Nelielas smadzenes palīdz sēklām izlemt, kad dīgt

Augu sēklas var izmantot miniatūras "smadzenes", lai izlemtu, vai dīgt tagad vai gaidīt vairāk, teikts jaunā pētījumā no Birmingemas universitātes Anglijā. Kaut arī šīs smadzenes nav līdzīgas tradicionālajai pelēkajai vielai, tās izmanto to pašu arhitektūru, lai apstrādātu informāciju, kuras pamatā ir hormonu signāli.

Domā bambuss

Viens no pētījuma līdzautoriem Džordžs Bāsels saka, ka cilvēki lēmumus pieņem, izmantojot nelielas īpašu šūnu grupas noteiktos smadzeņu apgabalos. Sēklas izmanto to pašu mehānismu kā nervu sistēmas šūnas. Zinātniekus pie šāda secinājuma noveda fakts, ka sēklas dīgst tām vislabvēlīgākajos apstākļos. Lai saprastu, uz ko balstās šis lēmums, pētnieki izveidoja digitālo atlantu no visām šūnām Tal Rezhovidka auga sēklās.

Rezultātā izrādījās, ka sēklu saknes galā tiek ražoti divi hormoni, kuriem ir nozīme dīgšanā - giberellīns (GA) un abscisīnskābe (ABA). Hormons GA ir atbildīgs par komandu “nepieaug”, un hormons ABA ir atbildīgs par komandu “uz priekšu”. Starp abām šo hormonu sadaļām, kas ražo šos hormonus, signāli nepārtraukti gāja pēc kara velkonis principa. Sākumā GA hormons bija stiprāks, un sēklas pacietīgi gaidīja labvēlīgākus apstākļus. Apstākļiem uzlabojoties, signāli no ABA sekcijas kļuva spēcīgāki, un rezultātā pienāca kritisks brīdis, pēc kura sēklas sadīgušas.

Prāta saknes

Pēc līdzīga principa darbojas cilvēka smadzenes. Cilvēka smadzeņu garozas motoriskajā zonā divi atsevišķi reģioni ierosina signālu “iet” vai “nē”, kas vai nu veicina, vai novērš lēmuma pārvietošanos. Līdzīgs mehānisms pastāv dzīvniekiem.

Interesantākais šajā sakarā ir tas, ka šie mehānismi dzīvniekiem un augiem parādījās neatkarīgi viens no otra: viņu pēdējais kopīgais sencis bija vienšūnu aļģēm līdzīgs organisms, kas dzīvoja pirms 1,6 miljardiem gadu, un viņi acīmredzami nespēja no tā izvest tik sarežģītu nervu darbību.

Zinātnieki iepriekš ir apstiprinājuši ideju par augu "domāšanu". Pētījumi liecina, ka stādus piesaista noteiktu frekvenču skaņas vai paātrina to augšanu, ja tuvumā ir konkurējošas sugas. Un 2007. gada eksperimentu rezultāti saka, ka augi var sazināties savā starpā, kad tuvumā atrodas briesmas.

Eksperimentu laikā ar sēklām komanda spēja mainīt hormonu aktivitāti un parādīja, ka, manipulējot ar hormonālo signālu pārraides līmeni un biežumu, dīgtspēju var kontrolēt. Tas paver milzīgas iespējas selekcijas augu šķirnēm, kuras ir izturīgākas pret ārējām izpausmēm.