Dionaea muscipula, allmänt känd som Venus flugfälla, är en köttätande växt som fångar sitt byte genom modifierade blad. Verkningsmekanismen innefattar bladets snabba rörelse när det lilla bytet kommer i kontakt med det. Det stängs omedelbart för en senare matsmältningsprocess. Venus flugfällas blad består av beröringskänsligt hår eller triggerhår som hjälper till att signalera för fångst genom natriumaktiverad aktionspotential.

flera små Venusflugfällor i krukor
Bildkälla: Unsplash av Dmitrij Makarov.

Aktionspotentialen är ett sätt att signalera till cellerna som uppstår när positivt laddade joner kommer in i cellerna och orsakar en snabb förändring av den elektriska miljön i cellmembranet så att tröskelvärdet nås. Detta sänder i sin tur elektriska signaler till den andra cellen för en aktiv respons.

Signalen är så snabb att den fångar bytet inom några sekunder.

Bytet smälts av enzymer som frisätts av körtlar på bladets insida. De näringsämnen som krävs absorberas av växten för att fortsätta handlingen.

Anledningen, observation och experiment:

Precis som den mänskliga hjärnan ansvarar för spänningsförändringar i vissa regioner som framträder som elektrisk aktivitet i form av aktionspotentialer som färdas genom nervceller. Dessa aktiviteter kan uppskattas med hjälp av tekniker som magnetencefalografi, elektroencefalografi och magnetisk resonanstomografi för att analysera potentiella störningar och diagnostisera dem.

En grupp tvärvetenskapliga forskare visade Venus flugfällas unika magnetiska aktivitet i samband med dess elektriska signalering på ett liknande sätt som hos människor.

Venus flugfällas mekanism bygger också på aktionspotentialen som resulterar i elektriska signaler i systemet.

En kabelpress, IOT-partikel, magnetisk reedbrytare, bärbar dator och bygelkablar i början av ett projekt med koppling till sakernas internet
Bildkälla: Unsplash av Clint Patterson

Venus flugfällas aktionspotential kan utlösas av värme, kyla, vattenhalt och andra mekaniska eller miljömässiga faktorer. Forskarna använde värme för att framkalla aktionspotential och mäta magnetfältet eftersom de märkte att temperaturen påverkade aktionspotentialens amplitud.

De använde atomära magnetometrar för att mäta biomagnetismen i samband med elektrisk aktivitet. De sensorer som användes var glasceller som var fyllda med ångor av alkaliatomer som reagerade på förändringar i den biomagnetiska aktiviteten.

Magnetometrarna kräver en magnetiskt avskärmad miljö för att utföra mätningen. Detta är en försiktighetsåtgärd för att bara mäta den magnetiska aktiviteten hos den flercelliga växten. Detta verktyg är mycket effektivt och föredras framför supraledande SQID-magnetometrar (quantum interface device) eftersom de kan miniatyriseras för optimal rumslig upplösning vid mätning av data.

Den magnetiska signal som forskarna registrerade från Venus flugfälla hade en amplitud på 0,5 pikotesla, vilket är mycket svagare än jordens magnetfält.

Detta tyder på att den biomagnetiska aktiviteten är användbar och kan bidra till en icke-invasiv teknik för att upptäcka stress.

Att förbättra grödorna är det yttersta målet för att åtgärda de effekter som orsakas av miljöfaktorer som temperaturförändringar, kemisk påverkan och även angrepp från växtätare eller insekter genom att upptäcka den elektromagnetiska återkopplingen. Vi gratulerar teamet till upptäckten av den molekylära grunden för biomagnetism i växter.

Om du vill veta mer om deras forskning, kolla in referensen nedan, och för att läsa mer om åtgärdspotentialen klicka på här.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. et al. Aktionspotentialer inducerar biomagnetiska fält i köttätande Venus flytrap-växter. Vetenskaplig rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

logotyp-abonnemang

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Exklusivt innehåll av hög kvalitet om effektiv visuell
kommunikation inom vetenskap.

- Exklusiv vägledning
- Tips för design
- Vetenskapliga nyheter och trender
- Handledningar och mallar