Dionaea muscipula, im Volksmund Venusfliegenfalle genannt, ist eine fleischfressende Pflanze, die ihre Beute durch veränderte Blätter fängt. Der Wirkungsmechanismus besteht darin, dass sich das Blatt schnell bewegt, wenn die kleine Beute damit in Berührung kommt. Es schließt sich sofort für einen späteren Verdauungsprozess. Das Blatt der Venusfliegenfalle besteht aus berührungsempfindlichen Haaren oder Triggerhaaren, die durch ein Natrium-aktiviertes Aktionspotenzial das Fallenstellen signalisieren.
Das Aktionspotenzial ist ein Mittel zur Zellsignalisierung, das auftritt, wenn positiv geladene Ionen in die Zellen eindringen und eine rasche Veränderung der elektrischen Umgebung in der Zellmembran bewirken, um die Schwellengrenze zu erreichen. Dies wiederum sendet elektrische Signale an die andere Zelle, um eine aktive Antwort zu erhalten.
Das Signal ist so schnell, dass es die Beute innerhalb weniger Sekunden einfängt.
Die Beute wird durch Enzyme verdaut, die von Drüsen auf der Blattoberfläche freigesetzt werden. Die erforderlichen Nährstoffe werden von der Pflanze aufgenommen, um die Aktion fortzusetzen.
Der Grund: Beobachtung und Experimentieren:
So wie das menschliche Gehirn für Spannungsänderungen in bestimmten Regionen verantwortlich ist, die sich als elektrische Aktivität in Form von Aktionspotenzialen äußern, die durch die Nervenzellen wandern. Diese Aktivitäten können mit Techniken wie der Magnetoenzephalographie, der Elektroenzephalographie und der Magnetresonanztomographie geschätzt werden, um mögliche Störungen zu analysieren und zu diagnostizieren.
Eine Gruppe von interdisziplinären Forschern hat die einzigartige magnetische Aktivität der Venusfliegenfalle in Verbindung mit ihrer elektrischen Signalgebung in ähnlicher Weise wie beim Menschen nachgewiesen.
Der Mechanismus der Venusfliegenfalle basiert ebenfalls auf dem Aktionspotenzial, das zu elektrischen Signalen im System führt.
Das Aktionspotenzial der Venusfliegenfalle kann durch Hitze, Kälte, Wassergehalt und andere mechanische oder umweltbedingte Faktoren ausgelöst werden. Die Forscher nutzten Wärme zur Auslösung des Aktionspotenzials, um das Magnetfeld zu messen, da sie feststellten, dass die Temperatur die Amplitude des Aktionspotenzials beeinflusst.
Sie verwendeten atomare Magnetometer, um den Biomagnetismus in Verbindung mit der elektrischen Aktivität zu messen. Die verwendeten Sensoren waren Glaszellen, die mit Dämpfen von Alkaliatomen gefüllt waren, die auf die Veränderungen der biomagnetischen Aktivität reagierten.
Die Magnetometer benötigen eine magnetisch abgeschirmte Umgebung, um die Messung durchführen zu können. Dies ist eine Vorsichtsmaßnahme, um nur die magnetische Aktivität der vielzelligen Pflanze zu messen. Dieses Instrument ist sehr effektiv und wird den supraleitenden Quantenschnittstellen-Magnetometern (SQID) vorgezogen, da sie für eine optimale räumliche Auflösung bei der Messung der Daten miniaturisiert werden können.
Das von den Forschern aufgezeichnete magnetische Signal der Venusfliegenfalle hatte eine Amplitude von etwa 0,5 Pikotesla, was wesentlich schwächer ist als das Magnetfeld der Erde.
Dies könnte auf die Nützlichkeit der biomagnetischen Aktivität schließen lassen, die bei der nichtinvasiven Technik zur Erkennung von Stress helfen könnte.
Die Verbesserung von Pflanzen ist das ultimative Ziel, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren wie Temperaturschwankungen, chemischen Einwirkungen und auch Pflanzenfresser- oder Insektenbefall durch die Erkennung elektromagnetischer Rückkopplungen zu beheben. Wir gratulieren dem Team zur Entdeckung der molekularen Grundlagen des Biomagnetismus in Pflanzen.
Um mehr über ihre Forschung zu erfahren, lesen Sie die unten angegebene Referenz, und um mehr über das Aktionspotenzial zu erfahren, klicken Sie auf hier.
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