大阪大学 图1:10种植物根尖轮廓的共同曲线
学分:大阪大学和NAIST 大自然充满了多样性，但在差异的背后往往是共同的特征
来自日本的研究人员在调查植物特征的多样性时发现，植物的根尖通常会聚合成一种特殊的形状，因为它们的生长受到物理限制
在《发展》杂志2月份发表的一项研究中，来自大阪大学、奈良科技学院和神户大学的研究人员发现，植物的根尖由于其组织生长受到限制，被限制在一个圆顶状的轮廓内
这项研究着眼于植物组织的几何和机械特性在发育过程中是如何被调节的，以及它们是如何促进生长的
在植物和动物中，器官的轮廓是由形状和大小决定的
但是尽管物种不同，这些轮廓仍然保持基本的相似性(例如
g
鸣鸟喙)
植物的根尖也不例外，呈圆顶状
根尖需要能够有效地穿过土壤而不分解，植物物种之间形状的相似性表明它可能受到进化的限制
为了研究根尖的形状是如何定义的，研究小组使用了形态测量学(I
e
形状和形式的测量)分析和数学建模
他们观察了拟南芥(类似于芥菜和卷心菜的小型开花植物)和其他开花植物的初生和侧根顶端的形状
图2:悬链线曲线通常出现在根尖以及桥和自由悬挂链上
学分:大阪大学和NAIST “我们发现，这些物种的根尖形状通常会通过重新调整它们的大小而收敛成一条独特的曲线，”这项研究的主要作者吴清源(图1)说
“这条曲线可以被描述为悬链线——就像拱桥的悬链线，或者挂在两点之间的链条
"(图2) 研究小组还通过模拟发现，在这种形状下，机械力均匀地分布在根尖的表面，并提出这可能有助于根尖有效地穿过土壤
从机械上来说，在生长结构中形成这样的曲线需要在幼根侧缘的生长区和非生长区之间有一个明显的边界，以及在生长的根尖中空间上均匀的单向(定向)组织生长(图3)
图3:根发育过程中悬链线曲线形成的模拟
学分:大学和NAIST 资深作者藤本幸一解释说:“拟南芥非常年轻的根显示了这两种特征，而这些植物的突变株破坏了这两种要求中的任何一种，导致了圆顶形状的偏离。”
未来的研究可以着眼于局部的和空间上均匀的单向组织生长是如何共同限制不同种类和种类的根之间圆顶形状的维持，并在植物保护和植物生物技术中具有潜在的应用
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
