磁気革命。ヴィーナス・フライトラップの活動電位

ビーナス・フライ・トラップは、葉を加工して獲物を捕らえる肉食植物である。その仕組みは、小さな獲物が接触すると、葉が素早く動き出す。すぐに葉を閉じて消化する。ビーナス・フライトラップの葉には触覚毛やトリガー毛があり、ナトリウム活性化活動電位によって捕獲の合図を送るのに役立っている。

活動電位は、正電荷を帯びたイオンが細胞内に入り、細胞膜の電気環境が急激に変化して閾値に達したときに起こる細胞シグナルの手段である。これにより、他の細胞に電気信号が送られ、活発に反応するようになる。

信号が非常に速いので、数秒で獲物を捕らえることができるのです。

葉の裏にある腺から放出される酵素によって、獲物が消化される。必要な栄養素は植物に吸収され、活動を継続する。

その理由、観察、実験。

人間の脳のように、特定の領域の電圧変化を担当し、神経細胞内を移動する活動電位の形で電気活動として出現します。これらの活動は、脳磁図、脳波、磁気共鳴画像などの技術を使って推定することができ、潜在的な障害やその診断の分析に利用されています。

学際的な研究グループは、ビーナス・フライトラップが持つ独特の磁気活動を、人間と同じように電気信号と結びつけて展示したのです。

ビーナス・フライトラップのメカニズムも、システム内の電気信号が発生する活動電位がベースになっている。

ビーナス・フライトラップの活動電位は、熱、寒さ、水分量、その他の機械的要因や環境要因によって引き起こされることがあります。研究者らは、温度が活動電位の振幅に影響を与えることに着目し、熱を用いて活動電位を誘発させ、磁場を測定した。

彼らは、電気的活動に伴う生体磁気を測定するために、原子磁力計を使用した。使用したセンサーは、生体磁気活動の変化に反応するアルカリ原子の蒸気で満たされたガラスセルである。

磁力計が測定を行うには、磁気シールドされた環境が必要です。これは、多細胞植物の磁気活動をただ測定するための予防措置である。このツールは非常に効果的で、超伝導量子インターフェースデバイス磁力計（SQID）よりも、データの測定に最適な空間分解能で小型化できるため、好ましいとされている。

研究者が記録したハエトリソウの磁気信号は0.5ピコテスラ程度で、地球の磁場よりはるかに弱いものでした。

これにより、ストレスの非侵襲的な検出技術に役立つ生体磁気活動の有用性を結論付けることができました。

作物の改良は、温度変化や化学作用、草食動物や昆虫の攻撃などの環境要因による影響を、電磁気のフィードバックを検出することで解決することが究極の目標です。植物における生体磁性の分子基盤を発見した研究チームに賛辞を贈ります。

また、活動電位の詳細については、下記をご覧ください。これ.

磁気革命ヴィーナス・フライトラップ活動電位