گروه کوچکی از سلول های درون جنین یک گیاه عملکردی شبیه مغز انسان دارند

تصمیم گیاه در مورد اینکه چه زمانی جوانه بزند یکی از مهمترین مسائلی است که گیاه در طول زندگی خود به آن جامه عمل می پوشاند. اگر خیلی زود جوانه بزند، گیاه ممکن است در شرایط سخت زمستان نابود شود؛ اگر خیلی دیر جوانه بزند ممکن است سایر گیاهان بر آن غلبه کنند، به ویژه گیاهان زودرس.

به گزارش ایانا، از وبسایت ساینس دیلی در پژوهشی که اخیرا در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ( (PNAS دانشمندان دانشگاه بیرمنگام نشان داده اند که این بده بستان بین سرعت و صحت توسط گروه کوچکی از سلول ها در جنین گیاه که مانند مغز انسان عمل می کنند کنترل می شود.

دانشمندان نشان داده اند که "مرکز تصمیم گیری" در گیاه که آرابیدوپسیس ( (arabidopsis نام دارد شامل دو نوع سلول می شود، یک نوع که دوره نهفتگی یا خواب بذر یا دانه راتنظیم می کند و نوع دیگر که جوانه زنی را تنظیم می کند. این دو گروه از سلول ها از طریق حرکت هورمون ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، یک مکانیزم قیاس پذیر با کار مغز ما زمانی که تصمیم می گیریم حرکت کنیم یا نه.

دانشمندان از مدل سازی ریاضی برای نشان دادن اینکه ارتباط بین عناصر مجزا از یکدیگر، حساسیت گیاه را نسبت به محیط آن کنترل می کنند، استفاده کردند. در ادامه این تئوری، آن ها از یک گیاه جهش یافته که سلول های آن از نظر شیمیایی بیشتر با یکدیگر در ارتباط بودند استفاده کردند- به ویژه افزایش ارتباط بین عناصر در گردش- تا نشان دهند که زمان جوانه زدن به این سیگنال های درون منطقه ای بستگی دارد.

نویسنده ارشد این مطالعه، پروفسور جورج بازل از دانشکده علوم زیستی در بیرمنگام می گوید: "کار ما یک جدایی بسیار حیاتی بین اجزای درون مرکز تصمیم گیری گیاه را نشان می دهد. در مغز انسان، به نظر می آید که این جدایی در عناصر، درنگ زمانی، آرام کردن سیگنال های پر سر و صدای محیط و افزایش دقت را که به وسیله آن تصمیم گیری انجام می شود را موجب می شود. هم چنین به نظر می آید که جدایی این بخش ها در «مغز» دانه ها در تنظیم عملکرد آنها مرکزیت دارد."

دکتر لین جانستون، ریاضی دان-زیستی دانشگاه بیرمنگام که در این پژوهش مشارکت دارد اضافه می کند: "جدایی عناصر در گردش، اجازه می دهد طیف وسیع تری از پاسخ ها به محرک های محیطی داده شود. این کار شبیه تفاوت بین خواندن نقد یک نفر بر روی یک فیلم بیش از چهار بار است، یا ادغام چهار نقد و بررسی متفاوت قبل از تصمیم گیری برای رفتن به سینما است."

این تئوری ریاضی، پیش بینی فعالیت مغز را توصیف می کند که زمانی که دانه ها بیشتر در معرض محیط های مختلف قرار گیرند بیشتر جوانه می زنند- مانند دمای پر نوسان- تا زمانی که در یک محیط ثابت هستند، مانند دمای ثابت. دانشمندان، این تئوری را در آزمایشگاه آزمایش کردند و دقیقا این رفتار را مشاهده کردند.

پروفسور بازل اضافه کرد: "کار ما دارای پیامدهای مهمی برای درک اینکه چگونه محصولات و دانه ها رشد می کنند است. در حال حاضر پتانسیل برای به کار بردن این دانش ها در مورد گیاهان تجاری به منظور افزایش و همگام سازی جوانه زنی، افزایش بازده محصول و کاهش استفاده از علف کش هاست."

مترجم: بهاران پدرام