Onlara bitki motorları diyoruz. Veya bitki kasları. Bir mimoza bitkisindeki özelleşmiş hücrelerin küçük çıkıntıları, tüylü yaprakçıklarını saniyeler içinde katlayabilir, sonra gevşeyebilir ve bunu tekrar yapabilir.
Irvine, California Üniversitesi’nden biyomekanist David Sleboda, Mimosa pudica bitkisindeki bu çıkıntılara yeni bir bakış, bir yaprağın alışılmadık derecede hızlı katlanmasını nasıl yönettiğine dair daha fazla ayrıntıyı ortaya çıkardı, diyor. “Bence bu belirli organlar gerçekten harika çünkü hareketleri tersine çevrilebilir” diyor. “[W]İnsanlar tersine çevrilebilir bitki hareketi gördüklerinde, bu hayvan hareketine çok daha fazla benziyor.”
Bilim adamları, küçük bir mimoza motorunu veya pulvinus’u çalıştıran temel kimyayı çoktan çözdüler, o ve meslektaşları 6 Şubat’ta Güncel Biyoloji için hazırlanan bir makalede yazıyorlar. Bir geyik tırnağı veya başka bir şey bir yaprağı itip kaktığında, potasyum ve diğer bazı iyonlar pulvinusun bir kısmından diğerine kayar. Su, iyonların swoosh’unu takip eder. Su kaybeden hücreler söner ve sarkar, diğer taraftakiler şişer. Birden fazla pulvinideki bozulmalar, tüylü bir yaprağın yarısının, görünmez bir elin bir kitabı nazikçe kapatması gibi birbirine doğru katlanmasına neden olur.
Katlanmış bir mimoza yaprağının yandan görünüş çizimi, kas benzeri pulvinus yapılarını (turuncu) gösterir; burada kimya, bazı hücrelerin şişmesine, diğerlerinin sarkmasına izin veren geçici mikro su dalgaları yaratır ve böylece yaprak kısımlarını yerine iter. DA Sleboda ve arkadaşları/Current Biology 2023A tarafı -katlanmış bir mimoza yaprağının çizimi, kas benzeri pulvinus yapılarını (turuncu) gösterir; burada kimya, bazı hücrelerin şişmesine, diğerlerinin sarkmasına izin veren ve böylece yaprak parçalarını pozisyona iten geçici mikro su dalgalanmaları yaratır. DA Sleboda et al/Current Biology 2023
Sleboda ve meslektaşları, kimya çalışmak yerine pulvinus hücrelerinde bu tür faydalı bozulmalar yaratmaya yardımcı olan mikroskobik yapısal ayrıntılara baktılar, 7 Ocak’ta Austin, Teksas’taki Bütünleştirici ve Karşılaştırmalı Biyoloji Topluluğu yıllık toplantısında bildirdi. Bitki kas hücrelerinin daha verimli şişmesini sağlayan özelliklerden biri, mikroskobik fibrillerle takviye edilmesidir. Korse gibi çalışırlar, hücrelerin her yöne doğru şişmesini önlerler. Bunun yerine korse, şişliğin çoğunu yaprak yarımlarını katlayacak olan eksen boyunca yönlendirir.
Ayrıca, hızlı bir şekilde şişmesi gereken pulvinus hücreleri, akan su için kolayca genişleyebilen doku kırışıklarına ve ayrıca çukur alanları adı verilen özel oldukça gözenekli bölgelere sahiptir. Çukurlar, gıdıklanan yapraklı bir acil durumda su kolayca savulabilirmiş gibi görünüyor. Hücre düzenlemesinin kendisi, genişleme ve küçülme konusunda uzmanlaşmış görünüyor. Sleboda, bir pulvinus kesitinin “bir akordeonun körüğü gibi” bir model ortaya çıkardığını söyledi.
Bir mimoza bitkisinin küçük kas benzeri pulvinusundaki bir hücrenin bazı kenarlarında fibriller (büyütülmüş) adı verilen keçeleşmiş lifler, hücreyi daha kullanışlı hale getirebilir. Kas hücrelerinin kimyası değiştiğinde, su bir hücreye akar, lifler şişmeyi işe yaramaz yönlerde azaltır. Bunun yerine hücre, katlanma gibi faydalı hareketlere yardımcı olması muhtemel yönlerde daha dramatik bir şekilde şişer. bu su hareketine yardımcı olur. İç yüzeylerin bazılarında özellikle hayaletimsi gri puantiyeler gibi görünen gözenekli noktalar vardır. Çukur alanları olarak adlandırılan bu alanlar, hücre bir yükten payına düşeni taşımak için şekil değiştirirken suyun hücre duvarından geçişini hızlandırır.DA Sleboda et al/Current Biology 2023
Yaygın M. pudica veya hassas bitki, daha iyi bilinen yaprak fleksörlerinden biridir. Brezilya, Botucatu’daki Universidade Estadual Paulista’dan botanikçi Thainara Policarpo Mendes, yine de aynı ailedeki diğer bitki kümelerinin, baklagillerin de yapraklarını hareket ettirdiğini söylüyor. Bazı akrabalar M. pudica gibi hızlı kapanır, ancak çoğu daha yavaştır. Yine de düşündüğü şey, neden yakınlaştığıdır. İnsanlar çeşitli avantajlar önerdiler: hayvanları birdenbire daha sopa gibi görünen bir bitki üzerinde otlatmaktan caydırmak, hatta bir bitkinin çok soğuk gecelerde daha az ısı kaybetmesine yardımcı olmak.
Sleboda da öne sürülen hipotezleri çürütebilir ama hepsine şüpheyle yaklaşır. “Bir ton araştırma yok” diyor. Ancak bu onun için sorun değil. “Hassas bitkilerin yaprak kapatmasıyla ilgili en sevdiğim şey, bunu neden yaptıklarını bilmememiz” diyor.
