A méret számít: Cornell-kutató bizonyítékot talált a növényvilág negyedik térbeli dimenziójára

A méret számít: Cornell-kutató bizonyítékot talált a növényvilág negyedik térbeli dimenziójára
A méret számít: Cornell-kutató bizonyítékot talált a növényvilág negyedik térbeli dimenziójára
Anonim

ITHACA, N.Y. – Matematikai egyenletek segítségével a Cornell Egyetem tudósa és munkatársai bizonyítékot találtak a növények negyedik térbeli dimenziójára.

Röviden, a méret még a növények világában is számít, ami arra utal, hogy "valószínűleg léteznek univerzális méretezési törvények" - mondja Karl J. Niklas, a Cornell-i Liberty Hyde Bailey növénybiológia professzora. Az állatok birodalmában a méretezés törvényei több mint egy évszázada jól ismertek. A növénybiológusok azonban csak a közelmúltban ismerték fel e törvényszerűségek fontosságát a természetben.

"Látott már olyan szörnyfilmeket, amelyekben hatalmas hangyák hatalmas méretben megtámadják az autókat és az embereket. Ha ezeknek a nagyobb hangyáknak ugyanolyan arányai lennének, mint sokkal kisebb társaiknak, akkor a lábuk összetörne Az első lépés. Ahhoz, hogy az életnagyságnál sokkal nagyobb legyen, egy hangya külső vázának aránytalanul vastagabbnak kell lennie egy kisebb hangyához képest” – mondja Niklas. "Ugyanebből az okból, ha az óriási embereket megnagyobbítanák, mint egyes filmekben, a szívük nem tudna megfelelően keringeni a vérben, és szívrohamban halnának meg." Ez a méretezés a negyedik térbeli dimenzióként ismert, mivel a tömeget a másik három dimenzióhoz, a szélességhez, hosszúsághoz és mélységhez viszonyítja.

Niklas és munkatársai kimutatták, hogy az állatokra ismert méretezési törvények ugyanúgy vonatkoznak a növényekre, beleértve a fákat is. Niklas és társszerzője, Brian J. Enquist, az Arizonai Egyetem ökológiai és evolúciós biológiájának adjunktusa, az Arizonai Egyetemen (Tucson) bemutatják eredményeiket „Invariant scaling relations for interspecific plant biomass production rate and body size” című tanulmányukban. a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) online kiadása.A PNAS folyóirat következő számában fog megjelenni.

A felfedezés mélyreható hatással lehet a környezet- és ökológiai politikára, valamint az evolúcióbiológia tudományára. A jövőben a növénykutatóknak lehetőségük lesz matematikai modellek kidolgozására, amelyekkel előrejelzéseket készíthetnek olyan területeken, mint az állóerdő biomassza és növekedése.

Niklas és Enquist tanulmányukban azt mutatják, hogy a növények növekedése a növények testtömegének háromnegyedével nő, ami ugyanaz, mint az állatok esetében. Például, ahogy egy vörösfenyőfa évszázadok alatt növekszik, növekedési üteme ennek a nagyon pontos matematikai összefüggésnek megfelelően fokozatosan lelassul. Ezt a kapcsolatot először Enquist, Geoffrey B. West, a Los Alamos National Laboratory munkatársa, Los Alamos, N.M. és James H. Brown, az Albuquerque-i Új-Mexikói Egyetem munkatársa jósolta meg.

A PNAS tanulmány szerzői azt gyanítják, hogy a növénybiológiában tett megállapításaik az élet kezdete óta érvényesek."Mivel úgy tűnik, hogy a mai növények és állatok ugyanazokat vagy nagyon hasonló méretezési szabályokat követik, jó okunk van arra számítani, hogy ezek a szabályok a mélygeológiai (evolúciós) időkre is kiterjednek. … [Ez] potenciálisan hatékony eszközt biztosít számos fontos előrejelzésére. tulajdonságait a múlt és a mai élőlények és közösségek számára, amelyekben élnek" - állítják a kutatók jelentésükben."

Niklas azt mondja: "Adataink szerint a növekedési ütemek közömbösek a fajok közötti egyéb biológiai különbségekkel szemben. A méretezésben a fa egy fa egy fa."

o Niklas és Enquist cikke a PNAS-ban:

www.pnas.org/cgi/content/abstract/041590298v1

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva
Olvass tovább

Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva

Amikor megfullad a csípős cigarettafüsttől, úgy érzi, mintha felégne egy falat wasabi-csipkés sushitól, vagy sírna, miközben nyers hagymát és fokhagymát vág, válaszát egy eredeti kémiai érzékelő váltja ki mintegy 500 millió éves állatfejlődés – számoltak be a Brandeis Egyetem tudósai a Nature március 18-i tanulmányában.

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet
Olvass tovább

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet

A gombák jelentős potenciállal rendelkeznek a „horizontális” génátvitelben, egy új tanulmány kimutatta, hasonlóan azokhoz a mechanizmusokhoz, amelyek lehetővé teszik a baktériumok ilyen gyors fejlődését, rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, és más súlyos problémákat okoznak.

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint
Olvass tovább

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint

A hím csőhalak és csikóhal-unokatestvéreik az egyetlen hím, amely ténylegesen vemhes lesz és megszül, de a pipahalak valószínűleg soha nem nyerik el az Év Atyja díjat – az utódokhoz való hozzáállásuk a teljes szeretettől a teljes elhanyagolásig terjedhet, a Texas A&M Egyetem kutatóinak új eredményei szerint.