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生物技术
wanwan(42055)
发表于2021年09月27日 17时43分 星期一
来自刀剑神域进击篇05
在人类眼中,地球主要生命形式是多细胞结构。这些由果肉、纤维素或甲壳素构成的大教堂是从无止境的迭代发展而来:单一微细胞分裂,然后再次分裂,不断重复,每个细胞都在新生组织中占据一席之地,直到出现全新生态形态——大象或者红杉。

在生命的演变历程当中,单细胞生物至少曾有 20 次(可能还要多几倍)跨越至多细胞阶段,演化出自己祖先更大的形式。在少数情况下,多细胞结构进入超速发展逐渐形成了被称为植物、动物、真菌及藻类等复杂的生物体。在这些生命形式中,细胞会将自己塑造成各具不同功能的组织——心肌细胞与血液细胞、支撑小麦茎杆的细胞、进行光合作用的细胞等等。一部分细胞专门负责将基因传递给下一代,例如卵子与精子等生殖细胞。体细胞则支持生殖细胞强大的自我繁殖能力。

但与单细胞生命简单粗暴但却精准有效的“吃、分裂、再吃、再分裂”相比,多细胞生命体似乎令人费解。这里显然充满了危险与变数,不禁让我们好奇数百万年前地球上到底出现了什么样的情况、会最终诱使生物在这条充满荆棘的道路上越走越远。博弈论家、古生物学家以及在实验室中观察单细胞生物的生物学家都在努力对此做出解释。

现在,佐治亚理工学院的生物学家 William Ratcliff 和他的同事报告,他们成功在近两年的演化过程中诱导单细胞酵母成长为巨大的多细胞簇,完成了由微观结构到肉眼可见分支结构的转换。这些发现证明了由单到多的转变发生途径,同时也暗示着未来的实验有望揭晓这些结构是否会进一步分化,细胞如何在共生共存的状态下各自扮演起不同的功能角色。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月27日 15时32分 星期一
来自夜袭动物园
植物有感知干旱的能力。一旦意识到水源不足,它们就会释放一种激素帮助自己保持水分。这种激素 ABA 会向种子发出信息,即现在不是发芽的好时机。随着气候变化,炎热地区的农作物在激素 ABA 的指引下出现严重的产量下降与产出减少问题。加州大学河滨分校项目科学家与研究作者 Aditya Vaidya 表示,“只要能阻止 ABA,就能干扰植物阻止种子萌发的化学路径。我们的新化学激素Antabactin 正是为此而生。实验证明,它能让已经明确处于休眠状态的种子开始发芽。” 发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文描述了对 Antabactin 有效性的证明。这项工作建立在同一团队创造的一种化学物质基础之上,该化学物质能模拟植物在应对干旱胁迫时产生的 ABA 激素作用。化学物质 Opacactin 能减缓植物生长,因此保证节约水分避免茎叶枯萎。它的作用是诱导植物关闭叶子和茎上的小孔,防止水分流失。接下来,该团队希望找到一种具有相反作用的分子,促使植物打开小孔、开始发芽并正常生长。虽然目前的育种技术已经在很大程度上解决了种子休眠问题,但包括生菜在内的某些作物仍然受到休眠问题的困扰。

加州大学河滨分校植物细胞生物学教授兼研究合作者 Sean Cutler 表示,对植物生长的控制能力是农民保持理想收成的重要工具。“我们的研究,关注的正是如何管理这两种需求。”在论文中,团队成员证明 Antabactin 能帮助大麦与番茄种子加速发芽。Antabactin 与 Opacactin 的协同作用将帮助农作物在越来越干燥火热的世界中茁壮成长。农民可能会先用 Antabactin 帮助种子发芽并生长为健康植物,在生长季再喷洒 Opabactin 节约用水。如此一来,在植物开花时就能在体内“储备”充足的水分。