Magnetna revolucija: Akcijski potencial Venus Flytrap

Dionaea muscipula, znana kot Venus Flytrap, je mesojeda rastlina, ki svoj plen ujame s spremenjenimi listi. Mehanizem delovanja vključuje hiter premik lista, ko pride majhen plen v stik z njim. Takoj se zapre, da se pozneje prebavi. List Venerine pasti je sestavljen iz dlačic, občutljivih na dotik, ali sprožilnih dlačic, ki pomagajo pri signalizaciji za past prek akcijskega potenciala, aktiviranega z natrijem.

več majhnih Venus Flytrap v lončkih — Vir slike: Unsplash po Dmitrij Makarov.

Akcijski potencial je način celične signalizacije, ki poteka, ko pozitivno nabiti ioni vstopijo v celice in povzročijo hitro spremembo električnega okolja v celični membrani, da bi dosegli mejno vrednost. To pa pošlje električne signale drugi celici, da se ta aktivno odzove.

Signal je tako hiter, da plen ujame v nekaj sekundah.

Želodec plen prebavi z encimi, ki jih sproščajo žleze na listni sluznici. Rastlina absorbira potrebna hranila, da lahko nadaljuje z delovanjem.

Razlog, opazovanje in eksperimentiranje:

Tako kot človeški možgani, ki so odgovorni za spremembe napetosti v določenih regijah, ki se pojavljajo kot električna aktivnost v obliki akcijskih potencialov, ki potujejo po živčnih celicah. Te aktivnosti je mogoče oceniti s tehnikami, kot so magnetoencefalografija, elektroencefalografija in slikanje z magnetno resonanco, za analizo morebitnih motenj in njihovo diagnozo.

Skupina interdisciplinarnih raziskovalcev je edinstveno magnetno aktivnost Venus flytrap v povezavi z njeno električno signalizacijo prikazala na podoben način kot pri ljudeh.

Tudi mehanizem Venus flytrap temelji na akcijskem potencialu, ki povzroča električne signale v sistemu.

Žična stiskalnica, naprava IOT za delce, magnetno stikalo, prenosni računalnik in premostitvene žice na začetku projekta, povezanega z internetom stvari — Vir slike: Unsplash po Clint Patterson

Akcijski potencial Venus Flytrap lahko sprožijo vročina, mraz, vsebnost vode in drugi mehanski ali okoljski dejavniki. Raziskovalci so uporabili toploto za sprožitev akcijskega potenciala za merjenje magnetnega polja, saj so opazili, da temperatura vpliva na amplitudo akcijskega potenciala.

Za merjenje biomagnetizma, povezanega z električno aktivnostjo, so uporabili atomske magnetometre. Uporabljeni senzorji so bile steklene celice, napolnjene s parami alkalnih atomov, ki so se odzivale na spremembe biomagnetne aktivnosti.

Magnetometri za izvajanje meritev potrebujejo magnetno zaščiteno okolje. To je previdnostni ukrep, da bi izmerili samo magnetno aktivnost večcelične rastline. To orodje je zelo učinkovito in ima prednost pred magnetometri s superprevodno kvantno vmesniško napravo (SQID), saj jih je mogoče miniaturizirati za optimalno prostorsko ločljivost pri merjenju podatkov.

Raziskovalci so zabeležili magnetni signal Venerine mušnice z amplitudo 0,5 pikotesle, ki je precej šibkejša od zemeljskega magnetnega polja.

Na podlagi tega bi lahko sklepali na uporabnost biomagnetne aktivnosti, ki bi lahko pomagala pri neinvazivni tehniki za odkrivanje stresa.

Izboljšanje pridelka je končni cilj za odpravo učinkov, ki jih povzročajo okoljski dejavniki, kot so temperaturne spremembe, kemično delovanje in tudi napad rastlinojedcev ali žuželk, z zaznavanjem elektromagnetnih povratnih informacij. Pohvale ekipi za odkritje molekularne osnove biomagnetizma v rastlinah.

Če želite izvedeti več o njunih raziskavah, si oglejte spodnjo referenco, za več informacij o akcijskem potencialu pa kliknite tukaj.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. et al. Akcijski potenciali povzročajo biomagnetna polja pri mesojedih rastlinah Venus flytrap. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

Magnetna revolucija: Akcijski potencial Venerine mušnice

Naročite se na naše novice