植物教我们解决交通堵塞问题! 这些发现完全出乎我们的意料 - 社会万象

植物生长似乎是静止的，但它是一种复杂多变的行为，它不断地适应环境，以养分、水和阳光的输入为基础。在植物内部，水和营养物质不断地随着水流的变化而变化。从本质上讲，植物已经找到了解决自身内部交通堵塞问题的方法。

一个主要的例子是植物茎中营养硼的流动。在高浓度的时候，硼的积累会变成有毒物质并杀死细胞。位于诺里奇(Norwich)和东京大学(University of Tokyo)的约翰·英纳斯中心(John Innes Centre)和日本东京大学(University of Tokyo)的研究人员发现，这些植物能够应对能源消耗系统的开发，这些系统能迅速地对“硼”(boron)的交通产生反应。这就是jam学家可能想要更详细研究的东西。

在植物内部，所有的东西都必须移动

是的，事实上，科学家们专注于研究和寻找避免交通堵塞的方法，这是一个叫做jamology的领域。在现实生活观察和数学建模的帮助下，jam学家可以解释为什么交通堵塞会发生。

一项来自该领域的著名研究涉及22辆汽车在环形轨道上行驶。科学家发现，一旦某一车辆密度阈值被跨越，交通流量就不可避免地变得不稳定，导致我们都知道和害怕的堵塞。

更重要的是，实验表明，拥挤车辆的干扰相对于汽车本身来说是倒退的。在jamology中，这通常被称为交通波。

约翰·英纳斯中心(John Innes Centre)的维罗妮卡·格里恩eisen(Veronica Grieneisen)和斯坦·马兰(Stan Maree)发现，在交通波和植物内部处理的方式之间存在着一种平行的关系。

“这些发现完全出乎我们的意料，”Grieneisen说。

她补充说:“尽管我们已经与工厂合作多年，但我们并没有期望他们能持续应对这种动态行为。”

尽管硼在土壤中并不意外变化，但植物却投入了大量的资源来响应它的信号。这包括基因编程的转运体，几乎可以立即在根部周围的水平上发现。

在调查为什么植物需要如此复杂的系统时，研究人员做出了一些惊人的发现。

当他们模拟了如果工厂的管理系统被减缓的时候会发生什么，硼开始像预期的那样积累起来。令人惊讶的是，从细胞到细胞的流动，而不是从细胞流动到营养流，就像交通流一样。

在这两种情况下，这都导致了吞吐量降低。在路上，这可能意味着更多的事故。在植物中，由于有毒的硼峰，它会导致细胞损伤，”Grieneisen解释了发表在《eLife》杂志上的研究结果。

“为了避免有害影响，boron监管需要迅速——这解决了我们最初的难题。”

利用成像和分子工具，研究人员得出结论，这是一种不存在的转运规则，细胞会周期性地经历高硼。有了这些新的信息，科学家们对植物如何适应更严酷的环境有了更好的了解。当研究生态系统如何适应气候变化时的环境变化时，这些知识可能会非常有用。

最重要的是，硼运输——或者至少是一些原则——可以应用于道路交通系统，以克服交通堵塞。

“在一天结束的时候，植物——即使它们不能像我们一样移动——仍然能够教会我们如何生活在快车道上。在他们的组织中有巨大的隐藏的动态，数学模型帮助我们更清楚地看到这一点，”Grieneisen说。