Egy új tanulmány feltárta a sejteknek egy kis csoportját, amely a növényi embriók számára az „agy” funkcióját tölti be, így képes felmérni a környezeti feltételeket és meghatározni, hogy a magvak mikor csírázzanak – számolt be a sciencedaily.com. A csírázás időpontja a legfontosabb a növény életére kiható döntés. Ha túl korán csírázik, akkor a mostoha téli időjárás károsíthatja a növényt, ha túl későn, akkor versenyhátrányba kerül a korábban csírázókkal szemben.

A Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban 2017. június 5-én közölt egyik tanulmányban a Birminghami Egyetem tudósai kimutatták, hogy ezt az egyeztetést a gyorsaság (koraiság) és a gondosság között a növényi embrión belül a sejteknek egy kis csoportja irányítja, amely az emberi agyhoz hasonló módon működik.

A tudósok azt is megállapították, hogy az Arabidopsis (lúdfű) nevű növényben ez a „döntéshozó központ” kétfajta típusú sejteket tartalmaz, egyrészt olyanokat, amelyek a mag nyugalmi (alvó) állapotát tartják fenn, másrészt olyanokat, amelyek a csírázást mozdítják elő. A sejteknek ez a két csoportja mozgó hormonok révén kommunikál egymással, ami egy ahhoz hasonló mechanizmus, mint amikor az agyunk segítségével arról döntünk, hogy mozduljunk-e, vagy sem. A tudósok matematikai modelleket használtak annak kimutatására, hogy az egyes elemek közötti kommunikáció szabályozza a növénynek a környezettel szembeni érzékenységét.

csírázás

A növény csak a megfelelő környezeti feltételek esetén kezdi meg a csírázást – fotó: Shutterstock

A tanulmány összeállításának irányítója, George Bassel, a Birminghami Egyetem Biotudományi Iskolájának professzora a következőket mondta: „Kutatásunk a növények „döntéshozó központján” belüli komponensek lényegi szétválasztását célozza. Az emberi agyban ez a szétválasztás vélhetően egy időeltolódással történik, amely letompítja a környezettől érkező hangos jeleket, és növeli döntéshozatalunk pontosságát. Ezeknek a részecskéknek a mag „agyán” belüli szétválasztása is központi funkciónak tűnik."

Dr. Iain Jonston, a Birminghami Egyetemnek a tanulmányba bevont bio-matematikusa hozzáfűzte a következőt: „Az azonos körhöz tartozó elemek szétválasztása a környezeti ösztönzőkre adandó válaszok szélesebb palettáját teszi lehetővé.”

Ez ahhoz a különbséghez hasonlít, mintha négyszer kellene átolvasni egy film kritikáját, vagy négy különböző kritikát kellene összevetnünk, mielőtt eldöntjük, hogy elmenjünk-e a moziba. Az agy funkcióját leíró matematikai elmélet azt vetítette előre, hogy több mag fog kicsírázni, amennyiben változó környezeti feltételeknek – például változó hőmérsékletnek – van kitéve, mint állandó környezetben, azaz állandó hőmérséklet mellett. A tudósok laboratóriumban tesztelték ezt az elméletet, és pontosan igazolva látták ezt a viselkedést.

„A mi munkánk hasznos következtetéseket tárt fel a növények és a gyomok növekedésének megértéséhez” – tette hozzá Bassel professzor. „Most megvan a lehetőség ahhoz, hogy ezt az ismeretet alkalmazzuk a termesztett növényekre annak érdekében, hogy fokozzuk, és szinkronizáljuk a csírázást, növeljük a terméseredményt, és csökkentsük a gyomirtószer-használatot.