Ученые обнаружили, что Венерина мухоловка создает собственное магнитное поле

Впервые измерено магнитное поле растения. Хотя рассматриваемое растение, плотоядная Венерина мухоловка (Dionaea muscipula), является кандидатом на роль самого необычного представителя растительного царства, открытие может привести к лучшим способам исследования здоровья и более распространенной флоры.

В почвах с низким содержанием азота насекомые и пауки являются таким богатым и заманчивым источником питательных веществ. Растения самостоятельно эволюционировали в хищничество много раз, однако быстрое закрытие листьев, которое Венерина мухоловка использует для защиты своей добычи, встречается исключительно редко – большинство плотоядных растений предпочитают более пассивные методы, такие как волокна, направленные внутрь, или скользкие склоны.

Когда касание насекомых приводит в действие волоски мухоловки, внутри растения передается электрический сигнал, стимулирующий закрытие листьев в течение буквально секунды, что является удивительно быстрым движением по стандартам растений. Подробнее о механизме действия растения и иллюстрация в статье: “Как работает Венерина мухоловка“.

Электрические сигналы, которые нервы животных используют для передачи импульса, создают магнитные поля, которые можно обнаружить, чтобы отследить происходящее, и кандидат наук Энн Фабрикант из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце подумала, что то же самое должно быть применимо и к Венериным мухоловкам.

«Можно сказать, что исследование немного похоже на проведение МРТ на людях», – говорится в заявлении Фабрикант. «Проблема в том, что магнитные сигналы в растениях очень слабые, что объясняет, почему было чрезвычайно трудно измерить их с помощью старых технологий».

Фабрикан – часть команды, которая использовала атомные магнитометры для решения этой проблемы. Датчик представляет собой стеклянную ячейку, заполненную парами атомов щелочных металлов, которые реагируют на небольшие изменения в локальном магнитном поле. Эти магнитометры с оптической накачкой более привлекательны для биологических применений, поскольку они не требуют криогенного охлаждения и могут быть миниатюрными.

Далее, 14-го января 2021 года, в журнале Scientific Reports, междисциплинарная группа исследователей из университетов Германии, объявила об обнаружении временных магнитных полей, возникающих тогда, когда клетки мухоловки передают сигналы необходимые для закрытия листьев. 

«Мы смогли продемонстрировать, что потенциалы действия в системе многоклеточного растения создают измеримые магнитные поля, что никогда не подтверждалось ранее», – сказала Фабрикант. «Уровень зарегистрированного сигнала аналогичен тому, который наблюдается при поверхностных измерениях нервных импульсов у животных», – добавила она. 

Фабрикант и ее коллеги считают, что другие растения также производят магнитные поля, но они, вероятно, будут еще слабее, и поэтому их будет сложнее обнаружить. Тем не менее, они считают, что такие поля могут указывать на болезни или другие факторы стресса, и надеются, что портативные устройства обнаружения когда-нибудь позволят фермерам неинвазивно отслеживать здоровье своих культур.

DOI: 10.1038 / s41598-021-81114-w | Читайте также: