O'simliklar harakati uzoq vaqtdan beri ko'plab tadqiqotchilarni hayratda qoldirdi. Dukkakli o'simliklar - bu turli xil barglar harakatlarini namoyish qilish bilan mashhur o'simliklar guruhi, shu jumladan "niktinastik harakat", barglari kunduzi ochilib, kechasi yopiladi. Shunga o'xshash o'simlik harakatlariga ko'k yorug'lik va teginish sezgir harakatlar kiradi, masalan, Mimosa pudica kabi sezgir o'simliklarda.
Barg tuzilmalaridagi harakat takroriy va teskari harakatlar natijasida yuzaga keladi kengaytirish va qisqarishi motor hujayralar, bu barg barglari va petioles tagida joylashgan pulvinus deb ataladigan strukturadagi hujayralardir. Bunday takrorlanuvchi va qaytariladigan hujayra kengayishi va qisqarishi qattiq hujayralar bilan o'ralgan o'simlik hujayralarida juda kam uchraydi. hujayra devori. Bundan tashqari, motor hujayralari qanday qilib takrorlanuvchi va qaytariladigan kengayish va qisqarish qobiliyatiga ega ekanligi yaxshi tushunilmagan.
O'simlik hujayra devorlari hujayraning ichki va tashqi qismi o'rtasidagi osmotik kontsentratsiyaning farqiga javoban qisqaradigan yoki kengayadigan bir qator tsellyuloza mikrofibrillalaridan iborat. Biroq, tsellyuloza mikrofibrillalarining joylashuvida anizotropiya tufayli yuzaga kelishi mumkin bo'lgan o'zgarishlar miqdori to'liq diapazonni tushuntirib bera olmaydi. harakat pulvinusdan.
Nara Fan va Texnologiya Institutida (NAIST) Miyuki Nakata va Taku Demura boshchiligidagi tadqiqot guruhi takrorlanuvchi va qaytariladigan hujayra kengayishi va qisqarish mexanizmini o'rganish uchun konfokal lazer mikroskopidan foydalangan holda Desmodium paniculatum dan pulvinar motor hujayralarining ko'ndalang kesimlarini o'rganib chiqdi. Ular motor hujayralarining hujayra devorida kamroq tsellyuloza bo'lgan noyob aylana "yoriqlar" ni aniqladilar. Tuzilmalar dukkakli o'simliklarning ikkita kichik oilasida, jumladan soya, kudzu va sezgir o'simliklarda saqlanib qolgan.
Dukkakli o'simliklarning kortikal motor hujayralaridan to'qimalar bo'laklarini turli osmolyarlikdagi eritmalarga o'tkazishda pulvinar yoriqlar kengaydi, bu mexanizmni ko'rsatadi. o'simlik hujayralari devorlari turli osmolyarlikdagi eritmalarga javoban egiluvchan bo'lishi mumkin.
Hujayra devorini batafsil tahlil qilish kombinatsiyasi orqali, kompyuter simulyatsiyalari, va kengayishi va qisqarishi sodir bo'lgan hujayralardagi pulvinar yoriqlar kuzatuvlari, pulvinar yoriqlar hujayraning kengayishi va qisqarishi paytida ochiladigan va yopiladigan mexanik moslashuvchan tuzilmalar ekanligi aniqlandi.
"Kompyuterni modellashtirish pulvinar tirqishlar turgor bosimi mavjud bo'lganda tirqishlarga perpendikulyar yo'nalishda anizotropik kengayishni osonlashtirishini taklif qildi", deydi Miyuki Nakata. Tadqiqotchilar bu harakatni qog'oz varag'ining cho'zilishini yaxshilash uchun yapon qog'oz ishlab chiqaruvchisi kirigamida qo'llaniladigan tekis kesiklar yoki yoriqlar bilan solishtirishdi.
Shunday qilib, tadqiqot guruhi bu noyob, pulvinar yoriqlar hujayra devoridagi odatiy tsellyuloza mikrofibrillalari tomonidan ruxsat etilganidan ko'ra, kortikal motor hujayralarining ko'proq harakatlanishiga imkon beradigan tuzilmalar ekanligini taklif qildi.
"Biz pulvinar yoriqlar boshqa omillar, shu jumladan tsellyuloza yo'nalishi, hujayra devorining pektinga boy tarkibi, kortikal motor hujayralarining geometriyasi va kortikal motor hujayralarining takrorlanuvchi va qaytariladigan deformatsiyasi orqali dinamik barglar harakatida rol o'ynashi haqidagi farazni taqdim etamiz. the aktin sitoskeleti", - deydi Miyuki Nakata.
Tadqiqot jurnalda chop etiladi O'simliklar fiziologiyasi.