მცენარეთა მოძრაობა დიდი ხანია მოხიბლავს მრავალი მკვლევარი. პარკოსნები მცენარეთა ჯგუფია, რომელიც ცნობილია ფოთლების სხვადასხვა მოძრაობის გამოვლენით, მათ შორის „ნიკტინასტური მოძრაობა“, რომლის დროსაც ფოთლები იხსნება დღისით და იხურება ღამით. მცენარის მსგავსი მოძრაობები მოიცავს ცისფერი სინათლის გამოწვეულ და შეხებით მგრძნობიარე მოძრაობებს, როგორიცაა მგრძნობიარე მცენარეებში, როგორიცაა Mimosa pudica.
მოძრაობა ფოთლის სტრუქტურებში გამოწვეულია განმეორებითი და შექცევადი გაფართოება და შეკუმშვა საავტომობილო საკნებში, ეს არის უჯრედები სტრუქტურაში, რომელსაც ეწოდება pulvinus ფურცლებისა და ფოთლების ძირში. ასეთი განმეორებადი და შექცევადი უჯრედის გაფართოება და შეკუმშვა ძალზე იშვიათია მცენარეულ უჯრედებში, რომლებიც გარშემორტყმულია ხისტით. უჯრედის კედელი. უფრო მეტიც, კარგად არ არის გასაგები, თუ როგორ შეუძლიათ საავტომობილო უჯრედებს განმეორებადი და შექცევადი გაფართოება და შეკუმშვა.
მცენარის უჯრედის კედლები შედგება მრავალი ცელულოზის მიკროფიბრილებისგან, რომლებიც იკუმშებიან ან ფართოვდებიან უჯრედის შიგნით და გარეთ ოსმოსური კონცენტრაციის განსხვავებების საპასუხოდ. თუმცა, ცვლილებების რაოდენობა, რომელიც შეიძლება გამოწვეული იყოს ანიზოტროპიით ცელულოზის მიკროფიბრილების მოწყობაში, ვერ ხსნის მოძრაობა პულვინუსის.
მკვლევარმა ჯგუფმა მიუკი ნაკატას და ტაკუ დემურას ხელმძღვანელობით ნარას მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტში (NAIST) შეისწავლა პულვინარული საავტომობილო უჯრედების კვეთები Desmodium paniculatum-დან კონფოკალური ლაზერული მიკროსკოპის გამოყენებით, რათა გამოიკვლიოს უჯრედების განმეორებადი და შექცევადი გაფართოებისა და შეკუმშვის მექანიზმი. მათ გამოავლინეს უნიკალური წრეწირის „ნაპრალები“ საავტომობილო უჯრედების უჯრედის კედელში, რომელიც შეიცავდა ნაკლებ ცელულოზას. სტრუქტურები კონსერვირებული იყო პარკოსნების ორ ქვეოჯახში, მათ შორის სოია, კუძუ და მგრძნობიარე მცენარეები.
ქსოვილის ნაჭრების პარკოსანი ქერქის საავტომობილო უჯრედებიდან სხვადასხვა ოსმოლარობის ხსნარებში გადატანისას, პულვინარული ჭრილები გაიზარდა სიგანეში, რაც მიუთითებს მექანიზმზე, რომლის საშუალებითაც მცენარის უჯრედის კედლები შეიძლება მოქნილი იყოს სხვადასხვა ოსმოლარობის ხსნარებზე საპასუხოდ.
უჯრედის კედლის დეტალური ანალიზის კომბინაციით, კომპიუტერული სიმულაციებიდა პულვინარული ნაპრალების დაკვირვებით უჯრედებში, რომლებიც განიცდიან გაფართოებას და შეკუმშვას, პულვინარული ჭრილები დადგინდა, რომ იყო მექანიკურად მოქნილი სტრუქტურები, რომლებიც იხსნება და იხურება უჯრედის გაფართოებისა და შეკუმშვის დროს.
„კომპიუტერულმა მოდელირებამ აჩვენა, რომ პულვინარული ნაპრალები აადვილებს ანიზოტროპულ გაფართოებას ჭრილების პერპენდიკულარულ მიმართულებით ტურგორის წნევის არსებობისას“, - ამბობს მიუკი ნაკატა. მკვლევარებმა მოქმედება შეადარეს სწორ ჭრილობებს ან ჭრილებს, რომლებიც გამოიყენება კირიგამში, იაპონურ ქაღალდზე, ქაღალდის ფურცლის გაფართოების გასაუმჯობესებლად.
ამრიგად, მკვლევარმა ჯგუფმა შესთავაზა, რომ ეს უნიკალური, პულვინარული ნაპრალები არის სტრუქტურები, რომლებიც მოქმედებენ კორტიკალური საავტომობილო უჯრედების უფრო მეტ მოძრაობაზე, ვიდრე სხვაგვარად დაუშვებდნენ უჯრედის კედელში ტიპიური ცელულოზის მიკროფიბრილებს.
ჩვენ ვაძლევთ ჰიპოთეზას, რომ ფილტვის ნაპრალები აქვს როლი ფოთლის დინამიურ მოძრაობაში კორტიკალური საავტომობილო უჯრედების განმეორებითი და შექცევადი დეფორმაციის გზით სხვა ფაქტორებთან ერთად, მათ შორის ცელულოზის ორიენტაცია, უჯრედის კედლის პექტინით მდიდარი შემადგენლობა, კორტიკალური საავტომობილო უჯრედების გეომეტრია და The აქტინის ციტოჩონჩხი”, - ამბობს მიუკი ნაკატა.
კვლევა გამოქვეყნდა ჟურნალში მცენარეთა ფიზიოლოგია.