觸發金星捕蠅器的電脈沖首次繪制

金星捕蠅器(麝香苣苔屬）是地球上一些最兇猛的植物。這些食肉植物在它們撲上來之前看起來最可怕，當它們準備誘捕獵物時。

獠牙嘎嘎，金星捕蠅器等待。直到昆蟲或蜘蛛撓到它的一根感覺毛發——一次，兩次– 然后植物罷工，啪嗒一聲關閉以吞噬入侵者。

現在，觸發這一致命舉動的電信號已被映射在金星捕蠅器首次由瑞典林雪平大學的生物電子研究員Eleni Stavrinidou領導的一組研究人員。

“到目前為止，這些信號已經用單個電極解決，無法提供有關信號如何傳播的精確信息”或它們的來源，Stavrinidou告訴ScienceAlert。

就在幾年前，植物科學家發現，連續刷兩刷捕蠅器的感覺毛發會觸發帶電鈣離子激增在植物的葉子折合之前。但這些研究只解決了植物細胞信號傳導的廣泛問題。

“我們的研究是第一個將這些信號繪制在葉子上的研究”金星Stavrinidou說，“但需要更多的研究來充分了解它們的繁殖。

就像在人體細胞中一樣，鈣離子的流入會產生動作電位沿著植物的細胞和植物細胞之間傳播。雖然植物沒有神經系統，但這些快速爆發的電活動與我們的神經細胞放電的電脈沖驚人地相似。

與鈣離子一起，鉀和氯離子通過離子通道涌入植物細胞，產生沿細胞傳播的瞬時電荷不平衡，產生電信號。

測量和映射這些信號D. 麝香，研究人員開發了一種帶有電極的柔性薄膜傳感器，可以包裹在植物伸出的葉片上。他們戳植物的感覺毛發并拍攝其運動，同時記錄產生的電脈沖。

這些記錄揭示了金星捕蠅器中的電信號如何以恒定的速度從跳閘的感覺毛發中輻射出去，如果在大約 30 秒內觸摸兩次頭發，則觸發陷阱關閉。

如果毛發間隔超過1分鐘，第二個信號比第一個信號移動得更快，就好像植物仍然處于戒備狀態一樣。

然而，出乎意料的是，研究小組發現一些電信號自發地來自未受刺激的頭發，因為陷阱正在關閉。

“這很有趣，”斯塔夫里尼杜說，但“我們還不知道為什么會發生這種情況或功能是什么。

眾所周知，植物在被咀嚼葉子的食草動物受傷或攻擊根部時會發出電信號，甚至可以響應輕觸.Stavrinidou及其同事同樣記錄了來自受傷組織的電信號，而不僅僅是感覺毛發。

但是，使用新成型的設備需要進行進一步的研究，以確定捕蠅器未受刺激的感覺毛發正在發送什么信息，以及電信號如何在植物中傳播。

在動物中，神經細胞聚集在突觸處，突觸是稱為神經遞質的化學物質將信號穿過間隙并到達下一個細胞的連接處。

植物可能用來在細胞之間以及從根部到尖端傳播電信號的機制仍然未知。

考慮到捕蠅器信號如何以恒定的速度從頭發中扇出，研究人員認為這些信號不太可能通過植物的營養運輸組織傳播，稱為韌皮部如先前建議.

“電信號是植物中長距離信號的介質，它們也與植物脅迫反應有關，”Stavrinidou告訴ScienceAlert。

“通過解碼植物中的這些信號，我們將能夠更好地了解植物的功能。

該研究已發表在科學進展.

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