植物能通过数学运算控制宵夜 拟南芥 淀粉消耗

邓文龙

作者：Alison Smith 来源：eLife

发布时间：2013-6-26 10:03:53

植物能通过数学运算控制宵夜

约翰英纳斯中心的研究团队在《电子生活》杂志上发表文章称，数学模型分析表明，植物在夜间的淀粉消耗量是经过精确计算的。科学家们研究的是拟南芥，这种植物被视作科学实验的一种模型植物。在夜间，当植物无法使用光能将二氧化碳转变成为糖和淀粉时，它必须调整它的淀粉储备来确保能维持到天亮。试验表明植物为了精确的调整淀粉消耗，它们必须通过数学运算进行划分。

研究的负责人Alison Smith教授告诉《BBC新闻》道：“事实上它们以一种简单的化学方式进行数学运算，这是非常神奇的。虽然它们进行的只是小学数学运算，但是它们确实在做数学题。”科学家们使用了数学模型来探索，植物内部如何进行划分运算。在夜间的时候，叶子中的机制会测量出淀粉的储备量。时间信息则来自于植物的生物钟，它有点类似于我们人类的生物钟。

研究提出，这个过程是通过调整两种分子的浓度实现的，研究人员分别使用S和T来代替淀粉和时间。如果S分子刺激淀粉分解时，T分子就会阻止这一过程的发生。约翰英纳斯中心数学模型分析师Martin Howard教授说道：“这是生物学领域存在这种复杂数学运算的第一个具体案例。”

科学家们认为类似的机制或许在动物中也存在，比如说鸟类在长距离的迁徙中控制脂肪水平，或者当它们因孵化后代而缺乏食物时。伦敦大学的Richard Buggs博士对这项研究发表评论称：“这并不是植物存在智力的证据，它只是表明植物拥有一种机制，能够在夜间自动调整糖类物质的损耗速度。植物并非自由的进行数学运算，而且不会像我们人类一样在心里有着目的性。”（腾讯科学）

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eLife发表论文摘要（英文）：

http://elife.elifesciences.org/content/2/e00669