. Venüs Flytrap doğanın en eşsiz ve ikoniklerinden biridir etobur bitkiler. Şüphesiz bir böcek hassas tetik kıllarıyla temas kurduğunda, yapraklarını bir saniyeden daha kısa bir sürede kapma yeteneği ile bilinir. Tesis, en hafif dokunuşu bir elektrik sinyali eksik olmasına rağmen, tuzağının kapatılmasını tetikleyen beyin veya sinir sistemi.
Araştırmacılar onlarca yıldır, zayıf bir fırçanın bu kadar güçlü bir tepkiyi nasıl ortaya çıkarabileceğini ve son zamanlarda yayınlanan yeni bir çalışmayı açıklamaya çalıştılar. Doğa İletişimi– Bu süreç hakkında yeni bilgiler sağlar.
Araştırmacılar Saitama Üniversitesi ve Ulusal Temel Biyoloji Enstitüsü Japonya’da, Flytrap’ın duyusal tüylerinin tabanında birincil dokunmatik sensör olarak hizmet veren bir iyon kanalı olan DMMSL10 tanımladı. Bu keşif, bitkinin minimal mekanik girdiyi tuzak kapanmasını başlatan bir elektrik sinyaline nasıl çevirdiğini açıklar.
Sinirsiz Dokun
Bitkiler nöronlara sahip olmasa da, birçoğu hala fiziksel teması tespit edebilir ve yanıtlayabilir. Venüs Flytrap’ta, bu duyarlılık tuzağın içini kaplayan tetik kıllara odaklanır. Bu kıllar art arda iki kez dokunulduğunda, sinyal Bu yaprakların kapanmasına neden olur. Kesin moleküler Bununla birlikte, dokunuşu elektriksel bir olaya dönüştürmekten sorumlu sensör, şimdiye kadar bir gizem olarak kaldı.
Yeni çalışmanın baş yazarı yardımcı doçent Hiraku Suda, “Birçok bitki tepkisi, bitkinin dokunsal anlamından – bu nedenle altta yatan moleküler mekanizmaların Venüs Flytrap’ın ötesinde paylaşılabilir” dedi.
Sinyal formunu izlemek
Süreci incelemek için ekip, GCAMP6F adı verilen bir floresan kalsiyum gösterge proteini üreten flytraps yarattı. İki kullandılarfoton Duyusal kıllar büküldüğünde bitki içindeki kalsiyum ve elektriksel aktivitedeki değişiklikleri gözlemlemek için mikroskopi ve elektrik kayıtları.
Nazik bir dokunuş kalsiyumda sadece hafif bir artış ve küçük bir elektrik değişikliği ile sonuçlandı. Ancak daha sıkı bir viraj çok daha güçlü bir sinyal üretti. Bu sinyal belirli bir eşiği geçtikten sonra, aksiyon potansiyeli olarak bilinen hızlı bir elektrik artışını tetikledi. Sinyal ayrıca saçın tabanından tüm tuzak boyunca hareket eden bir kalsiyum dalgasını tetikledi.
Araştırmacılar, bu eşiğe bağımlı olduğunu belirtiyor mekanizma kavramsal olarak, hayvan sinir sistemlerinin sinyal üretme biçimine benzer, sinir bitkilerde.
DMMSL10’un rolü
Ekip, duyusal kıllarda bulunan iyon kanalı DMMSL10’un zayıf dokunuşları yükseltmek için gerekli olduğunu belirledi.
DMMSL10’un rolünü test etmek için araştırmacılar genetik Bu iyon kanalından yoksun Venüs Flytraps’ı oluşturma teknikleri. Bu modifiye edilmiş bitkilerde, normalde güçlü eylemi tetikleyecek dokunuşlar, sadece zayıf, lokalize sinyaller üretti. DMMSL10’un güçlendirici etkisi olmadan, elektrik sinyalleri asla tuzağı kapatmak için gereken eşiğe ulaşmadı.
Araştırmacılar DMMSL10’u bir biyolojik Bitki boyunca hızlı bir yanıtı tetikleyecek kadar güçlü olana kadar zayıf bir sinyali arttıran amplifikatör.
Tuzaktaki karıncalar
DMMSL10’un doğal koşullar altında bir rol oynayıp oynamadığını belirlemek için ekip, karıncaların Venüs Flytraps boyunca serbestçe yürüyebileceği küçük, kapalı bir ortam kurdu. Normal bitkilerde, karınca teması genellikle kalsiyum dalgalarına ve hızlı tuzak kapanmasına yol açtı. Bununla birlikte, DMMSL10 içermeyen bitkilerde, bu kalsiyum dalgaları nadirdi ve tuzaklar çok daha az kapandı.
Suda, “Bulgularımız, DMMSL10’un, en ufak, zar zor otlayan temaslardan bile dokunmatik uyaranların tespitini sağlayan oldukça hassas duyusal tüyler için önemli bir mekanikensör olduğunu gösteriyor” dedi.
Bitki Krallığı’ndaki çıkarımlar
Venüs Flytrap’ın çıtçıtından sorumlu moleküler dokunmatik sensörün tanımlanması, uzun süreli bir çözmekten daha fazlasını yapar botanik bulmaca. Ayrıca, bitkilerin genel olarak yağmur, tozlayıcılar ve yırtıcılar gibi güçlere nasıl anlam ve tepki verdiğine ışık tutar.
Mekanosensing, çeşitli bitki süreçleri için temeldir. Yazarlar, Venüs Flytrap’ta tanımlanan mekanizmaların diğer türlerle de ilgili olabileceğini öne sürmektedir. Daha ileri çalışmalar, benzer iyon kanallarının bitki krallığı boyunca dokunsal tepkilere dahil olup olmadığını araştırabilir.
Yeni araştırma, sinirleri olmayan bir bitkinin böyle bir hız ve hassasiyetle nasıl tepki verebileceğine açık bir cevap sunuyor, nihayet DMMSL10’un benzersiz bitkilerin bir sinyale nazik bir dokunuşu güçlendirmesini sağlayarak Venüs Flytrap’ın hızlı kapatılmasını tetiklediğini ortaya koyuyor.
Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiğinde geçmişe sahip bir yazar ve araştırmacıdır. Veri analitiğinde bir sertifika ile birlikte İşletme Yüksek Lisansı ve İşletme Lisans Yüksek Lisans derecesine sahiptir. Çalışmaları analitik eğitimi gelişmekte olan bilim, havacılık ve astronomik araştırmalara odaklanmaktadır.
Source link
