植物が生き残るか、それともしおれるかを決定するものはたくさんあります。 そして、多くの要因が制御不能です。 しかし、Tia GhoseがLive Scienceについて報告しているように、植物は実際に生存の鍵の1つ、つまり発芽する時期について決定を下す場合があります。
The National Proceedings of the National Academies of Scienceに掲載された新しい研究では、植物の種子が小さな「頭脳」を使用して、休眠を打破するのに適切な時期であるかどうかを判断することを示唆しています。 Ghoseが報告しているように、「頭脳」は人間や他の脊椎動物の灰白質と物理的には似ていません。 代わりに、種子のコントロールセンターは、脳が行うように情報を処理します。 彼らは、特殊な細胞の束を使用して、プライムタイムであり、発芽すべき時期を知らせるホルモン信号を処理します。
バーミンガム大学の植物生物学者で研究の著者であるジョージ・バッセルは、「植物は人間と同じように考え、決定を下さなければならないという意味で人間と同じです」と語っています。
研究者は、別名ターレスクレス（その短いライフサイクルのために研究で一般的に使用される植物）として知られるシロイヌナズナの種子を調べました。 種子は、発芽時に温度と競争という2つの重要な要素のバランスを取る必要があります。 彼らはあまりにも早く発芽した場合、彼らは寒さに直面し、潜在的に凍結死に至る可能性があります。 あまりにも長い間待つと、初期の発芽した植物はそれらを打ち負かすことができます。
種子には2つのホルモンがあります：アブシジン酸（ABA）は休眠状態を維持する信号を送り、ジベレリン（GA）は発芽を開始します。 これらの2つのホルモン間のプッシュとプルは、種子が成長を開始するちょうど良い時期を決定するのに役立ちます。
Ghoseによると、約3, 000から4, 000の細胞がシロイヌナズナの種子を構成しています。 そのため、研究者はこれらの細胞をアトラスにカタログ化し、このシステムを研究しました。 その後、2つのホルモンが種子のどこで見つかるかを監視しました。 ホルモンは、種子の先端近くの細胞の2つのセクションに集中していることが判明しました。研究者が提案する領域は「脳」を構成します。2つの細胞の塊がホルモンを生成します。 1つの塊で生成されたABAがこの意思決定センターの主要なホルモンである場合、種子は休眠状態のままです。 しかし、GAが増加すると、「頭脳」は種に芽を出す時が来たことを伝え始めます。
シロイヌナズナの種子の3Dモデルとその意思決定細胞の位置（バーミンガム大学） このコマンドセンターの分割は、シードがより正確な決定を下すのに役立ちます、と研究の著者でもあった生物数学者Iain Johnston氏は言います。 「回路要素を分離することで、環境刺激に対する幅広い反応が可能になります」と彼はプレスリリースで述べています。 「映画の批評家のレビューを4回読んだり、映画館に行く前に4つの異なる批評家の意見を融合したりすることの違いのようです。」
最新の研究は、過去に植物の複雑さが過小評価されてきたという証拠が増え続けていることを示しています。 増えつつある証拠は、植物には初歩的なコミュニケーションの何らかの手段があるかもしれないことを示唆しています。 昨年、研究者たちは、ある種の真菌が、樹木の間で炭素、栄養素、シグナル化学物質を輸送できる地下森林の「インターネット」として機能することを発見しました。 植物は、人間の神経系がどのように機能するかに似た電気パルスを使用して信号を送信できるという証拠もあります（しかし、多くの重要な違いがあります）。
種子の「頭脳」という考え方は、この栄養能力を高めるだけでなく、農業に大きな影響を与える可能性があり、科学者が種子の発芽を制御し、植物の成長効率を高めることができます。
