at læse en kritikers anmeldelse af en film fire gange eller at sammenlægge fire forskellige kritikers synspunkter, før de beslutter at gå i biografen.”
Den seneste undersøgelse tilføjer det voksende bevismateriale for, at plantekompleksiteten er blevet undervurderet i fortiden. Bevis for montering antyder, at planter kan have nogle midler til rudimentær kommunikation. Lige sidste år opdagede forskere, at en type svamp kan tjene som et underjordisk skov "internet", der er i stand til at transportere kulstof, næringsstoffer og signal kemikalier mellem træer. Der er endda noget bevis for, at planter kan sende signaler ved hjælp af elektriske impulser, vagt beslægtet med hvordan det menneskelige nervesystem fungerer (men med mange, mange vigtige skelnen).
Ideen om "hjerner" af frø bidrager ikke kun til denne vegetative kapacitet, men kan også have store virkninger på landbruget, hvilket fører forskere til at kontrollere frø spiring og øge effektiviteten af plantevækst.
