Kleine hersenen helpen zaden beslissen wanneer ze moeten ontkiemen

Plantenzaden kunnen miniatuurhersenen gebruiken om te beslissen of ze nu moeten ontspruiten of wachten op meer, zegt een nieuwe studie van de Universiteit van Birmingham in Engeland. Hoewel deze hersenen niet zoals traditionele grijze materie zijn, gebruiken ze dezelfde architectuur om informatie te verwerken op basis van hormoonsignalen.

Bamboe denken

Een van de co-auteurs van de studie, George Bassel, zegt dat mensen beslissingen nemen met behulp van kleine groepen speciale cellen in bepaalde hersengebieden. Zaden gebruiken hetzelfde mechanisme als de cellen van het zenuwstelsel. Wetenschappers werden tot deze conclusie geleid door het feit dat de zaden onder de meest gunstige omstandigheden voor hen ontkiemen. Om te begrijpen waarop ze deze beslissing baseren, creëerden de onderzoekers een digitale atlas van alle cellen in de zaden van de Tal Rezhovidka-plant.

Als resultaat bleek dat twee hormonen die een rol spelen bij de kiemkracht - gibberelline (GA) en abscisinezuur (ABA) - worden geproduceerd aan het uiteinde van de zaadwortel. Het hormoon GA is verantwoordelijk voor het commando "niet groeien" en het hormoon ABA - voor het commando "vooruit". Tussen de twee delen van cellen die deze hormonen produceren, gaven signalen voortdurend door aan het principe van touwtrekken. Aanvankelijk was het GA-hormoon sterker en wachtten de zaden geduldig op gunstiger omstandigheden. Naarmate de omstandigheden verbeterden, werden de signalen van de ABA-sectie sterker, en als gevolg daarvan kwam een kritiek moment, waarna de zaden ontspruiten.

De wortels van de geest

Volgens een soortgelijk principe werkt het menselijk brein. In de motorische zone van de menselijke hersenschors initiëren twee afzonderlijke regio's een "go" - of "no" -signaal, wat bijdraagt aan of verhindert dat de beslissing beweegt. Een soortgelijk mechanisme bestaat bij dieren.

Het meest interessante hieraan is dat deze mechanismen in dieren en planten onafhankelijk van elkaar verschenen: hun laatste gemeenschappelijke voorouder was een eencellig algachtig organisme dat 1,6 miljard jaar geleden leefde, en ze konden er duidelijk geen dergelijke complexe zenuwactiviteit van overnemen.

Wetenschappers hebben eerder het idee van 'denken' aan planten bevestigd. Studies hebben aangetoond dat zaailingen worden aangetrokken door het geluid van bepaalde frequenties of hun groei versnellen als er concurrerende soorten in de buurt zijn. En de resultaten van de experimenten van 2007 zeggen dat planten met elkaar kunnen communiceren als er gevaar in de buurt is.

In de loop van experimenten met zaden was het team in staat om de activiteit van hormonen te veranderen en toonde aan dat door het niveau en de frequentie van overdracht van hormonale signalen te manipuleren, de kiemkracht kan worden gecontroleerd. Dit opent enorme kansen in het kweken van plantensoorten die beter bestand zijn tegen externe manifestaties.