Назвіть їх двигунами рослин. Або м’язи рослин. Крихітні опуклості спеціалізованих клітин рослини мімози можуть скласти свої пір’ясті листочки разом за секунди, потім розслабитися — і зробити це знову.
Новий погляд на ці опуклості на рослині Mimosa pudica відкрив більше деталей того, як лист справляється зі своїм надзвичайно швидким згортанням, каже біомеханік Девід Слебода з Каліфорнійського університету в Ірвайні. «Я думаю, що ці конкретні органи дійсно круті, тому що їхній рух оборотний», — каже він. «Коли люди бачать оборотний рух рослин, вони більше нагадують рух тварин».
Вчені вже розробили основну хімію, яка приводить в дію маленький двигун мімози , або пульвінус, пишуть він і його колеги в статті, запланованій на 6 лютого Current Biology . Коли копито оленя або щось інше страшне штовхає лист, іони калію та деякі інші іони переміщуються з однієї частини пульвіна в іншу. Вода слідує за галочкою іонів. Клітини, які втрачають воду, здуваються і провисають, тоді як клітини з іншого боку роздуваються. Деформації в багатьох pulvini змушують половинки пір’ястого листка згортатися одна до одної, як невидима рука, що акуратно закриває книгу.
Замість того, щоб вивчати хімію, Слебода та його колеги розглядали мікроскопічні структурні деталі в клітинах pulvinus, які допомагають створювати такі корисні викривлення, повідомив він 7 січня на щорічній зустрічі Товариства інтегративної та порівняльної біології в Остіні, штат Техас. Однією з особливостей, завдяки якій рослинні м’язові клітини роздуваються ефективніше, є зміцнення мікроскопічними фібрилами. Вони працюють як корсети, не даючи клітинам випинатися в усіх напрямках. Замість цього корсет спрямовує більшу частину набряку вздовж осі, яка згинає половинки листків.
Крім того, клітини pulvinus, які повинні швидко розширюватися, мають щось схоже на зморшки тканини, що легко розширюється для надходження води, а також спеціальні високопористі зони, які називаються ямковими полями. Ями виглядають так, наче вода може легко просочитися крізь них у разі надзвичайних ситуацій, пов’язаних із лоскотанням листя. Сама структура клітин виглядає спеціалізованою для розширення та звуження. Поперечний розріз пульвіна розкриває візерунок, «схожий на міхи концертини», сказав Слебода.
Широко поширена M. pudica , або чутлива рослина, є одним із найвідоміших згиначів листя. Проте скупчення інших рослин з того самого сімейства, бобових, також рухаються листям, каже ботанік Тайнара Полікарпо Мендес з Universidade Estadual Paulista в Ботукату, Бразилія. Деякі родичі закриваються швидко, як M. pudica , але багато повільніше. Але вона також думає про те, чому взагалі залишає близько. Люди запропонували низку переваг: перешкоджають тваринам пастися на рослині, яка раптом стає більш схожою на паличку, або навіть допомагають рослині втрачати менше тепла в дуже холодні ночі.
Слєбода теж може відмовлятися від запропонованих гіпотез, але скептично ставиться до них. «Немає тонни досліджень», — каже він. Це, втім, його влаштовує. «Мені подобається те, що чутливі рослини закривають листя, — каже він, — що ми не знаємо, чому вони це роблять».