生物谷： 人們很早就知道,，植物能夠通過(guò)生長(zhǎng)發(fā)達(dá)的根系等方式來(lái)跟它者爭(zhēng)奪寶貴的水分和養(yǎng)料。最近,，加拿大科學(xué)家首次研究發(fā)現(xiàn),，植物能夠如動(dòng)物一樣識(shí)別出自己的“親屬”。相關(guān)論文發(fā)表在《生物學(xué)快報(bào)》上,。
領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的是加拿大麥克馬司特大學(xué)（McMaster University）的Susan Dudley 和Amanda File,。他們?cè)谒膫€(gè)壇子里種上了大量的海岸植物Cakile edentula。其中有些壇子里種植的來(lái)自同一母本,，另外的壇子里種植的則來(lái)自不同母本,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，那些與“陌生者”毗鄰而居的Cakile edentula的根系要比那些與自己“親屬”生長(zhǎng)一起的要發(fā)達(dá)得多。這表明,，與“陌生者”一起生長(zhǎng)的植物,，和與“親屬”一起生長(zhǎng)的植物比較起來(lái)，其競(jìng)爭(zhēng)力要強(qiáng)得多,。因?yàn)橹参锟梢酝ㄟ^(guò)感受水分,、養(yǎng)料以及周?chē)寥览锘瘜W(xué)物質(zhì)的變化感知到“近親”植物的存在，從而調(diào)整自己的生長(zhǎng)狀況,。
但是,，植物是怎樣識(shí)別“親屬”的仍舊是個(gè)謎。Dudley推測(cè),，由于每一種植物都會(huì)分泌一種特殊的化學(xué)物質(zhì),，而這種化學(xué)物質(zhì)有可能被相近的植物感測(cè)到，從而成為一種識(shí)別的手段,。
來(lái)自以色列本古里安大學(xué)（Ben-Gurion University）的植物學(xué)家Ariel Novoplansky給出了另外一種推測(cè),。他認(rèn)為植物可能是通過(guò)一種類(lèi)似于動(dòng)物免疫系統(tǒng)的機(jī)制來(lái)感測(cè)臨近植物的。即植物根系會(huì)分泌一種特殊的分子,，使得相互接近的植物能辨別對(duì)方的基因組成,。
但這僅僅只是推測(cè)。植物究竟如何區(qū)分“親屬”和“陌生者”還有待確定,。Novoplansky說(shuō)：“從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),，我想象不出有什么機(jī)制能解釋它。類(lèi)似的機(jī)制從未發(fā)現(xiàn)過(guò),。” （援引科學(xué)網(wǎng)）
原始出處:
Biology Letters
DOI 10.1098/rsbl.2007.0232
在線日期 2007年6月13日
Kin recognition in an annual plant
Susan A. Dudley1, Amanda L. File1
1Department of Biology, McMaster University, 1280 Main Street West, Hamilton, Ontario, Canada L8S 4K1
摘要
Kin recognition is important in animal social systems. However, though plants often compete with kin, there has been as yet no direct evidence that plants recognize kin in competitive interactions. Here we show in the annual plant Cakile edentula, allocation to roots increased when groups of strangers shared a common pot, but not when groups of siblings shared a pot. Our results demonstrate that plants can discriminate kin in competitive interactions and indicate that the root interactions may provide the cue for kin recognition. Because greater root allocation is argued to increase below-ground competitive ability, the results are consistent with kin selection.
Keywords
phenotypic plasticity, root allocation, kin selection, competition, plant, kin recognition
