科学探索|科学家揭开草的叶子的再生秘密科学家揭开草的叶子的再生秘

草会被我们的割草机定期切割，会被牛和羊吃草，但它们仍旧能继续生长。这一非凡的再生能力的秘密部分在于其叶子的形状，但这种形状是如何产生的却一直是一个辩论的话题。这场争论跟我们的主食作物小麦、水稻和玉米有关，因为它们都是草科的成员，具有相同的叶子类型。

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来自约翰因斯中心的一个团队跟康奈尔大学和加州大学伯克利分校以及爱丁堡大学合作，他们通过利用最新的计算模型和发育遗传技术揭开了草的叶子的形成谜团。
这项研究的论文作者之一Enrico Coen教授在谈到发表在《科学》上的这一发现时指出：“草的叶子一直是一个难题。通过制定和测试其进化和发展的不同模型，我们已经表明目前的理论很可能是不正确的，而19世纪提出的一个被抛弃的想法更接近目标。”

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开花植物可分为单子叶植物和裸子叶植物。单子叶植物--包括草科植物，其叶子在底部环绕着茎部并且整个叶脉是平行的。而包括十字花科植物、豆科植物和大多数常见的花园灌木和树木在内的裸子植物，其叶子通过茎杆（称为叶柄）远离茎部，通常有宽大的片状叶脉，呈网状。
在草类中，叶子的基部形成一个管状结构，被称为鞘。鞘使植物能够增加高度，另外还能使其生长端接近地面从而保护其免受割草机刀片或食草动物门牙的伤害。
在19世纪，植物学家提出，草的鞘相当于裸子植物叶的叶柄。但这一观点在20世纪受到了挑战，当时植物解剖学家注意到叶柄有平行的脉络，跟草的叶子相似，另外还得出结论--整个草的叶子（除了其顶端的一个小区域）都来自于叶柄。
通过利用计算建模和发育遗传学的最新进展，该团队重新审视了草的发育问题。他们对草的叶子如何生长建立了不同的假设，另外还根据实验结果测试了每个模型的预测。令他们惊讶的是，他们发现基于19世纪的叶鞘-叶柄等价(sheath-petiole equivalence)模型比目前的观点得到了更大的支持。
这反映了动物发育中的发现，在那里，一个被抛弃的理论--昆虫的“腹下”跟我们这样的脊椎动物的背部相对应--在新发育遗传学研究中得到了证实。
【科学探索|科学家揭开草的叶子的再生秘密】这项对草的研究表明，基于基因活动的共同模式对生长规则的简单调节可以产生不同叶子形状的显著多样性，如果没有这些我们的花园和餐桌就会变得更差。