新研究揭示生物体如何判断自身长度

人体骨骼、树木、花草都在长到一定长度后停下，不会疯狂的长下去。科学家们好奇，生物体究竟如何知道自己已经长了多长？

神经元的轴突示意图。

德国萨尔大学（Saarland University）的新研究聚焦神经元之间重要的联系渠道——轴突（axon）–来建立模型。轴突是神经细胞之间联系的桥梁，负责传递电子信号。轴突的长度从几微米到几米不等。研究者们通过这个模型了解神经元如何确定自身长度的机制，并认为这个原理对其它生物系统也具有普遍性。

研究者之一Frederic Folz解释说，控制生长长度的化学信号分子遵循这种机制：它们以“化学波”的形式在系统中传播，遇到轴突末端停下。高频率的“化学波”意味着这个生物片段较短；低频率意味着其较长，也就是说信号回到出发点的时间长，说明该结构体较大。

比如，一个分子在一个细菌细胞内传播几微米所需的时间，比从树根传递到树冠的时间短得多。

研究者们推测，各类生物体，从树木到人类，都是利用这种“频率”确定自己的“长度”，控制树叶、胳膊、腿生长的长度。

研究者表示，生物体这种机制将来可用于电子行业控制各种物理特性，还可以结合其它系统对人工神经网络、互联网进行改进。

这份研究近期发表在月刊Physical Review E上。