花瓣的形状为何千姿百态

为什么玫瑰的花瓣圆，而叶子尖？英国东英吉利大学和约翰英纳斯中心的科学家发现，谜底就隐藏在花蕾中。

叶片和花瓣各自的不同功能都与其形状相关。叶片通过光合作用获得的糖可以在整株植物内运输；花瓣在植物生长的后期出现，负责吸引传粉昆虫。研究人员之前就发现了拟南芥的叶子中含有一个隐藏的 “地图”，一个朝芽尖聚拢的定向生长图，决定了叶子的尖头形状。而这次，研究人员发现，拟南芥的花瓣也包含了类似的隐藏“地图”，决定花蕾的生长。然而，与叶子不同，花瓣的生长形态是朝向花瓣的边缘，营造出更加圆润的形状。研究人员发现，位于每个细胞的末端的一种称为P I N蛋白的分子参与了这种导向生长模式。该研究论文的作者E n r i c o C o e n教授说：“ 发现这些隐藏的 ‘地图’真是个大大的惊喜。它们解释了花瓣和叶子何以有不同的形状。”



该研究小组用计算机模拟证实了他们的想法，他们分别测试了哪些 “地图”可以预测正确的花瓣形状，并通过实验证实，位于正确位点的PIN蛋白参与了花瓣的定向生长，而另一种称为JAGGED的蛋白质则促进了朝向花瓣边缘的生长，并建立了这一隐藏的 “地图”。

与动物细胞不同，植物细胞无法通过移动来形成特定形状的组织，所以这些发现告诉我们，植物是通过控制细胞生长的速率和方向来创造不同形状的器官的。从进化的角度来看，这种体系增强了植物器官的适应性，令它们适应周遭环境并产生不同的功能。