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统计研究发现植物枝条生长存在统一规律

2017年07月10日 14:40  来源:新华社  

  新华社北京7月10日电 西红柿苗跟脑神经元有什么共同之处?它们伸展出的“枝丫”形状相似,这并不是巧合。美国科学家通过统计研究发现,不同植物枝条生长存在统一规律,这一规律可能适用于所有分枝生长的生物系统。

  美国索尔克研究所发表的新闻公报说,该所研究人员与科尔德斯普林实验室的同行合作,发现在不同生长条件下,不同植物枝条的密度分布都符合高斯函数,枝条在中央最密集,边缘最稀疏,按“钟形曲线”的模式变化。

  “钟形曲线”是两头低、中间高的对称曲线,形状像古代的大钟。此前研究发现,人脑神经元分枝的密度分布符合“钟形曲线”。

  研究人员以高粱、西红柿和烟草三种农作物为研究对象,观察约600棵植株幼苗在不同光照、温度和湿度的条件下生长,定期对它们进行三维扫描,记录完整结构。分析显示,所有植株的分枝生长模式都遵循三个原则,除了都符合高斯函数,还都具备分离性和自相似性。分离性是指一个方向上枝条的生长与其他方向的情况无关;自相似性是指所有植物的基本形状都相同,只是有的拉长了一点,有的压扁了一点。

  相关论文发表在美国《当代生物学》杂志上。研究人员说,植物与脑神经元分枝遵循相同规律,显示其中可能有深层的原因,例如它们可能既要稀疏且互不干扰的分枝,又要有效地占满一个空间。研究人员计划深入探究其中的分子机制,希望相关发现能用于提高农作物的产量。

 编辑:[穆好强]
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