科技日報訊 (記者張佳欣)植物沒有視覺器官，那么它們?nèi)绾沃拦鈴哪睦飦砟?？在一項結(jié)合了生物學(xué)和工程學(xué)專業(yè)知識的研究中，瑞士洛桑大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的聯(lián)合研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，光敏植物組織利用空氣和水之間界面的光學(xué)特性來產(chǎn)生對植物“可見”的光梯度。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。
感知光線從哪里來對植物來說尤其重要，植物利用這一信息來定位其器官，這一現(xiàn)象被稱為向光性。這使它們能夠捕獲更多的太陽光，然后通過光合作用將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
盡管引發(fā)向光性的光感受器早已為人所知，但光敏植物組織的光學(xué)特性仍然是一個謎。此次，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種令人驚訝的組織特征，使植物能夠檢測到定向光信號。
研究人員觀察了模式生物擬南芥的一個突變體，發(fā)現(xiàn)它的莖非常透明。他們發(fā)現(xiàn)，野生植物幼莖的天然乳白色外觀實際上是由于各種組織中的細(xì)胞間通道中存在空氣。在擬南芥突變體標(biāo)本中，空氣被水溶液取代，從而使它們呈現(xiàn)出半透明的外觀。
充滿空氣的通道使光敏莖能建立可被植物“讀取”的光梯度，據(jù)此植物可確定光的來源，這種現(xiàn)象是由于構(gòu)成大部分活體組織的空氣和水的光學(xué)特性不同所致。具體地說，空氣和水具有不同的折射率，這會導(dǎo)致光在穿過幼苗時發(fā)生散射。
研究人員由此揭示了一種新機(jī)制，這種機(jī)制使生物體能夠感知光的來源，以調(diào)整器官(如葉子)位置，進(jìn)而優(yōu)化光合作用。
（責(zé)任編輯：梁艷）
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