Dionaea muscipula, joka tunnetaan yleisesti nimellä Venus Flytrap, on lihansyöjäkasvi, joka vangitsee saaliinsa muokattujen lehtien avulla. Toimintamekanismiin kuuluu lehden nopea liike, kun pieni saalis joutuu kosketuksiin sen kanssa. Se sulkeutuu välittömästi myöhempää ruoansulatusprosessia varten. Venuskärpäsloukun lehdissä on kosketusherkkiä karvoja tai laukaisukarvoja, jotka auttavat ansan asettamisessa natrium-aktivoituneen toimintapotentiaalin avulla.

useita pieniä Venus Flytrap ruukkujen sisällä
Kuvalähde: Kuvan lähde: Unsplash by Dmitri Makarov.

Toimintapotentiaali on solun viestinvälityskeino, joka tapahtuu, kun positiivisesti varautuneet ionit pääsevät soluihin, jolloin solukalvon sähköinen ympäristö muuttuu nopeasti ja saavuttaa kynnysarvon. Tämä puolestaan lähettää sähköisiä signaaleja toiselle solulle aktiivista vastetta varten.

Signaali on niin nopea, että se vangitsee saaliin muutamassa sekunnissa.

Saalis sulatetaan lehden sisäpinnalla olevien rauhasten vapauttamien entsyymien avulla. Kasvi imee itseensä tarvittavat ravinteet jatkaakseen toimintaansa.

Syy, havainnointi ja kokeilu:

Aivan kuten ihmisen aivot, jotka ovat vastuussa jännitemuutoksista tietyillä alueilla, jotka ilmenevät sähköisenä aktiivisuutena toimintapotentiaalien muodossa, jotka kulkevat hermosolujen läpi. Näitä toimintoja voidaan arvioida käyttämällä tekniikoita, kuten magnetoenkefalografiaa, elektroenkefalografiaa ja magneettikuvausta, mahdollisten häiriöiden analysoimiseksi ja niiden diagnosoimiseksi.

Ryhmä monitieteisiä tutkijoita osoitti Venus flytrapin ainutlaatuisen magneettisen aktiivisuuden yhdessä sen sähköisen signaloinnin kanssa samalla tavalla kuin ihmisillä.

Venus flytrap -mekanismi perustuu myös toimintapotentiaaliin, joka johtaa sähköisiin signaaleihin järjestelmässä.

Johdonpuristin, hiukkasen IOT-laite, magneettinen reed-kytkin, kannettava tietokone ja hyppyjohdot esineiden internetiin kytketyn projektin alussa.
Kuvalähde: Kuvan lähde: Unsplash by Clint Patterson

Venus Flytrapin toimintapotentiaali voi käynnistyä lämmön, kylmän, vesipitoisuuden ja muiden mekaanisten tai ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Tutkijat käyttivät lämpöä toimintapotentiaalin indusoimiseen magneettikentän mittaamiseksi, koska he huomasivat, että lämpötila vaikutti toimintapotentiaalin amplitudiin.

He käyttivät atomimagneettimittareita mittaamaan sähköiseen aktiivisuuteen liittyvää biomagnetismia. Antureina käytettiin lasikennoja, jotka oli täytetty alkaliatomien höyryillä, jotka reagoivat biomagneettisen aktiivisuuden muutoksiin.

Magnetometrit vaativat mittauksen suorittamiseen magneettisesti suojatun ympäristön. Tämä on varotoimenpide, jotta monisoluisen kasvin magneettista aktiivisuutta voidaan mitata. Tämä työkalu on erittäin tehokas ja parempi kuin suprajohtavat kvanttiliitäntälaitteiden magnetometrit (SQID), koska niitä voidaan pienentää optimaalisen alueellisen resoluution saavuttamiseksi mittaustietojen mittaamiseksi.

Tutkijat tallensivat Venuksen kärpäsloukun magneettisen signaalin, jonka amplitudi oli noin 0,5 pikoteslaa, mikä on paljon heikompi kuin maan magneettikenttä.

Tästä voidaan päätellä biomagneettisen aktiivisuuden hyödyllisyys, joka voisi auttaa ei-invasiivisessa tekniikassa stressin havaitsemiseksi.

Viljelykasvien parantaminen on perimmäinen tavoite korjata ympäristötekijöiden, kuten lämpötilan muutosten, kemiallisten vaikutusten ja myös kasvinsyöjien tai hyönteisten hyökkäysten aiheuttamat vaikutukset havaitsemalla sähkömagneettinen palaute. Kiitokset ryhmälle siitä, että se on löytänyt kasvien biomagnetismin molekyyliperustan.

Jos haluat tietää lisää heidän tutkimuksestaan, tutustu alla olevaan viitteeseen, ja jos haluat lukea lisää toimintapotentiaalista, klikkaa täällä.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. et al. Toimintapotentiaalit aiheuttavat biomagneettisia kenttiä lihansyöjäkasveissa. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w.

logo-tilaus

Tilaa uutiskirjeemme

Eksklusiivista korkealaatuista sisältöä tehokkaasta visuaalisesta
tiedeviestintä.

- Eksklusiivinen opas
- Suunnitteluvinkkejä
- Tieteelliset uutiset ja suuntaukset
- Oppaat ja mallit