La Dionaea muscipula, nota come Trappola di Venere, è una pianta carnivora che intrappola le sue prede attraverso foglie modificate. Il meccanismo d'azione prevede un rapido movimento della foglia quando la piccola preda entra in contatto con essa. Si chiude immediatamente per un successivo processo di digestione. La foglia della trappola di Venere è costituita da peli sensibili al tatto o peli di attivazione che aiutano a segnalare la trappola attraverso un potenziale d'azione attivato dal sodio.

diverse piccole Venus Flytrap all'interno dei vasi
Fonte dell'immagine: Unsplash da Dmitry Makarov.

Il potenziale d'azione è un mezzo di segnalazione cellulare che ha luogo quando gli ioni caricati positivamente entrano nelle cellule causando un rapido cambiamento dell'ambiente elettrico nella membrana cellulare per raggiungere il limite di soglia. Questo a sua volta invia segnali elettrici all'altra cellula per una risposta attiva.

Il segnale è così rapido da intrappolare la preda in pochi secondi.

La preda viene digerita da enzimi rilasciati da ghiandole sul rivestimento della foglia. I nutrienti necessari vengono assorbiti dalla pianta per continuare l'azione.

La ragione, l'osservazione e la sperimentazione:

Proprio come il cervello umano, responsabile dei cambiamenti di tensione in particolari regioni che emergono come attività elettrica sotto forma di potenziali d'azione che viaggiano attraverso le cellule nervose. Queste attività possono essere stimate utilizzando tecniche come la magnetoencefalografia, l'elettroencefalografia e la risonanza magnetica per analizzare potenziali disturbi e la loro diagnosi.

Un gruppo di ricercatori interdisciplinari ha mostrato l'attività magnetica unica della trappola di Venere in associazione con la sua segnalazione elettrica in modo simile agli esseri umani.

Anche il meccanismo della trappola di Venere si basa sul potenziale d'azione che genera segnali elettrici nel sistema.

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Fonte dell'immagine: Unsplash da Clint Patterson

Il potenziale d'azione della Venus Flytrap può essere innescato dal caldo, dal freddo, dal contenuto d'acqua e da altri fattori meccanici o ambientali. I ricercatori hanno utilizzato il calore per indurre il potenziale d'azione per misurare il campo magnetico, poiché hanno notato che la temperatura influenzava l'ampiezza del potenziale d'azione.

Hanno utilizzato magnetometri atomici per misurare il biomagnetismo associato all'attività elettrica. I sensori utilizzati erano celle di vetro riempite con vapori di atomi di alcali che rispondevano alle variazioni dell'attività biomagnetica.

I magnetometri richiedono un ambiente schermato magneticamente per effettuare la misurazione. Si tratta di un passo precauzionale per misurare solo l'attività magnetica della pianta multicellulare. Questo strumento è molto efficace e preferibile ai magnetometri a interfaccia quantistica superconduttori (SQID), poiché possono essere miniaturizzati per ottenere una risoluzione spaziale ottimale per la misurazione dei dati.

Il segnale magnetico registrato dalla trappola di Venere dai ricercatori aveva un'ampiezza di 0,5 picotesla, molto più debole del campo magnetico terrestre.

Questo potrebbe concludere l'utilità dell'attività biomagnetica che potrebbe aiutare nella tecnica non invasiva di rilevamento dello stress.

Il miglioramento delle colture è l'obiettivo finale per correggere gli effetti causati da fattori ambientali come i cambiamenti di temperatura, l'azione chimica e anche l'attacco di erbivori o insetti attraverso il rilevamento del feedback elettromagnetico. Complimenti al team per aver scoperto le basi molecolari del biomagnetismo nelle piante.

Per saperne di più sulla loro ricerca, consultare il riferimento riportato di seguito, mentre per saperne di più sul potenziale d'azione fare clic su qui.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. e altri. I potenziali d'azione inducono campi biomagnetici nelle piante carnivore Venus flytrap. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

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