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.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Niezwykle rzadkie połączenie dwóch form życia rodzi dramatyczne przewidywania ewolucyjne: „Nie zauważyliśmy tego”
NASA odkrywa amerykańskie lokalizacje drzew Artemis Moon
Badania genetyczne borykają się z problemem różnorodności, który badaczom trudno rozwiązać