植物如何交配:首次詳細觀察雄株花粉管插入雌株

2020-12-05 IT之家

花粉管通過一個迷宮般的組織抵達卵子,目前科學家比以往任何時候更詳細地捕捉到這個微妙過程。

植物花粉中的精子無法獨自移動,因此必須通過侵入型「花粉管」攜帶至另一株植物的卵子中。

據國外媒體報導,目前,科學家拍攝到迄今最接近植物性行為的畫面,他們指出植物完成性行為需要大量的推力。

植物花粉中的精子無法獨自移動,因此必須通過侵入型「花粉管」攜帶至另一株植物的卵子中。花粉管通過一個迷宮般的組織抵達卵子,目前科學家比以往任何時候更詳細地捕捉到這個微妙過程。

他們研究表明,雄株植物通過水壓驅使花粉管進入雌株植物,其水壓相當於汽車輪胎內的氣壓。加拿大蒙特婁市麥吉爾大學研究人員使用微晶片附加在微觀通道上,從而完成這項最新研究。

科學家識別發現花粉管穿過微觀通道時的作用力和運動狀態,從而能夠更詳細地觀測這一過程。研究報告作者Muthukumaran Packirisamy博士稱,從機械角度來看,花粉管延伸過程類似於血管成形術中的氣囊導管,其作用力是基於壓力下液體產生的。因此,我們設計了一個帶有計量器的微型懸臂,花粉管必須強力推進,才能保持繼續延伸。

花粉管必須穿過大量物質才能抵達卵子,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中生長最快的細胞組織,大約1個小時可生長2釐米。有時它們可以延伸30釐米,這取決於花的解剖結構。

但是儘管科學家對花粉管了解很多,但是花粉管的「交配路徑」一直困擾著科學。目前加拿大科學家使用新型微晶片,發現花粉管遇到障礙物時會改變自己的路徑。

花粉管能夠改變它們的生長模式,表明這些細胞從某種程度上能夠「感知」和響應環境目標。同時,他們還發現花粉管的水壓是巨大的,這與汽車輪胎內氣壓相當。

研究報告合著作者安賈·蓋特曼(Anja Geitmann)博士稱,多虧實驗室的晶片技術,我們才能夠真正測量到花粉管中發生的變化。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,尤其是關於植物交配。

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