Dionaea muscipula, cunoscută popular sub numele de Venus Flytrap, este o plantă carnivoră care își prinde prada prin intermediul frunzelor modificate. Mecanismul de acțiune include mișcarea rapidă a frunzei atunci când prada mică intră în contact cu ea. Aceasta se închide imediat pentru un proces ulterior de digestie. Frunza capcanei Venus este formată din fire de păr sensibile la atingere sau fire de păr de declanșare care ajută la semnalizarea capcanei prin intermediul potențialului de acțiune activat de sodiu.

mai multe mici Venus Flytrap în ghivece
Sursa imaginii: Unsplash de Dmitri Makarov.

Potențialul de acțiune este un mijloc de semnalizare celulară care are loc atunci când ionii încărcați pozitiv pătrund în celule, provocând o schimbare rapidă a mediului electric din membrana celulară pentru a atinge limita de prag. Aceasta, la rândul său, trimite semnale electrice către cealaltă celulă pentru un răspuns activ.

Semnalul este atât de rapid încât prinde prada în câteva secunde.

Prada este digerată de enzimele eliberate de glandele de pe mucoasa frunzei. Planta absoarbe nutrienții necesari pentru a continua acțiunea.

Motivul, observația și experimentarea:

La fel ca în cazul creierului uman, responsabil pentru schimbările de tensiune din anumite regiuni, care apar ca activitate electrică sub forma unor potențiale de acțiune care călătoresc prin celulele nervoase. Aceste activități pot fi estimate cu ajutorul unor tehnici precum magnetoencefalografia, electroencefalografia și imagistica prin rezonanță magnetică pentru a analiza eventualele tulburări și diagnosticarea acestora.

Un grup de cercetători interdisciplinari a evidențiat activitatea magnetică unică a capcană de Venus în asociere cu semnalele sale electrice, într-un mod similar cu cel al oamenilor.

Mecanismul capcană de Venus se bazează, de asemenea, pe potențialul de acțiune care are ca rezultat semnale electrice în sistem.

Un sertizor de sârmă, un dispozitiv IOT cu particule, un întrerupător magnetic cu lamelă, un laptop și fire de legătură la începutul unui proiect conectat la internetul lucrurilor
Sursa imaginii: Unsplash de Clint Patterson

Potențialul de acțiune al capcanelor Venus poate fi declanșat de căldură, frig, conținut de apă și alți factori mecanici sau de mediu. Cercetătorii au folosit căldura pentru a induce potențialul de acțiune pentru a măsura câmpul magnetic, deoarece au observat că temperatura afectează amplitudinea potențialului de acțiune.

Aceștia au folosit magnetometre atomice pentru a măsura biomagnetismul asociat cu activitatea electrică. Senzorii folosiți erau celule de sticlă care erau umplute cu vapori de atomi de alcalin care răspundeau la schimbările în activitatea biomagnetică.

Magnetometrele au nevoie de un mediu ecranat magnetic pentru a efectua măsurătorile. Acesta este un pas de precauție pentru a măsura doar activitatea magnetică a plantei multicelulare. Acest instrument este foarte eficient și este preferat magnetometrelor cu dispozitiv de interfață cuantică supraconductoare (SQID), deoarece acestea pot fi miniaturizate pentru o rezoluție spațială optimă pentru măsurarea datelor.

Semnalul magnetic înregistrat de către cercetători a avut o amplitudine de 0,5 picotesla, ceea ce este mult mai slab decât câmpul magnetic al Pământului.

Acest lucru ar putea concluziona utilitatea activității biomagnetice, care ar putea ajuta la tehnica neinvazivă de detectare a stresului.

Ameliorarea culturilor este scopul final pentru a remedia efectele cauzate de factorii de mediu, cum ar fi schimbările de temperatură, acțiunea chimică și, de asemenea, atacul erbivorelor sau al insectelor, prin detectarea feedback-ului electromagnetic. Felicitări echipei pentru descoperirea bazei moleculare a biomagnetismului în plante.

Pentru a afla mai multe despre cercetarea lor, consultați referința dată mai jos, iar pentru a citi mai multe despre potențialul de acțiune, faceți clic pe aici.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. și colab. Potențialele de acțiune induc câmpuri biomagnetice la plantele carnivore Venus flytrap. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

logo-abonare

Abonează-te la newsletter-ul nostru

Conținut exclusiv de înaltă calitate despre vizuale eficiente
comunicarea în domeniul științei.

- Ghid exclusiv
- Sfaturi de design
- Știri și tendințe științifice
- Tutoriale și șabloane