從遙遠(yuǎn)的白堊紀(jì)時(shí)代繁衍至今,當(dāng)年異軍突起的被子植物已經(jīng)在地球上生活了大約1.36億年,成員遍布世界各個(gè)角落。它們花開花謝,春華秋實(shí),生老病死,繁衍生息,看似平靜無奇,實(shí)則不知蘊(yùn)藏多少心思,上演過多少爾虞我詐的場(chǎng)面。植物的一生都在為繁衍后代費(fèi)盡心血,幾乎每一種植物都有其獨(dú)特的交配方式,而它們的房事也同樣精彩絕倫……
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,最近,科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),植物完成性行為需要大量的動(dòng)力。
在雌雄異體的植物花粉中,精子無法獨(dú)自移動(dòng),必須通過侵入型“花粉管”攜帶至另一株植物的卵子中;ǚ酃芡ㄟ^一個(gè)迷宮般的組織抵達(dá)卵子,目前科學(xué)家比以往研究更詳細(xì)地捕捉到了這個(gè)微妙的花粉受精過程。
科學(xué)家的研究表明,雄株植物通過水壓驅(qū)使花粉管進(jìn)入雌株植物,其水壓相當(dāng)于汽車輪胎內(nèi)的氣壓。加拿大蒙特利爾市麥吉爾大學(xué)研究人員使用微芯片附加在微觀通道上,從而完成這項(xiàng)最新研究。
科學(xué)家識(shí)別發(fā)現(xiàn)花粉管穿過微觀通道時(shí)的作用力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而能夠更詳細(xì)地觀測(cè)這一過程。研究報(bào)告作者M(jìn)uthukumaran Packirisamy博士稱,從機(jī)械角度來看,花粉管延伸過程類似于血管成形術(shù)中的氣囊導(dǎo)管,其作用力是基于壓力下液體產(chǎn)生的。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)帶有計(jì)量器的微型懸臂,花粉管必須強(qiáng)力推進(jìn),才能保持繼續(xù)延伸。
花粉管必須穿過大量物質(zhì)才能抵達(dá)卵子,而卵子深嵌在植物組織之中。這些侵入性花粉管是植物王國(guó)中生長(zhǎng)最快的細(xì)胞組織,大約1個(gè)小時(shí)可生長(zhǎng)2厘米。有時(shí)它們可以延伸30厘米,這取決于花的解剖結(jié)構(gòu)。
但是盡管科學(xué)家對(duì)花粉管了解很多,但是花粉管的“交配路徑”一直困擾著科學(xué)。目前加拿大科學(xué)家使用新型微芯片,發(fā)現(xiàn)花粉管遇到障礙物時(shí)會(huì)改變自己的路徑。
花粉管能夠改變它們的生長(zhǎng)模式,表明這些細(xì)胞從某種程度上能夠“感知”和響應(yīng)環(huán)境目標(biāo)。同時(shí),他們還發(fā)現(xiàn)花粉管的水壓是巨大的,這與汽車輪胎內(nèi)氣壓相當(dāng)。
研究報(bào)告合著作者安賈·蓋特曼(Anja Geitmann)博士稱,多虧實(shí)驗(yàn)室的芯片技術(shù),我們才能夠真正測(cè)量到花粉管中發(fā)生的變化。能夠看到這一過程是非常令人興奮的,它給我們留下了許多有趣的問題,尤其是關(guān)于植物交配。
責(zé)編:微科普