樹木利用「肌肉」來調整自身姿態

 (https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.71238)

 植物在自然條件下能夠精細地感知自身的形狀，並將這一信息與自身朝向相關的信號相結合，從而調整姿態。這種能力在植物面對風暴或山崩等極端事件時的適應能力中發揮重要作用。本體感覺是生物體感知自身身體部位位置的一種感覺，長期以來人們認為這種能力是動物特有的。但植物也擁有這種能力。這使得它們能夠控制自身姿勢，並盡可能保持筆直。然而，這種本體感覺背後的生物機制仍然未知。科學家將研究對象放置在一個特製的實驗裝置中：一個水平平台圍繞自身軸線張力木：一種既能彎曲又能伸直植物的「肌肉」。研究人員首先將幼小的楊樹水平放置。隨著時間的推移，樹木向上彎曲，樹冠逐漸恢復垂直方向。這種運動是由一種特殊的木材——張力木——所驅動的。張力木就像肌肉一樣，透過收縮對樹幹上部施加拉力，使其向上彎曲。大約10天后，當樹木彎曲到一定程度時，研究人員將它們轉移到實驗裝置中。在接下來的幾周里，莖稈逐漸伸直，恢復了直線形狀。科學家研究了莖稈伸直過程中形成的木質結構。當裝置啟動後，莖稈上側因張力而向上彎曲的木質部分停止形成，而另一側則形成了各方面都相同的木質。後者似乎起到拮抗肌的作用，產生相反方向的拉力，逐漸使莖恢復筆直狀態。張力木的形成是一個複雜的生物過程，在細胞層面上受到調控，並經歷多個連續階段。過程也受植物本體感覺的調控。這項研究表明，張力木可以發揮拮抗作用，就像動物體內維持姿勢和使其運動的肌肉一樣。