Բույսերի շարժումը վաղուց գրավել է բազմաթիվ հետազոտողների: Legumes-ը բույսերի խումբ է, որը հայտնի է տերևների տարբեր շարժումներով, ներառյալ «նիկտինաստիկ շարժումը», որի տերևները բացվում են ցերեկը և փակվում գիշերը: Նմանատիպ բույսերի շարժումները ներառում են կապույտ լույսի ազդեցությամբ և հպման զգայուն շարժումներ, ինչպիսիք են զգայուն բույսերում, ինչպիսին է Mimosa pudica-ն:
Շարժումը տերևային կառուցվածքներում առաջանում է կրկնվող և շրջելի երկարացնելը և կծկում շարժիչ բջիջներ, որոնք բջիջներն են մի կառուցվածքի, որը կոչվում է pulvinus՝ թերթիկների և կոթունների հիմքում։ Նման կրկնվող և շրջելի բջիջների երկարացումը և կծկումը շատ հազվադեպ են բույսերի բջիջներում, որոնք շրջապատված են կոշտ բջիջներով. բջջային պատը. Ավելին, լավ չի հասկացվում, թե ինչպես են շարժիչ բջիջներն ընդունակ կրկնվող և շրջելի երկարացման և կծկման:
Բույսերի բջիջների պատերը կազմված են մի շարք ցելյուլոզային միկրոֆիբրիլներից, որոնք նեղանում կամ ընդլայնվում են՝ ի պատասխան բջջի ներսի և դրսի միջև օսմոտիկ կոնցենտրացիայի տարբերությունների: Այնուամենայնիվ, ցելյուլոզային միկրոֆիբրիլների դասավորության մեջ անիզոտրոպիայի հետևանքով առաջացած փոփոխության չափը չի կարող բացատրել ամբողջ տիրույթը. շարժում է pulvinus.
Միյուկի Նակատայի և Տակու Դեմուրայի գլխավորությամբ Նառայի գիտության և տեխնոլոգիայի ինստիտուտում (NAIST) հետազոտական թիմը ուսումնասիրել է Desmodium paniculatum-ի pulvinar motorcells-ի խաչմերուկները՝ օգտագործելով համաֆոկալ լազերային մանրադիտակ՝ ուսումնասիրելու բջիջների կրկնվող և շրջելի երկարացման և կծկման մեխանիզմը: Նրանք հայտնաբերել են եզակի շրջագծային «ճեղքեր» շարժիչ բջիջների բջիջների պատին, որոնք ավելի քիչ ցելյուլոզ են պարունակում։ Կառուցվածքները պահպանվել են լոբազգիների երկու ենթաընտանիքում, ներառյալ սոյայի հատիկները, կուդզուն և զգայուն բույսերը:
Հյուսվածքների կտորները հատիկեղենի կեղևի շարժիչ բջիջներից տարբեր օսմոլարության լուծույթներ տեղափոխելիս թոքային ճեղքերը մեծացել են լայնությամբ, ինչը ցույց է տալիս մեխանիզմ, որով բույսերի բջիջների պատերը կարող է ճկվել՝ ի պատասխան տարբեր osmolarity լուծույթների:
Բջջային պատի մանրամասն վերլուծության համակցությամբ, համակարգչային սիմուլյացիաներև ընդլայնման և կծկման ենթարկվող բջիջներում պուլվինային ճեղքերի դիտարկումները որոշվել են որպես մեխանիկորեն ճկուն կառուցվածքներ, որոնք բացվում և փակվում են բջջի երկարացման և կծկման ժամանակ:
«Համակարգչային մոդելավորումն առաջարկել է, որ պուլվինային ճեղքերը հեշտացնում են անիզոտրոպ ընդլայնումը ճեղքերին ուղղահայաց ուղղությամբ՝ տուրգորային ճնշման առկայության դեպքում», - ասում է Միյուկի Նակատան: Հետազոտողները գործողությունը համեմատել են ուղիղ կտրվածքների կամ ճեղքերի հետ, որոնք օգտագործվում են կիրիգամիում՝ ճապոնական թղթի արտադրության մեջ, թղթի թերթիկի ընդարձակելիությունը բարձրացնելու համար:
Այսպիսով, հետազոտական թիմը առաջարկել է, որ այս եզակի, pulvinar ճեղքերը կառուցվածքներ են, որոնք թույլ են տալիս ավելի շատ շարժվել կեղևային շարժիչ բջիջները, քան այլապես թույլ կտար բջջային պատի բնորոշ ցելյուլոզային միկրոֆիբրիլները:
«Մենք տրամադրում ենք վարկած, որ պուլվինային ճեղքերը դեր ունեն տերևների դինամիկ շարժման մեջ՝ կեղևային շարժիչ բջիջների կրկնվող և շրջելի դեֆորմացիայի միջոցով՝ այլ գործոնների հետ՝ ներառյալ ցելյուլոզային կողմնորոշումը, բջջային պատի պեկտինով հարուստ կազմը, կեղևային շարժիչ բջիջների երկրաչափությունը և որ ակտինի ցիտոկմախք», - ասում է Միյուկի Նակատան:
Ուսումնասիրությունը հրապարակվում է ամսագրում Բույսերի ֆիզիոլոգիա.