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植物是利他個體？
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由科羅拉多大學展開、研究生吳啟智參與的一項新研究表明，玉米有利他的一面。相關照片由科羅拉多大學提供。www2.tvboxnow.com% X2 V% w0 n0 u" b* Q0 a
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我們都聽說過動物利他的例子：小狗照顧孤兒貓，黑猩猩分享食物以及海豚拯救受傷的伴侶。現在，科羅拉多大學的研究表明一些植物也是利他個體。
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研究員觀察的玉米中每個受精種子含有兩個“姊妹株”——胚胎和胚乳，胚乳是在種子生長時給胚胎提供營養的，科羅拉多大學波爾德分校教授Pamela Diggle說。他們比較了來自雌雄同株玉米和不來自雌雄同株玉米的胚胎和胚乳的生長狀況。
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“結果顯示雌雄同株孕育的胚胎更重，獲得胚乳的營養更多。”Diggle說道（Diggle在科羅拉多大學波爾德分校的生態學和進化生物部門工作），“我們發現，不共享父本的胚乳無法為胚胎提供足夠的營養——與胚胎合作不多。”9 d- a5 r. U% s6 J/ W$ ]& d) J
4 ?0 r% z7 S% k. n' ?1月21號《美國國家科學院院刊》上發表了一篇相關的文章。此項研究的合作者包括科羅拉多大學波爾德分校的生態學和進化生物部門研究生吳啟智和哈弗大學教授William Friedman。tvb now,tvbnow,bttvb3 I$ X0 G/ O& m. [, U
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Diggle說前期研究可清楚的看到當資源有限時，植物能優先從低等後代中儲存營養。“我們的研究是首次專門針對植物中的雌雄同株體。”9 M! j& V5 C# ^* K% p8 B) b
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“自然界最基本規律之一就是如果你是利他個體，那一定會先幫助近親，”， Friedman說。“利他主義只發生在施主是受益人的近親時。胚乳將其所有營養奉獻給胚胎后死亡，沒比這更無私的了。”" _# [* H( J G6 b6 }- Z6 }
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玉米繁殖時，頂部的雄花一次產生兩顆花粉粒（即兩個精子），萌發出花粉管到達莖部的穗軸，穗軸裡布滿穗絲，這一過程即為雙受精。當兩顆花粉粒分別接觸到穗絲時，產生胚胎和胚乳。每個胚胎最終形成玉米的內核，Diggle說。 Q$ f8 x' [; Y- U& j! Z2 t5 C6 r
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研究組運用植物中極其罕見的現象“雜受精”，即兩個不同的父本產生各自的玉米粒，Diggle介紹到。對玉米基因的處理已經持續了上千年——生產出了“彩色玉米”，有紅色、紫色、藍色、黃色——幫助研究員了解玉米粒的父本母本。
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吳啟智培育的玉米三年內產量高達100抽穗。豐收后，他將每個穗軸的玉米內核拔出並稱重，發現大多數內核含有同色的胚胎和胚乳——說明是共享父本母本——一些顏色不同，比如紫色的內核黃色的胚胎。www2.tvboxnow.com, j" w8 p2 A& F8 o
! d7 h1 ?' e, C" Q吳啟智專門研究這種罕見的內核——遠少於100個——發現胚胎和胚乳的父本不同。“這是非常有挑戰性又費時的研究，”Friedman說，“就像大海撈針，或者說是在筒倉里找內核。”
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胚乳——來自玉、水稻、小麥和其他作物——對人體至關重要，提供人類每年消耗的70％的卡路里。“開花植物的種子能養活全世界，”Friedman說，“如果沒有開花植物，人類也無法生存。”# @; Y4 w6 `7 O4 i% V+ |" i
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發表於 2013-2-13 07:45 AM
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