Dionaea muscipula, populært kendt som Venus Fluefanger, er en kødædende plante, der fanger sit bytte ved hjælp af modificerede blade. Virkningsmekanismen omfatter en hurtig bevægelse af bladet, når det lille bytte kommer i kontakt med det. Det lukker sig øjeblikkeligt for en senere fordøjelsesproces. Venusfluefangerens blad består af berøringsfølsomme hår eller triggerhår, der hjælper med at signalere fældning gennem natriumaktiveret aktionspotentiale.

flere små Venusfluefanger i potter
Billedkilde: Unsplash af Dmitry Makarov.

Aktionspotentialet er et middel til cellesignalering, der finder sted, når de positivt ladede ioner kommer ind i cellerne og får et elektrisk miljø i cellemembranen til hurtigt at ændre sig for at nå tærskelgrænsen. Dette sender igen elektriske signaler til den anden celle for at få en aktiv respons.

Signalet er så hurtigt, at det fanger byttet i løbet af få sekunder.

Byttet fordøjes af enzymer, der frigives af kirtler på bladets foring. De nødvendige næringsstoffer absorberes af planten for at fortsætte handlingen.

Årsagen, observation og eksperimentering:

Ligesom den menneskelige hjerne er ansvarlig for spændingsændringer i bestemte regioner, der viser sig som elektrisk aktivitet i form af aktionspotentialer, der bevæger sig gennem nerveceller. Disse aktiviteter kan estimeres ved hjælp af teknikker som magnetoencefalografi, elektroencefalografi og magnetisk resonansbilleddannelse for at analysere potentielle lidelser og diagnosticere dem.

En gruppe tværfaglige forskere udstillede Venusfluefældens unikke magnetiske aktivitet i forbindelse med dens elektriske signalering på samme måde som hos mennesker.

Venus' fluefangermekanisme er også baseret på det aktionspotentiale, der resulterer i elektriske signaler i systemet.

En ledningstang, en IOT-partikelenhed, en magnetisk reed-kontakt, en bærbar computer og jumperledninger i starten af et internet of things-projekt.
Billedkilde: Unsplash af Clint Patterson

Venusfluefangerens aktionspotentiale kan udløses af varme, kulde, vandindhold og andre mekaniske eller miljømæssige faktorer. Forskerne brugte varme til at fremkalde aktionspotentialet for at måle magnetfeltet, da de bemærkede, at temperaturen påvirkede amplituden af aktionspotentialet.

De brugte atomare magnetometre til at måle den biomagnetisme, der er forbundet med elektrisk aktivitet. De anvendte sensorer var glasceller, som var fyldt med dampe af alkaliatomer, der reagerede på ændringerne i den biomagnetiske aktivitet.

Magnetometrene kræver et magnetisk afskærmet miljø for at kunne udføre målingen. Det er en sikkerhedsforanstaltning for kun at måle den flercellede plantes magnetiske aktivitet. Dette værktøj er meget effektivt og foretrækkes frem for superledende quantum interface device magnetometre (SQID), da de kan miniaturiseres for at opnå optimal rumlig opløsning til måling af data.

Det magnetiske signal fra Venus' fluefanger, som forskerne registrerede, havde en amplitude på omkring 0,5 picotesla, hvilket er langt svagere end jordens magnetfelt.

Dette kunne konkludere nytten af den biomagnetiske aktivitet, som kunne hjælpe i den ikke-invasive teknik til påvisning af stress.

Afgrødeforbedring er det ultimative mål for at rette op på de virkninger, der skyldes miljøfaktorer som temperaturændringer, kemiske påvirkninger og også angreb fra planteædere eller insekter ved at registrere den elektromagnetiske feedback. Kudos til holdet for at have fundet det molekylære grundlag for biomagnetisme i planter.

Hvis du vil vide mere om deres forskning, kan du tjekke referencen nedenfor, og hvis du vil læse mere om aktionspotentialet, skal du klikke på her.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. et al. Aktionspotentialer inducerer biomagnetiske felter i kødædende Venus flytrap-planter. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

logo-abonnement

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Eksklusivt indhold af høj kvalitet om effektiv visuel
kommunikation inden for videnskab.

- Eksklusiv guide
- Tips til design
- Videnskabelige nyheder og tendenser
- Vejledninger og skabeloner