Плотоядное растение работает с газовыми радикалами
Ловить насекомых с помощью озона? Когда требуется молниеносная скорость, плотоядные растения используют реактивные атомы газа в качестве передатчиков сигналов. Нельзя полностью исключать, что однажды это сделает растения популярными морскими свинками для клеточных физиологов.
Насекомоядная венерина мухоловка захватывает неосторожных маленьких существ специальными ловчими листьями: как только жертва касается одной или нескольких из шести ловчих щетинок по бокам листа, они смыкаются, молниеносно закрываются и предотвращают побег. Поколения ботаников считали, что в качестве тревожного сигнала достаточно легкого прикосновения к щетинным датчикам. Но это только полдела, о чем сообщила группа исследователей во главе с Владимиром Колобовым из Университета Алабамы на «Конференции по газовой электронике» экспертам и научным корреспондентам «Науки»: или Радикалы азота играют важную роль в быстрой активации технологии зеленого датчика во всей системе при съемке.
Исследователям стало известно о предварительном эксперименте, который поначалу казался несколько странным: в лаборатории они использовали электрический генератор для создания струй ионизированного воздуха, то есть холодной плазмы, при комнатной температуре и направляли их на поверхности листьев и реснички, служившие датчиками для венериных мухоловок. Это всегда гарантировало, что механизм ловушки немедленно закроется, даже если газ касался сенсоров так мягко, что обычно они не срабатывали. По мнению исследователей, очевидно, что ионы в плазме играют определенную роль. Здесь учитываются реактивные варианты атомов газа, такие как озон, который образуется в лаборатории, как и в природе после вспышки молнии, а также реактивные формы азота.
Такие варианты газовых атомов, которые чаще встречаются в плазме - активные формы кислорода и азота или RONS - широко известны в клеточной биологии не только как радикальные вредители в тканях, но и как полезные передатчики физиологических сигналов, например, в мышцы. По словам исследователей, работающих с Колобовым, они также выполняют важную сенсорную сигнальную функцию в венериновых мухоловках: механизм щелчка всегда срабатывает, когда экспериментальные растворы с реактивными молекулами, такими как H2O 2наносили на листья, но не на воду. В целом, ученые надеются, что наблюдение может быть больше, чем просто любопытство. Ведь можно понять влияние RONS непосредственно на растение, тогда как их влияние на физиологические процессы в противном случае потребовало бы комплексных исследований на культурах клеток.
Однако нейросенсорная схема венериных мухоловок сложнее, чем кажется на первый взгляд: растение должно молниеносно реагировать на сигналы, чтобы на самом деле иметь возможность ловить насекомых; Кроме того, ей приходится уравновешивать свои реакции, чтобы не набрасываться на каждую каплю дождя или лист, уносимый ветром. Различные меры предосторожности гарантируют, что тревога разумно контролируется и что все последующие процессы, такие как выработка пищеварительных ферментов в железистых клетках, не будут постоянно увеличиваться без необходимости.