พวกเขาสามารถรวมข้อมูลและตัดสินใจที่สอดคล้องกันเว็บตรงได้โดยไม่ต้องใช้ระบบประสาท โดยไม่ต้องใช้สมอง” เขาชี้ให้เห็น นอกจากนี้ พืชสามารถหาน้ำได้โดยไม่ต้องมองเห็นหรือสัมผัส อย่างไรก็ตาม สำหรับพวกเราหลายๆ คน สนามหญ้า สลัด และกระถางบนขอบหน้าต่างที่มีแสงแดดส่องถึงทำให้ต้นไม้ดูคุ้นเคยจนเรามองไม่เห็นความแปลกใหม่ของต้นไม้
“เรากำลังออกค้นหาระบบสุริยะและกาแล็กซี่เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก”
Dinneny วัย 39 ปีกล่าว “และเรามีมนุษย์ต่างดาวอยู่บนดาวของเราเอง”
ความตื่นเต้นในการค้นพบวิธีที่แปลกใหม่ของพืชทำให้ Dinneny สำรวจว่ารากค้นหาน้ำอย่างไร กลุ่มวิจัยของเขาที่ห้องปฏิบัติการ Carnegie Institution for Science ในสแตนฟอร์ด แคลิฟอร์เนีย “ทำงานด้วยความอยากรู้อยากเห็น” เขากล่าว
งานของเขาอาจมีความมั่นคงด้านอาหารในทางปฏิบัติและผลกระทบทางภูมิรัฐศาสตร์ Dinneny หลงใหลเกี่ยวกับเหตุผลระดับโมเลกุลและวิธีการควบคุมการเจริญเติบโตของพืช จากภูมิหลังในการพัฒนาพืชขั้นพื้นฐาน เขาได้เปลี่ยนไปสู่คำถามเกี่ยวกับความเครียดจากสิ่งแวดล้อม คำถามเหล่านี้มีความสำคัญใน “วิกฤตครั้งใหญ่ที่เราเผชิญในฐานะสายพันธุ์” Jonathan Lynch นักชีววิทยาด้านรากที่ Penn State และ University of Nottingham ในอังกฤษกล่าว การรู้วิธีปลูกพืชในสภาพแวดล้อมที่เสื่อมโทรมจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะมีความสำคัญต่อการให้อาหารแก่ประชากรมนุษย์ที่ระเบิด
GLO-ราก
มันเติบโตอย่างไรการตั้งค่าที่เรียกว่า GLO-Roots ช่วยให้นักวิจัยเห็นภาพว่ารากของต้นเครสสำรวจดินอย่างไร มุมมองนี้รวมภาพรายวัน โดยเริ่มตั้งแต่ 11 วันหลังการหว่านเมล็ด (DAS) ยิ่งสีเข้าใกล้สีขาวมากเท่าไร รูตเล็ตก็จะยิ่งก่อตัวขึ้นเร็วเท่านั้น
R. RELLÁN-ÁLVAREZ ET AL/ELIFE 2015
Lynch เรียก Dinneny ว่า “หนึ่งในตัวละครในช่วงเปลี่ยนผ่านเหล่านี้ ซึ่งสำคัญมากในด้านวิทยาศาสตร์” เขาสร้างสะพานเชื่อมระหว่างนักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่บริสุทธิ์และนักชีววิทยาพืชทางการเกษตรมากกว่า “คนอย่างฉันที่คิดถึงพืชที่เฉพาะเจาะจง” ลินช์กล่าว ทั้งสองกลุ่มไม่ค่อยปะปนกันและมุ่งเน้นไปที่เป้าหมายและลำดับความสำคัญที่แตกต่างกัน Lynch กล่าว เขาจำการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการพัฒนาพืชและความเครียดจากภัยแล้งในปี 2015 ที่ Dinneny ช่วยจัดระเบียบ: “ผู้คนยืนขึ้นและตะโกน”
เพื่อเพิ่มความสมจริงทางการเกษตรให้กับการวิจัยรากของโมเลกุล Dinneny และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาทางเลือกใหม่ให้กับต้นกล้าทั่วไปในจานเพาะเชื้อ ระบบนี้เรียกว่า GLO-Roots ทำให้มองเห็นรากในดินได้ง่ายขึ้น รากพืชถูกกระตุ้นให้เรืองแสงกระจายในดินบางๆ ระหว่างแผ่นใสสองแผ่น ทอผ่านช่องอากาศ แม่น้ำขนาดเล็ก และสิ่งสกปรกจำนวนมาก การวิเคราะห์ภาพด้วยคอมพิวเตอร์จะติดตามตำแหน่งที่เนื้อเยื่อรากเรืองแสงเมื่อยีนต่างๆ เปิดใช้งานในหอดูดาวใต้ดินที่ส่องประกายระยิบระยับ ทำให้นักวิจัยได้ทราบว่ารากตรวจพบและตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้อย่างไร
Dinneny และเพื่อนร่วมงานพบว่าการใช้ micro-CT scan ของรากในดินคือการดึงกิ่งข้างออกเพื่อค้นหาน้ำกลายเป็นเรื่องในท้องถิ่น การวิเคราะห์ฮอร์โมนแสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อสามารถรับรู้ความแตกต่างของน้ำได้ในระดับไมโครมิเตอร์เท่านั้น ทีมอธิบายการพัฒนาพื้นฐานของสิ่งที่ Dinneny เรียกว่า “hydropatterning”ในปี 2014 ใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences
“ตัวฉันและคนอื่นๆ ได้ศึกษารากเหง้าด้านข้างมาหลายปีแล้ว” Malcolm Bennett จาก University of Nottingham ผู้ให้ความร่วมมือในการศึกษากล่าว เป็นที่คุ้นเคยที่จะเห็นต้นอ่อนสร้างรากโดยส่วนใหญ่อยู่ด้านที่เปียก แต่ Dinneny คิดว่าจะถามว่าเกิดอะไรขึ้นกันแน่
ตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังสำรวจลึกลงไปในกลไกเซลลูลาร์ในที่ทำงาน เซลล์แต่ละเซลล์ในรากจำเป็นต้องขยายเพื่อตรวจจับน้ำเขาและนีล อี. ร็อบบินส์ที่ 2 ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของคาร์เนกีเสนอทางออนไลน์ในเดือนมกราคมที่ bioRxiv.org
ภาพตัดขวางของรากข้าว
การแตกแขนงภาพตัดขวางของรากข้าวทำให้เกิดกิ่งที่โผล่ออกมาเพื่อค้นหาน้ำ เป็นเพียงหนึ่งในตัวเลือกเล็กๆ น้อยๆ หลายทิศทางที่จะตัดสินว่าพืชสามารถหาสิ่งที่ต้องการเพื่อความอยู่รอดได้หรือไม่
ปูจา อัครวาล
พืชมีความแตกต่างจากสัตว์มีกระดูกสันหลังอย่างมาก ซึ่งพัฒนาในขณะที่มีเกราะกำบังในมดลูกหรือไข่ การแตกกิ่งก้านตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นภายนอก มุ่งไปยังอ่างเก็บน้ำที่ดำรงชีวิตเว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
