Rengeteg dolog van, amely meghatározza, hogy egy növény túlél-e vagy elhervad-e. És sok tényező kívül esik a kezükben. De amint Tia Ghose az Élő Tudomány számára beszámol, a növények valóban dönthetnek a túlélés egyik kulcsáról: mikor csíráznak.
Egy új tanulmány, amelyet a The Proceedings of the National Academy of Science közzétett, azt sugallja, hogy a növényi magvak apró „agyokat” használnak, hogy segítsék őket eldönteni, hogy a megfelelő idő-e a nyugalmi állapot megszakítása. Amint Ghose számol be, az „agy” fizikailag nem hasonlít az emberi vagy más gerinces szürke anyaghoz. Ehelyett a vetőmag-ellenőrző központ ugyanúgy dolgozza fel az információkat, mint az agy. Speciális sejtek kötegeit használják olyan hormonjelek feldolgozására, amelyek megmutatják nekik, mikor van ideje és mikor kell kihajtaniuk.
„A növények olyanok, mint az emberek abban az értelemben, hogy ugyanúgy kell gondolkodniuk és döntéseket hozni, mint mi” - mondja Ghose George Bassel, a Birminghami Egyetem növénybiológusa és a tanulmány szerzője.
A kutatók az Arabidopsis magjait, más néven bálós zsázsaként vizsgáltak - egy növényt, amelyet rövid életciklusuk miatt gyakran használnak a vizsgálatokban. A magvaknak a csírázás során két fontos tényezőt kell egyensúlyba hozniuk: a hőmérsékletet és a versenyt. Ha túl gyorsan hajtanak ki, hideg hőmérsékleten nézhetnek szembe és potenciálisan halálra fagyhatnak fel. Ha túl sokáig várnak, akkor a korábban csírázó növények képesek versenyezni.
A magnak két hormonja van: az abszciszinsav (ABA), amely a nyugalmi állapotban marad, és a gibberellin (GA), amely a csírázást kezdeményezi. A két hormon közötti nyomja és húzza segít a vetőmagnak a megfelelő idő meghatározásában a növekedés megkezdéséhez.
Ghose szerint mintegy 3000–4000 sejt alkotja az Arabidopsis magját. Tehát a kutatók ezeket a sejteket atlaszba katalogizálták, hogy megvizsgálják ezt a rendszert. Ezután megfigyelték, hol található a két hormon a magban. Kiderült, hogy a hormonok a sejt két részében a mag csúcsa közelében csoportosulnak - egy olyan terület, amelyet a kutatók javasolnak, alkotják az “agyat”. A két sejtcsomó előállítja azokat a hormonokat, amelyeket jelként küldnek egymás között. Ha az egyik csomó által termelt ABA a domináns hormon ebben a döntési központban, a mag nem működik. De amint a GA növekszik, az „agy” elmondja a magnak, hogy ideje kihajtani.
Arabidopsis magok 3D-s modellje és döntéshozó sejtjeik elhelyezkedése (Birminghami Egyetem) Iain Johnston biomatamatikus, aki szintén a tanulmány szerzője volt, elmondja, hogy a parancsközpont megosztása segít a magnak pontosabb döntések meghozatalában. "Az áramköri elemek szétválasztása szélesebb körű választ ad a környezeti ingerekre adott reakciókhoz" - mondja a sajtóközleményben. "Olyan, mint a különbség az, hogy egy film kritikusának négyszer elolvassa a kritikáját, vagy négy különböző kritikus véleményét összevonja, mielőtt a moziban dönt."
A legfrissebb tanulmány növeli annak bizonyítékát, hogy a növény komplexitását a múltban alábecsülték. A rendelkezésre álló bizonyítékok azt sugallják, hogy a növényeknek lehetnek valamiféle kezdetleges kommunikációs eszközei. A tavalyi év folyamán a kutatók felfedezték, hogy egyfajta gomba egy földalatti erdei "internet" lehet, amely képes a szén, tápanyagok és jelző vegyi anyagok szállítására a fák között. Van még bizonyíték arra is, hogy a növények elektromos impulzusok segítségével jeleket küldhetnek, homályosan hasonlítanak az emberi idegrendszer működésére (de sok-sok fontos megkülönböztetéssel).
A vetőmag-agy elképzelése nemcsak növeli ezt a vegetatív képességet, hanem nagy hatással lehet a mezőgazdaságra is, és a tudósok vezetik a vetőmagok csírázásának ellenőrzését és a növénynövekedés hatékonyságának növelését.
