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植物麒麟彩票app最新版下载气味释放方式复杂 颠覆教科书理论

植物气味释放方式复杂 颠覆教科书理论

【大纪元2015年08月06日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)一项最新研究表明,植物能根据需要而主动释放与气味等有关的挥发物。参与此研究的科学家表示,此发现推翻教科书中“植物挥发物仅通过简单扩散方式释放”的概念。

据每日科学(sciencedaily)8月4日报导,美国印第安纳州普渡大学(Purdue University)的生物学家发现,植物会积极主动的产生、储存和释放与气味及味道有关的挥发性化合物(简称“挥发物”),而不是以前所认为的简单物理性扩散。物理性扩散是指这些挥发物仅从高浓度向低浓度的方向运动。

主持该项研究的生物化学及园林建筑学教授纳塔利娅‧杜达丽娃(Natalia Dudareva)使用对比方法,发现植物实际的挥发物释放速率和根据以前理论建立的数学模型计算结果有明显不同。因此,杜达丽娃教授断定,植物通过非常复杂的生物学机制调节挥发物的释放,而不是以往认为的简单物理扩散过程。

杜达丽娃教授说:“如果是简单扩散,几乎不可能有这样的实际观察结果。植物显然需要一些中间介导的分子,帮助那些挥发物向体外排出。这是一种全新的思考方式来认识植物的这种重要的生物学过程。”

简单的物理定律无法解释复杂的生物学过程

植物释放花香的过程不是简单的物理现象。 (Syl Lebar/大纪元)
植物释放花香的过程不是简单的物理现象。 (Syl Lebar/大纪元)

目前的教科书中,对植物释放挥发物的概念仅是简单的扩散。按照菲克第一定律(Fick’s first law)即浓度梯度原理,植物体内的挥发物浓度高,所以向外界运动。如同打开大蒜的罐子盖,蒜味从罐中慢慢的向外蔓延,最后到整个房间。

 

参与研究的另一位科学家化学工程教授约翰‧摩根(John Morgan)解释,植物释放挥发物的机制不是这样简单,其过程超过那些物理学机制。摩根教授说:“植物不打嗝。我们不是说不会发生扩散,而是说简单扩散不足以描述试验中观察到的挥发物实际排放率。”

比如,挥发物虽然是小分子,但是在植物体内,必须穿过各种障碍,如水性细胞壁和蜡质角质层等,才能从植物体内的一个部位运输到另一个部位,而这些障碍都会强烈的阻止很多疏水性挥发物。因此,简单扩散模型解释不了很多现象。麒麟彩票app下载

撰写该项研究论文的博士后研究员约书亚‧维达姆(Joshua Widhalm)分析,挥发物在植物体内的运动需要中介物质,才能最后通过细胞壁排到体外的大气中,被我们闻到。他说:“这将改写教科书中对这种类型的物质运动的理论。”

植物能用人那样的方式表达“心理压力”

植物对外界有非常敏感的感觉。(伊罗逊/大纪元)
植物对外界有非常敏感的感觉。(伊罗逊/大纪元)

随着对植物的深入研究,人们认识到植物能像人那样发生神经反应。《自然通讯》杂志于7月29日的一篇报导说,植物虽然没有神经系统,但也能像人和动物一样,用神经递质GABA(γ氨基丁酸)表达对外界刺激的“心理压力”反应。

 

而且植物对外界的感觉非常灵敏。一个小小的昆虫爬上叶子,植物就感知到,其体内GABA的浓度迅速增高。

首次发现这种现象的澳大利亚阿德莱德大学的马修‧吉莱姆(Matthew Gilliham)惊讶的说:“植物也使用GABA来调节及控制与生长有关的电信号。这是过去我们不知道的,动植物之间竟然有这么相似的现象。”

吉莱姆等人观察小麦、大米等农作物,发现热、酸或水灾等刺激让植物体内的GABA浓度出现明显变化,象动物一样,植物也有同样的神经信号传递系统。他补充说:“这种相似性意味着会有更多新发现。”

责任编辑:林妍

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