Een team van onderzoekers uit Japan en de Verenigde Staten heeft een mogelijke verklaring gevonden voor de spiraalvormige patronen die je in planten ziet, zoals de rangschikking van bladeren op een stengel of de zaden in een zonnebloemkop. De bevindingen van het team, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, suggereren dat een feedbackloop tussen de groei van de plant en de distributie van auxine, een plantenhormoon, verantwoordelijk is voor deze patronen.

Auxine is een plantenhormoon dat een rol speelt bij veel aspecten van de plantengroei en -ontwikkeling, inclusief de vorming van bladeren en bloemen. Uit eerder onderzoek is gebleken dat auxine op polaire wijze door de plant wordt getransporteerd, wat betekent dat het van de top van de plant naar de basis beweegt. Er wordt aangenomen dat dit polaire auxinetransport verantwoordelijk is voor de vorming van de primaire as of stengel van de plant.

Het mechanisme waarmee auxinetransport tot de vorming van spiraalpatronen leidt, is echter nog niet volledig begrepen. In hun onderzoek gebruikte het team van onderzoekers een combinatie van wiskundige modellen en experimentele studies om dit mechanisme te onderzoeken.

De onderzoekers ontdekten dat een feedbacklus tussen de groei van de plant en de distributie van auxine verantwoordelijk is voor de vorming van spiraalpatronen in planten. De feedbackloop werkt als volgt:

1. Auxine wordt van de top van de plant naar de basis getransporteerd.

2. De auxine zorgt ervoor dat de cellen aan de kant van de plant die naar de top gericht zijn sneller groeien dan de cellen aan de andere kant.

3. Deze differentiële groei zorgt ervoor dat de plant naar de top buigt.

4. Door het buigen van de plant wordt de auxine naar de andere kant van de plant getransporteerd.

5. Dit proces herhaalt zich en leidt tot de vorming van een spiraalpatroon.

De bevindingen van de onderzoekers bieden een nieuw inzicht in het mechanisme waarmee auxinetransport leidt tot de vorming van spiraalpatronen in planten. Dit inzicht zou implicaties kunnen hebben voor de ontwikkeling van nieuwe plantenvariëteiten met gewenste groeipatronen.

Naast hun bevindingen over de rol van auxine in spiraalpatronen, ontdekten de onderzoekers ook dat de vorming van spiraalpatronen wordt beïnvloed door de omgeving van de plant. De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat planten die bij weinig licht werden gekweekt meer spiraalpatronen produceerden dan planten die bij veel licht werden gekweekt.

De bevindingen van de onderzoekers suggereren dat de vorming van spiraalpatronen in planten een complex proces is dat wordt beïnvloed door zowel genetische als omgevingsfactoren. Verder onderzoek is nodig om dit proces volledig te begrijpen.