物理力如何从内而外塑造植物以产生其复杂的3D形状

植物不仅要生长,还可以建造。从高耸的树木到精致的花朵,复杂的植物形状都具有出色的精确度。现在,蒙特利尔大学的生物学家和生物物理学家的一项研究揭示了植物如何在三个维度上建造其器官。

来源:英国物理学家网首页
内部组织中的局部生长是叶片形成的基础。学分:自然工厂(2025)。 doi:10.1038/s41477-025-01944-8
自然植物

植物不仅要生长,还可以建造。从高耸的树木到精致的花朵,复杂的植物形状都具有出色的精确度。现在,蒙特利尔大学的生物学家和生物物理学家的一项研究揭示了植物如何在三个维度上建造其器官。

花药是花朵的鲜花生殖器官 - 是负责生产和释放花粉并在受精中发挥关键作用的关键结构,这是水果和种子生产所需的过程。

种子生产 已发布

这是科学家第一次根据实验数据成功地逆转了植物器官深处的细胞的物理特性。

这些器官持有的含量超过眼睛。

由UDEM的两位副教授,Daniel Kierzkowski和Anne-Lise Routier-Kierzkowska领导,研究人员在几天内追踪了几天内每个细胞的生长,揭示了花药是如何从简单的干细胞开始的,并发展为复杂的3D结构。

结合了分子生物学和生物物理学,科学家解决了一个基本问题:细胞如何在器官跨器官进行沟通以协调其生长并产生复杂的形状?

分子生物学 复杂形状

工作中的机械力

植物是由小细胞建造的,这些细胞被僵硬的细胞壁包围,这些细胞壁被组织成组织层。表皮是最外层的,可以轻松观察显微镜,并被认为在积极控制生长和发展中起关键作用。

在他们的研究中,UDEM科学家通过证明内部细胞积极塑造复杂的花药形式来挑战这种观点。使用先进的成像方法,它们在3D中量化了整个复合器官的所有组织层中的细胞生长。

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