Dionaea muscipula, известна като Венерината мухоловка, е месоядно растение, което улавя жертвата си чрез модифицирани листа. Механизмът на действие включва бързо движение на листата, когато малката жертва влезе в контакт с тях. То се затваря незабавно за по-късен процес на храносмилане. Листата на Венерината мухоловка се състоят от чувствителни на допир власинки или тригерни власинки, които помагат за подаването на сигнал за улавяне чрез активиран от натрий потенциал на действие.

няколко малки Venus Flytrap в саксии
Източник на изображението: Unsplash от Дмитрий Макаров.

Потенциалът на действие е средство за клетъчна сигнализация, което се осъществява, когато положително заредените йони навлизат в клетките и предизвикват бърза промяна на електрическата среда в клетъчната мембрана, за да достигнат праговата граница. Това от своя страна изпраща електрически сигнали към другата клетка за активен отговор.

Сигналът е толкова бърз, че улавя жертвата в рамките на няколко секунди.

Жертвата се разгражда от ензими, отделяни от жлезите по листото. Необходимите хранителни вещества се абсорбират от растението, за да продължи действието си.

Причината - наблюдение и експериментиране:

Подобно на човешкия мозък, отговорен за промените в напрежението в определени региони, които се появяват като електрическа активност под формата на потенциали за действие, които преминават през нервните клетки. Тези дейности могат да бъдат оценени с помощта на техники като магнитоенцефалография, електроенцефалография и ядрено-магнитен резонанс, за да се анализират потенциални нарушения и да се диагностицират.

Група интердисциплинарни изследователи демонстрира уникалната магнитна активност на Венерината мухоловка във връзка с електрическата ѝ сигнализация по начин, подобен на този при хората.

Механизмът на Venus flytrap също се основава на потенциала на действие, който води до електрически сигнали в системата.

Кримпер, устройство за IOT с частици, магнитен рид ключ, лаптоп и джъмперни кабели в началото на проект, свързан с интернет на нещата
Източник на изображението: Unsplash от Клинт Патерсън

Потенциалът на действие на Venus Flytrap може да се задейства от топлина, студ, съдържание на вода и други механични фактори или фактори на околната среда. Изследователите използват топлина за предизвикване на потенциал на действие, за да измерят магнитното поле, тъй като забелязват, че температурата влияе на амплитудата на потенциала на действие.

Те използват атомни магнитометри за измерване на биомагнетизма, свързан с електрическата активност. Използваните сензори са стъклени клетки, пълни с пари на алкални атоми, които реагират на промените в биомагнитната активност.

Магнитометрите изискват магнитно екранирана среда за извършване на измерванията. Това е предпазна мярка, за да се измери само магнитната активност на многоклетъчното растение. Този инструмент е много ефективен и предпочитан пред магнитометрите със свръхпроводящо квантово интерфейсно устройство (SQID), тъй като те могат да бъдат миниатюрни за оптимална пространствена разделителна способност за измерване на данните.

Регистрираният от изследователите магнитен сигнал на Венерината мухоловка е с амплитуда от 0,5 пикотесла, което е много по-слабо от земното магнитно поле.

Това може да доведе до заключението за полезността на биомагнитната активност, която може да помогне за неинвазивна техника за откриване на стрес.

Подобряването на културите е крайната цел за отстраняване на последиците, причинени от фактори на околната среда, като температурни промени, химически действия, както и нападение от тревопасни животни или насекоми, чрез откриване на електромагнитната обратна връзка. Поздравления за екипа за откриването на молекулярната основа на биомагнетизма в растенията.

За да научите повече за техните изследвания, вижте посочената по-долу препратка, а за да прочетете повече за потенциала на действие, кликнете върху тук.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. и др. Потенциалите на действие индуцират биомагнитни полета в месоядни растения от вида Venus flytrap. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

Свързани статии
абонамент за лого

Абонирайте се за нашия бюлетин

Ексклузивно висококачествено съдържание за ефективни визуални
комуникация в областта на науката.

- Ексклузивно ръководство
- Съвети за дизайн
- Научни новини и тенденции
- Уроци и шаблони