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诺贝尔没有设数学奖,但是也许他该因一篇论文考虑一下为植物们设立数学奖。
英国诺维奇市的约翰·英纳斯中心的科学家发现植物天生具备“数学天赋”,能进行复杂运算。拥有这个本事可不单单是为了向人类炫耀,对于它们自己,会数学那可是决定生死的大事:植物们需要计算出没有阳光进行光合作用的夜间所需要的“粮食储备”。他们的成果发表在6月24日的eLife杂志上。
约翰·英纳斯中心的艾利森·史密斯 (Alison Smith)领导的团队,以拟南芥(拟南芥又称鼠耳芥,这种植物被业内广泛认为是进行实验的“模范植物”)为研究对象进行实验。
实验中的数学模块显示,植物夜间需要消耗的淀粉数量,能通过叶片化学物质以除法的方式运算出来。这样,它们就可以规划好所需储备的淀粉量,以帮助它们在黎明到来前有足够的能量。
而到了夜晚,植物能够非常精确地调整它所需的淀粉消耗量。这种现象只能有一种解释,在这一过程中,该植物进行了完整的数学运算,而且进行的还是除法。
史密斯表示:“植物实际上是通过一种简单的化学方式,在做数学题。当我们看到这个实验结果时,不单是欣喜异常,准确说应该是被它们吓到了。”他们发现,植物叶片内的组织会计算所需的淀粉储备。通过植物体内的生物钟完成时间信息的规划,其原理与人类的生物钟相似。
研究人员猜测,这项计算通过植物体内的两种分子来完成,它们分别是代表淀粉的“S”分子和代表时间的“T”分子。如果S分子能激发淀粉储备的临界点,而T分子能阻止淀粉消耗殆尽的话,植物体内的淀粉消耗量则能通过两个分子之间的比率设定出来。换句话说,就是用S除以T。而这种能力可能与初中生的数学水平相似。
其实,植物的这种运算能力,在动物界中也广泛存在,比如鸟类在迁徙或孵化过程中,能有效控制自己体内的脂肪储备。(芮厘整理)