性细胞和神经元有什么共同点呢？

► 显微镜下受精的孢子体

谷氨酸 （ Glu ）是动物中枢神经系统的一种重要兴奋性神经递质，它与相应细胞膜受体即谷氨酸受体（ glutamate receptors ， GluR ）相互作用引起系列级联反应，涉及大脑很多重要功能。

植物也含有许多 GluR 编码基因，并且这些基因与动物的高度同源。

BC 280 年的亚里士多德认为植物也具有思想，可以如动物一般感知世界。根植于土地的植物拥有了感情和思想，这是多么奇怪，让人难以置信！

然而，多年来生物学家们一直在想，如果植物不需要处理神经兴奋，为什么有那么多 GluR 编码基因？

如今，古尔科学研究所（ Instituto Gulbenkian de Ciencia ）和马里兰大学的研究人员在《 Nature 》发表文章，声称发现了植物谷氨酸受体蛋白的新功能。苔藓精子（ moss sperm ）利用 GluR 来指导游向雌性器官的航行。

前古尔科学研究所成员，现在马里兰大学工作的 Jose Feijo 致力于植物 GluR 功能研究。这些蛋白是了解人类大脑神经元对话的关键分子，对记忆和学习发挥核心作用。然而，植物没有神经，为啥植物编码 GluR 的基因比人类的还多？

鉴于 GluR 的进化保守性， Feijo 课题组将目光放在了早期陆生植物小 立碗藓 （ Physcomitrella patens ）上。与更高等的植物相比，小 立碗藓 也具有游动的精子，而且只有 2 个 GluR 拷贝，这使它成为了理想的遗传学研究模型。

Carlos Ortiz-Ramirez 是本文的第一作者，他观察发现，缺少 GluRs 能导致苔藓不育。这种现象的深层原因在于，正常精子旋转、跳跃、适时地急转弯才能到达雌性器官入口，而 GluR 突变精子则是如闭着眼游泳，不会转弯，根本找不到入口。

即使突变精子运气 开挂最终 到达了雌性器官，使卵子受精后产生的孢子（苔藓的宝宝）质量也不好，大部分孢子都会死亡。与 Jorg Becker 课题组合作后，研究小组进一步指出了该过程涉及的遗传机制。

他们发现， GluR 缺失影响了 BELL1 基因表达，而 BELL1 基因是正常孢子发育的关键基因。

苔藓 GluR 的工作方式实际很像动物的神经元，它在细胞膜上形成离子通道，允许钙离子流进流出。

Jose Feijo 说： “ 尽管哺乳动物和苔藓都能形成离子通道，但我们惊奇地发现了苔藓谷氨酸受体的两个全新的、完全不同的功能，分别是精子导航和控制基因表达。这两个功能有关孢子存亡。 ”

Feijo 指出，与神经元一样，人类精子也表达了许多谷氨酸受体。 “ 也许这是一个巧合，但是，如果谷氨酸受体帮助精子游泳是一种保守功能的话，人类的这项技能很可能是跟苔藓学的。 ”