רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

בוטניקה: "תחושת העצמי" של הגזע תורמת לצורה

Anonim

זה ידוע היטב כמו צמחים לגדול, הגבעולים שלהם יורה להגיב אותות חיצוניים כמו אור וכוח הכבידה. אבל אם לכל הצמחים יש גירויים דומים, למה יש כל כך הרבה צורות צמחים שונות? מדוע ערבה בוכה לגדול כלפי מטה בעוד קיסוס רעל בקרבת מקום יורה כלפי מעלה?

פרסומת


באמצעות רעיונות מתמטיים פשוטים, חוקרים מבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של אוניברסיטת הרווארד, ג'ון א. פולסון, הקימו מסגרת המסבירה ומכמתת את הצורות השונות של גבעולי הצמח.

המחקר מתפרסם בכתב העת Journal of the Royal Society Interface .

"שילבנו, בתיאוריה אחת, את יכולתו של הצמח לחוש את עצמו ואת סביבתו, תוך שהוא מאולץ על ידי כוח הכבידה והטבע האלסטי שלו", אמר ל. מהידבן, פרופסור לולה אנגל דה ואלפין למתמטיקה שימושית, של ביולוגיה אורגניסטית ואבולוציונית, של הפיזיקה. "על ידי חישוב של גורמים אלה, אנו יכולים להסביר את טווח הצורות הנראות בטבע ללא צורך באסטרטגיות צמיחה מורכבות, דבר שמשתמע מכך שמגוון המורפולוגיות שנצפו בגינה שלכם עשוי לבוא בעקבות סיבות פשוטות מאוד".

Mahadevan הוא גם חבר סגל הליבה של המכון Wyss להנדסת השראה ביולוגית בהרווארד.

Mahadevan ו coauthor Raghunath Chelakkot לתאר יורה הצמח כמו "תחושה" כלומר הם יכולים לחוש את הצורה שלהם ואת הכיוון של כוח הכבידה והאור דרך מסלולים מכוכימיים.

כאשר מסלולים אלה מופעלים על ידי גירויים, חלק אחד של הירי עשוי לגדול יחסית אחר ולשנות צורה. יורה של הערבה בוכה, למשל, לנסות לגדול כלפי מעלה, הרחק הכבידה לכיוון האור. אבל, כי הם כל כך רך, יורה לשקוע תחת משקל הכובד ואת מפל לעבר הקרקע. מצד שני, יורה קיסוס יורה להתחיל על ידי צומח כלפי מטה לפני פנייה כלפי מעלה.

כיצד האורגניזמים חשים ומגיבים לאותם סימנים חיצוניים חשובים להבנת כל דבר, החל מגידול צמחים ועד התפתחות אנושית.

"איברים שונים בגוף שלנו לגדול ולקחת על צורות אופייניות שלהם על ידי תגובה הן אותות פנימיים וחיצוניים, כגון כוח הכבידה", אמר Mahadevan. "אנחנו עדיין לא מבינים איך השינויים בקנה מידה גדול צורה נובעים שילוב של חישה וצמיחה, והמחקר שלנו מנסה להסתכל על דוגמה אחת של זה."

המחקר נתמך בחלקו על ידי קרן מקארתור.

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים הניתנים על ידי הרווארד ג 'ון פולסון בית הספר להנדסה ומדעים יישומיים . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. Raghunath Chelakkot, ל Mahadevan. על צמיחה וצורה של יורה . Journal of Royal Society Interface, 2017; 14 (128): 20170001 DOI: 10.1098 / rsif.2017.0001