没有神经的植物也能在体内传递信号

当植物受到损害时——例如，一只昆虫以植物的叶子为食——植物其他部分的防御机制被激活。植物如何知道它们的深层危险？

根据最新的研究，植物有类似于动物神经系统的信号分子。我们的绿色朋友当然不紧张，但他们肯定有非常类似于“紧张”的生理反应。

在这项研究中，荧光蛋白标记被用来观察信号，因为它们会以波的形式从压力源传播到植物的其他部分。

“我们理解这个信号系统。如果我们在一个地方受伤，工厂的其他部分会引发防御反应。但是我们不知道系统背后的机制，”威斯康星大学麦迪逊分校的植物学家西蒙·吉尔罗伊解释道。。

他们所确定的是，如果植物受到伤害，就会发生一系列的电化学反应，生物电流会流过整个植物。某种黑盒机制触发了反应，然后让它继续下去——但这甚至不是研究人员最初打算研究的。

他们最初的目标是观察植物如何通过钙对重力做出反应。因此，植物学家丰田正筑利用基因工程设计了一种芥菜，使研究人员能够实时观察钙离子浓度的变化。

他开发了一种只有在钙离子存在时才会发出荧光的蛋白质。然后，研究人员切下一片叶子，看看他们是否能检测到钙的变化。

在动物体内，极度活跃的神经细胞释放一种叫做谷氨酸的氨基酸，这种氨基酸会引发带电荷的钙离子，通过电荷转移，这些钙离子被传递到离原始细胞越来越远的细胞。

如上所述，植物中发生的事情简直令人难以置信。荧光从伤口的源头发出，然后以每秒1毫米的速度穿过植物。

它比动物神经信号要慢得多，动物神经信号可以达到每秒120米，但对植物来说，这已经是一个超快的交流过程。

研究人员发现，当波动传播到某个地方时，植物该区域的防御激素水平会上升。

接力信使四处传播以加强身体的防御，例如，分泌有毒的化学物质使昆虫一旦好转就停止活动，或者像在草中发生的那样，释放令人不快的挥发性物质以吸引吃昆虫的昆虫。

是什么引发了钙波？像动物一样，研究人员认为这可能是谷氨酸，它确实存在于植物中。2013年发表的研究表明，缺乏谷氨酸受体的植物不能完成电化学传递过程。

因此，研究小组切割没有谷氨酸受体的植物，看看钙离子是否会流动。

"哈，那些敲除电信号的突变体也完全失去钙信号."吉尔罗伊说。

这项研究汇集了各种各样的工作，解决了植物细胞之间如何交流的难题。伤口会溢出谷氨酸盐，谷氨酸盐会被触发钙离子传递的受体吸收，从而激活植物的防御系统，防止伤害升级。

在缺乏真正的神经的情况下，植物已经完成了所有上述工作。酷吧。我们的绿色兄弟比他们看起来更复杂，更有活力。