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在它們的生長週期中，植物會萌發出各種複雜精細的結構，這些結構的可見程度從幾乎不明顯到在幼苗階段完全不可見。葉子、花朵和種子似乎可以憑空從光滑的莖或枝幹上出現。但是細胞發育如何發生的細節——為什麼一個細胞可能產生花瓣細胞而另一個細胞產生樹皮——對植物學家和其他科學家來說仍然常常是模糊不清的。
一種新的三維成像技術現在已經（雷射）揭示了植物細胞如何開始形成這些新特徵。這項研究由法國索菲亞·安提波利斯國家資訊與自動化研究所虛擬植物專案組的 Romain Fernandez 領導，研究結果於 6 月 13 日線上發表在《自然·方法》雜誌上（《大眾科學》是自然出版集團的一部分）。
與許多動物的典型情況不同，植物最初並沒有微型結構，這些結構會在稍後更充分地形成，例如人類胎兒的手臂芽在卵子受精後不久就會出現。大多數植物首先從種子或球莖中作為簡單的莖稈出現，並在成熟過程中經歷形態發生。
為了深入瞭解微觀過程，研究人員在經過充分研究的開花植物擬南芥以及水稻根中對分生組織細胞進行了染色，分生組織細胞是植物多能細胞，負責關鍵器官（如花和根）的發育。然後，研究小組從多個角度用共聚焦雷射掃描顯微鏡對生長中的植物進行了觀察。然後，將這些數字資訊透過新型計算機演算法進行處理，以三維方式重新組裝結構——逐個細胞——從而能夠建立影片（見下文），以動畫形式展示細胞的結構變化。
作者指出，在擬南芥中，花分生組織細胞大約每 19 到 24 小時分裂一次，並繁殖到“數百個細胞，甚至在分化和器官形成開始之前”。Fernandez 及其同事在他們的研究中指出：“我們現在可以解決關於生長組織和器官中細胞分裂規則的精確性質這個長期存在的問題。”
研究人員指出，這項技術和重組演算法也可能對其他植物有用，並且應該也能夠追蹤細胞死亡。它們甚至可能適用於觀察“動物組織中的細胞運動和/或細胞死亡”。但與此同時，它可以用於驗證關於植物生長的長長一列假設——並將數天的草生長濃縮成短小、相對動感十足的影片。