Naukowcy ujawniają, jak kalafior nabiera swojego niepowtarzalnego kształtu

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak kalafior rośnie w swoim dziwnym kształcie? Zespół matematyków i botaników rozwiązał zagadkę, jak wyglądają te dziwaczne formy roślinne.

Eksperci z University of Nottingham pracowali we współpracy z międzynarodowym zespołem kierowanym przez CNRS¹ Inria w badaniu ujawniła, że ​​brokuły, a w szczególności Romanescos, są w rzeczywistości pąkami zaprojektowanymi tak, aby stały się kwiatami, ale nigdy nie osiągają celu. Wyniki opublikowano dzisiaj w Nauka.

Badania łączą modelowanie matematyczne z biologią roślin, aby pokazać, że kalafior zamiast wchodzić w fazę kwitnienia, rozwija się w łodygi, które z kolei próbują wytwarzać kwiaty. Brokuły powstają w wyniku tej reakcji łańcuchowej, w wyniku której szypułki zmieniają się w szypułki.

Badanie to pokazuje, że krótka penetracja pędów w stan kwitnienia znacząco wpływa na ich wydajność i pozwala im, w przeciwieństwie do zwykłych łodyg, rosnąć bez liści i rozmnażać się niemal bez ograniczeń. Nietypowy kształt kalafiora tłumaczy się tym, że łodygi szybciej wytwarzają kiełki (podczas gdy tempo produkcji jest stałe u innych kalafiorów). Przyspieszenie to nadaje każdemu kwiatowi wygląd piramidy, uwidaczniając stylistyczny wygląd struktury. Badanie podkreśla, jak selekcja mutacji w roślinach podczas procesu udomowienia zmieniła ich kształt, czasami drastycznie, w owocach i warzywach na naszych półkach.

Po ponad dziesięciu latach wspólnej pracy multidyscyplinarnego i międzynarodowego zespołu badaczy, ten powstający proces można wreszcie wyjaśnić. Chociaż większość roślin prezentuje geometryczną organizację w helisy wzdłuż głównych i mniejszych osi (zwanych „korzeniem rośliny”), kalafior prezentuje niezwykłą atrakcję wegetatywną z licznymi helisami, pokrywającymi się z szeroką gamą łusek. Sposób, w jaki taka samopodobna organizacja wyrasta z mechanizmów rozwoju, do tej pory pozostawała nieuchwytna. Łącząc analizy empiryczne w kalafiorowatym Arabidopsis thaliana z modelowaniem matematycznym, odkryliśmy, że samopodobieństwo twarogu powstaje, ponieważ rozwijające się tkanki roślinne nie tworzą kwiatów, ale zachowują „pamięć” ich przejściowego przejścia w stanie kwiatowym. Zrozumienie tej mutacji genetycznej może pomóc botanikom poprawić wzrost pokrewnych roślin.

/Ogólne wydanie. Ten materiał pochodzi z oryginalnej instytucji i może mieć charakter czasowy i jest zredagowany dla jasności, stylu i długości. Pełny widok Tutaj.