كيف تطوي “عضلات” نبات الميموزا بسرعة

اتصل بهم مصنع المحركات. أو عضلات النبات. يمكن لانتفاخات صغيرة من الخلايا المتخصصة في نبات الميموزا أن تطوي وريقاتها الريشية معًا في ثوانٍ ، ثم تسترخي – وتقوم بذلك مرة أخرى.

نظرة جديدة على هذه الانتفاخات على ميموزا بوديكا كشف عالم الميكانيكا الحيوية ديفيد سلبودا David Sleboda من جامعة كاليفورنيا في إيرفين عن مزيد من التفاصيل حول كيفية إدارة الورقة لطيها السريع بشكل غير عادي. يقول: “أعتقد أن هذه الأعضاء المعينة رائعة حقًا لأن حركتها قابلة للعكس”. “[W]عندما يرى الناس حركة النبات التي يمكن عكسها ، فإنها تبدو أكثر تشابهًا مع حركة الحيوانات “.

لقد عمل العلماء بالفعل على الكيمياء الأساسية التي تدفع محرك الميموزا الصغير، أو pulvinus ، كتب هو وزملاؤه في ورقة بحثية مقررة في 6 فبراير علم الأحياء الحالي. عندما يتدافع حافر الغزلان أو أي شيء آخر مخيف على ورقة ، ينتقل البوتاسيوم وبعض الأيونات الأخرى من جزء من اللب إلى جزء آخر. الماء يتبع سووش الأيونات. الخلايا التي تفقد الماء تنكمش وترهل بينما تلك الموجودة على الجانب الآخر تنتفخ. تؤدي التشوهات في العديد من البلفيني إلى ثني نصفي الورقة الريشية تجاه بعضها البعض ، مثل يد غير مرئية تغلق كتابًا برفق.

بدلاً من دراسة الكيمياء ، نظر سلبودا وزملاؤه في التفاصيل الهيكلية المجهرية لخلايا البلفينوس التي تساعد في خلق مثل هذه التشوهات المفيدة ، كما أفاد في 7 يناير في الاجتماع السنوي لجمعية البيولوجيا التكاملية والمقارنة في أوستن ، تكساس. إحدى الميزات التي تجعل خلايا العضلات النباتية تنتفخ بشكل أكثر كفاءة هي تعزيزها بألياف مجهرية. إنها تعمل مثل الكورسيهات ، مما يمنع الخلايا من الانتفاخ في جميع الاتجاهات. بدلاً من ذلك ، يوجه المشد الكثير من التورم على طول المحور الذي يطوي أنصاف الأوراق.

أيضًا ، خلايا اللب التي تحتاج إلى الانتفاخ السريع لها ما يشبه تجاعيد الأنسجة القابلة للتمدد بسهولة لتدفق المياه ، بالإضافة إلى مناطق خاصة مسامية للغاية تسمى حقول الحفر. تبدو الحفر كما لو أن الماء يمكن أن يتدفق بسهولة في حالة الطوارئ ذات الأوراق المدغدغة. يبدو ترتيب الخلية نفسه متخصصًا في التوسع والانكماش. قال سلبودا إن المقطع العرضي للعنق يكشف عن نمط “مثل منفاخ كونسرتينا”.

على نطاق واسع م. بوديكا، أو النبات الحساس ، هو أحد أكثر أنواع الأوراق المثنية المعروفة. ومع ذلك ، فإن مجموعات من النباتات الأخرى في نفس العائلة ، وهي البقوليات ، تحرك أوراقها أيضًا ، كما يقول عالم النبات ثاينارا بوليكاربو مينديز من جامعة إستادوال باوليستا في بوتوكاتو بالبرازيل. يقترب بعض الأقارب بسرعة مثل م. بوديكا، لكن الكثير منها أبطأ. لكن ما تفكر فيه أيضًا هو سبب اقتراب الأوراق على الإطلاق. اقترح الناس مجموعة متنوعة من المزايا: تثبيط الحيوانات عن الرعي على نبات يبدو فجأة أكثر شبهاً بالعصا ، أو حتى مساعدة النبات على فقدان حرارة أقل في الليالي شديدة البرودة.

يمكن لـ Sleboda أيضًا أن يستبعد الفرضيات المقترحة ولكنه يظل متشككًا في كل منها. يقول: “ليس هناك الكثير من الأبحاث”. ومع ذلك ، هذا جيد معه. يقول: “الشيء المفضل لدي في إغلاق أوراق النباتات الحساسة هو أننا لا نعرف لماذا يفعلون ذلك.”