Speciaal gevormde cellen werken als motoren om mimosablaadjes als een boek te sluiten
De spieren van een plant doen het tillen en duwen dat een sluit Mimosa pudica plant blad als een boek bij aanraking, misschien als verdediging tegen gevaar. Nu kijken wetenschappers hoe structurele details van de spierachtige cellen het vouwvermogen van de plant verbeteren.
Noem ze plantmotoren. Of plant spieren. Kleine uitstulpingen van gespecialiseerde cellen in een mimosaplant kunnen zijn gevederde blaadjes binnen enkele seconden samenvouwen, dan ontspannen – en het opnieuw doen.
Een nieuwe kijk op deze uitstulpingen op de Mimosa pudica plant heeft meer details onthuld over hoe een blad zijn ongewoon snelle vouwing beheert, zegt biomechanicus David Sleboda van de University of California, Irvine. “Ik denk dat deze specifieke organen echt cool zijn omdat hun beweging omkeerbaar is”, zegt hij. “[W]Als mensen een plantbeweging zien die omkeerbaar is, lijkt het veel meer op beweging van dieren.”
Science News-koppen, in je inbox
Headlines en samenvattingen van de laatste Science News-artikelen, elke donderdag in je inbox bezorgd.
Dankjewel voor het aanmelden!
Er is een probleem opgetreden bij het aanmelden.
Wetenschappers hebben het al uitgewerkt basischemie die een kleine mimosa-motor aandrijftof pulvinus, schrijven hij en collega’s in een paper gepland voor 6 februari Huidige biologie. Wanneer een hertenhoef of iets anders engs een blad verdringt, verschuiven kalium en enkele andere ionen van het ene deel van een pulvinus naar het andere. Water volgt de swoosh van ionen. Cellen die water verliezen lopen leeg en zakken in, terwijl die aan de andere kant opzwellen. Vervormingen in meerdere pulvini zorgen ervoor dat de helften van een gevederde blad naar elkaar toe vouwen, zoals een onzichtbare hand die zachtjes een boek sluit.
In plaats van scheikunde te bestuderen, keken Sleboda en collega’s naar microscopische structurele details in pulvinuscellen die zulke nuttige vervormingen helpen creëren, meldde hij op 7 januari tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de Society for Integrative and Comparative Biology in Austin, Texas. Een kenmerk dat ervoor zorgt dat plantenspiercellen efficiënter opzwellen, is versterking met microscopische fibrillen. Ze werken als korsetten en voorkomen dat cellen in alle richtingen uitpuilen. In plaats daarvan leidt het korset een groot deel van de zwelling langs de as die de bladhelften zal opvouwen.
Pulvinus-cellen die snel moeten uitpuilen, hebben ook wat lijkt op rimpels van gemakkelijk uitzetbaar weefsel voor binnenstromend water, plus speciale zeer poreuze zones die pitvelden worden genoemd. De kuilen zien eruit alsof water er gemakkelijk doorheen kan sijpelen in een noodgeval met gekietelde bladeren. Celopstelling zelf ziet er gespecialiseerd uit voor uitzetten en krimpen. Een pulvinus-dwarsdoorsnede onthult een patroon “zoals de balg van een concertina”, zei Sleboda.
De wijdverspreide M. pudica, of gevoelige plant, is een van de bekendere bladbuigers. Maar clusters van andere planten in dezelfde familie, de peulvruchten, bewegen ook hun bladeren, zegt botanicus Thainara Policarpo Mendes van Universidade Estadual Paulista in Botucatu, Brazilië. Sommige familieleden sluiten snel zoals M. pudica, maar velen zijn langzamer. Waar ze echter ook aan denkt, is waarom bladeren überhaupt dichtbij blijven. Mensen hebben verschillende voordelen voorgesteld: dieren ontmoedigen om te grazen op een plant die er plotseling meer plakkerig uitziet, of zelfs een plant helpen minder warmte te verliezen tijdens zeer koude nachten.
Ook Sleboda kan voorgestelde hypothesen afrollen, maar blijft sceptisch over ze allemaal. “Er is niet veel onderzoek”, zegt hij. Dat vindt hij echter prima. “Mijn favoriete ding over het sluiten van bladeren van gevoelige planten, ” zegt hij, “is dat we niet weten waarom ze het doen.”
Dit artikel werd ondersteund door lezers zoals jij.
Onze missie is om nauwkeurig, boeiend nieuws over de wetenschap aan het publiek te verstrekken. Die missie is nog nooit zo belangrijk geweest als nu.
Als nieuwsorganisatie zonder winstoogmerk kunnen we het niet zonder u.
Uw steun stelt ons in staat om onze inhoud gratis en toegankelijk te houden voor de volgende generatie wetenschappers en ingenieurs. Investeer in kwaliteitsvolle wetenschapsjournalistiek door vandaag nog te doneren.
