Sinekkapan Bitkilerinin Kısa Vadeli Av Hafızası

Yakida

From bay
Yönetici
Kayıt tarihi
23 Mart 2021
Mesaj
535
Sinekkapan bitkileri kısa vadeli av 'hafızasını' nasıl saklar?
Yaprak hücrelerindeki kalsiyum konsantrasyonları, etçil bitkilerin aniden kapanmaları gerektiğinde sinyal verir.


100720_cs_venusflytrap_feat-1028x579.jpg

Sinekkapan bitkilerindeki duyusal kıllar tetiklendiğinde, yapraklardaki hücrelere bir kalsiyum seli girerek tuzağın kapanmasına neden olur.


Bir sinekkapanının kısa süreli "hafızası" yaklaşık 30 saniye sürebilir. Bir böcek, bitkinin hassas tüylerine yalnızca bir kez dokunursa tuzak hareketsiz kalır. Ancak böcek yaklaşık yarım dakika içinde tekrar vurursa, etçil bitkinin yaprakları kopar ve avını tuzağa düşürür.

Sinekkapan bitkilerinin (Dionaea muscipula) ilk dokunuşu nasıl hatırladıkları bir gizem. Yeni bir çalışma, bitkilerin bunu kalsiyum kullanarak yaptığını ortaya koyuyor, araştırmacılar 5 Ekim'de Nature Plants'de çevrimiçi olarak bildirdi.

Japonya, Okazaki'deki Ulusal Temel Biyoloji Enstitüsü'nden biyolog olan Mitsuyasu Hasebe, bilim adamlarının bazı bitkilerin bir tür uzun süreli hafızaya sahip olduğunu bildiklerini söylüyor. Örneklerden biri, bitkilerin ilkbaharda çiçeğe bir sinyal olarak uzun kışın soğuk dönemlerini hatırladığı vernalizasyondur. ancak kısa süreli hafıza daha muammalı diyor ve ekliyor, "bu, kalsiyumun dahil edildiğinin ilk doğrudan kanıtı"

Çene benzeri yapraklarıyla ünlü etçil bitkinin beyni veya sinir sistemi olmamasına rağmen, görünüşe göre beşe kadar sayabilir ve canlı av ile yağmur gibi şeyleri ayırt edebilir, bu da yanlışlıkla yapraklarının kapanmasını tetikleyerek enerji israfına neden olabilir (SN: 1/24/16). Önceki araştırmalar, kalsiyumun bu süreçte bir rol oynadığını öne sürdü, ancak genetik mühendisliğinin yardımıyla Hasebe ve meslektaşları, kalsiyumu fiilen çalışırken görebildiler.

Araştırmacılar, sinekkapanlarına, kalsiyuma maruz kaldığında yeşil parlayan bir protein üreten genler ekledi. Ekip, tuzağın duyusal kıllarından birine dokunduğunda, bu saçın tabanı parlamaya başladı ve sonra parlama, solmaya başlamadan önce yapraktan yayıldı. Araştırmacılar yaklaşık 30 saniye içinde saça ikinci kez dokunduklarında veya yaprağın üzerindeki farklı bir saça dokunduklarında, tuzağın yaprakları öncekinden daha da parlak bir şekilde aydınlandı ve bitki hızla kapandı.

Araştırmacılar, sinekkapan bitkisinin kısa süreli belleğinin yaprak hücrelerinin içindeki kalsiyumun arttığını ve azaldığını gösteriyor. Duyusal bir kıl her tetiklendiğinde, kalsiyum salınımına işaret eder. Kalsiyum konsantrasyonu, o ikinci, daha hızlı kalsiyum dalgalanmasıyla elde edilen belirli bir seviyeye ulaştığında, tuzak kapanır.

Sinekkapan bitkisinin genetiği değiştirilmiş bu sinek kapanı görüntüleri, bitkinin tuzağındaki kalsiyum seviyelerinin arttığını ve ardından duyusal kıllarından birine dokunulduğunda solmaya başladığını gösteriyor. Yeni bir araştırmaya göre ikinci bir dokunuş, yapraklardaki hücrelere daha da fazla kalsiyum girerek, tuzağın kapanmasına neden olan bir eşiği aşıyor.

Adsız2.jpg
Yine de araştırma bitkinin tüm sırlarını açığa çıkarmıyor. Almanya'daki Würzburg Üniversitesi'nde biyofizikçi olan ortak yazar Rainer Hedrich, avı algılamak için, bir sinek veya başka bir böceğin hareketini bitkinin hücrelerinde dalgalanan küçük voltaj değişikliklerine dönüştürebilen hızlı bir elektrik şebekesi çalıştırdığını söylüyor. Bilim adamları, kalsiyum bellek sisteminin bitkinin çatırdamasını etkinleştirmek için bu elektrik ağıyla birlikte nasıl çalıştığından hala emin değiller.

Çek Cumhuriyeti Olomouc'daki Palacký Üniversitesi'nde bitki fizyoloğu olan ve çalışmaya dahil olmayan Andrej Pavlovič, "Kalsiyum ve elektrik sinyalinin yakın ilişkisi sıradan bitkilerde biliniyor, bu nedenle sinekkapan bitkisinde de bekleniyordu" diyor. Ancak araştırmanın en ilginç kısmının tuzağı parlatmak olduğunu söylüyor. Bu tür genetik dönüşümler, sıkça incelenen bitkilerde yaygındır, ancak daha az çalışılmış yırtıcı bitkilerde yapılması daha zordur, bu nedenle bitkinin parlamasını sağlamak için sinekkapanının genlerini başarılı bir şekilde tasarlamak "etobur bitkiler üzerinde yapılan çalışmalarda ileriye doğru büyük bir adımdır."

14 EKİM 2020 06:00
 
Top