分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

植物以食為天?

131023131804-large

植物和動物一樣,有一個24小時的生理時鐘,稱為「晝夜節律」(circadian rhythm)。這種生物定時器賦予植物一種與生俱來的測量時間的能力;舉例來說,在日出之前,他們就知道太陽要出來了,並相應地調整自己。保持這種能力提供了一個重要的競爭優勢,且於開花、香味排放和葉的運動是至關重要的。

關於植物如何設置和維護這個內部時鐘,劍橋大學植物科學系的研究團隊已經發現,植物經由光合作用產生的糖是計時的關鍵(1)。

研究人員經由不提供二氧化碳或加入「敵草隆」(diuron, 二氯苯基二甲脲 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea,DCMU)來抑制光合作用時發現,糖的生產對於調節植物24小時的節律的關鍵基因(CCA1,CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1)有很大的影響(2)。

劍橋大學研究團隊的首席研究員Alex Webb說:「我們的研究顯示,植物中的糖濃度對於與周圍的環境進行晝夜節律的同步發揮了重要作用。抑制光合作用,可使植物的內部時鐘變慢兩三個小時。」

蔗糖,植物光合作用先產生葡萄糖,再以蔗糖形式運輸到植物各部位 圖:維基百科

蔗糖,植物光合作用先產生葡萄糖,再以蔗糖形式運輸到植物各部位
圖:維基百科

主要進行這項研究的Mike Haydon(目前在紐約大學),補充說明:「植物體內累積的糖提供了對於晝夜週期的一種反饋, 有點像重置碼錶的作用。就像之前針對洞穴魚的研究(安氏坑魚)發現,餵養時間可影響他們的外設時鐘相位是一樣的。」

安氏坑魚因為在不見天日的洞穴中生活了兩百萬年,造成不但對光沒有反應,他的生物時鐘也長達47小時;但是這內生性的時鐘,卻可以經過餵食來調整。

對 生物來說,有有機分子,可以氧化分解提供生物本身能量上的需求是非常重要的。當然,對於異營生物(如安氏坑魚)來說,因為沒有辦法自己製造食物,所以有機 分子的來源不是靠打獵就是要有人餵;對於自營生物來說,因為要自己產生有機分子,因此產生有機分子所需的能量來源,是很重要的。

之前有非常多關於植物晝夜節律的研究,目前已知核心的時鐘基因(clock gene)是按照自己的行程照錶操課;光可以重置它,而劍橋大學的研究發現,又找到了一個重置它的因子:食物。

參考文獻:

  1. Science Daily. 2013. Plants use sugars to tell the time of day
  2. Haydon M.J., Mielczarek O., Robertson F.C., Hubbard K.E. and Webb A.A.R. 2013. Photosynthetic entrainment of the Arabidopsis thaliana circadian clock. Nature. 502: 689-692.

原發表於作者部落格Miscellaneous999


泛知識節倒數一周!3/30、3/31隆重登場!

宇宙間有好多好多的知識,怎麼學都讓人不滿足。而學習也有好多好多方式,才不只是背誦跟考試。

讓我們在泛知識節一起探索學習的 N 種方式,找回學習的樂趣、求知的純粹,讓天下沒有難學的知識!

想知道學習還有什麼可能?就來知識節吧:http://bit.ly/2FgTb83

想了解更多可以去官網看看喔:http://bit.ly/2FhrsUF


泛科學院精選線上課程:爸媽需要搞懂的 14 堂大腦教養課(預購)

老是覺得小孩不乖?各位爸媽別煩惱,一起跟著資深心理師學習「教養心理學」,了解孩子的心理狀態和發展需求,讓親子之間溝通更順暢、關係更親密!

關於作者

做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策