植物如何啪啪啪 近距离揭秘

网易科学人
2018-10-17

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网易科学人2018-10-17

植物如何“啪啪啪”?科学家们表示植物们进行这样的动作需要很大的力量。

植物花粉中的精子不能自行移动,因此只能通过侵入性“花粉管”携带到另一植物的卵子中。

“花粉管”穿过植物组织的迷宫,使精子进入卵子,科学家们非常详细地捕捉到了这个过程。

他们表示,植物用来驱动花粉管进入另一株植物的水压相当大,相当于汽车轮胎内的气压。

科学家记录了花粉管在通道中生长的力量和运动轨迹,使研究人员能够详细揭露花粉受精的过程。

从事该项研究的工作人员说:“从机械的角度来看,花粉管伸长的过程类似于血管成形过程中使用的球囊导管,在流体压力下产生力。因此,我们设计了一个微型悬臂,内置一个仪表,花粉管必须用力推动悬臂才能继续伸长。”

他补充说,卵子深深地嵌在植物组织中,花粉管必须穿过很多层植物组织才能到达卵子所在的位置。

这些侵入性管是植物界中生长最快的细胞,可以在一小时内生长到2厘米长,这个长度是它最初大小的约500倍。这些管有时可以延伸至30厘米,具体长度取决于花朵的解剖结构。

虽然科学家们对花粉管已经足够了解,但花粉管如何引导自己的生长方向却长期困扰着科学家们。

加拿大团队使用新微芯片发现,花粉管在遇到障碍物时可以切换它们的路径。附属物改变其生长模式,表明细胞在某些方面能够“感觉”并对环境中的物体做出反应。

研究合作者Anja Geitmann博士说:“由于采用最新的芯片技术,我们能够真实地看到并测量花粉管在生长过程中的更多细节。能够看到这个过程是非常令人兴奋的,它给我们留下了很多关于雌雄植物交配的有趣问题。”

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