葉には葉脈ネットワークに依存した隠れた触覚があることが、新しい研究で明らかになった。 ヤン氏らは次のことを発見した。 モデル植物の葉脈 シロイヌナズナ 穏やかな機械的刺激を検出できる 他の葉組織からの入力なしで、それ自体で。 彼らの発見は最近、 科学の進歩.
研究チームは小さなガラスビーズを使用して、シロイヌナズナの葉と葉脈に正確な機械的力を加えました。 彼らは、動物の神経によって生成される活動電位に似た、応答として生成される急速な電気信号を記録しました。 しかし、動物の神経とは異なり、植物の静脈信号は、真の活動電位に特徴的な全か無かのパターンには従わなかった。
驚くべきことに、研究者らは、葉の残りの部分から外科的に除去した露出した静脈を刺激することによって、電気活動を引き起こすこともできた。 この反応は、葉の外層にある接触を感知する細胞だけに依存しているのではなく、葉脈自体が接触に敏感であることを示唆しています。
さらなる実験では、H+-ATPaseと呼ばれるプロトンポンプが静脈の電気的反応に電力を供給していることが示唆されました。 重要な H+-ATPase 遺伝子を欠く変異植物では、接触誘発シグナルが減少しました。 そのうちの XNUMX つ、 あは3、静脈ネットワーク全体、特に師部随伴細胞で見出されるタンパク質を生成しました。
なぜ葉脈は接触を感知するのでしょうか? その理由の一つは守備にあるかもしれない。 著者たちは次のように書いています。
機械刺激によって誘導される局所的なジャスモン酸シグナル伝達という事実は、植物の防御との関連を示唆しています。 いくつかの条件下（無脊椎動物の吸汁による発生層 3 の浸透など）では、ジャスモン酸経路活性を局所的に誘導する利点がある可能性があります。 ただし、全振幅のタッチ応答電気信号間の長い回復期間により、防御の強力な刺激が妨げられる可能性があることに注意してください。
ヤン ら。 2023
興味深いことに、静脈の接触感受性が損なわれた植物も成長が遅くなりました。 この結果は、静脈の機械的感受性が、糖などの栄養素の輸送における静脈の役割に関連していることを示唆しています。 この発見により、葉脈は単なる受動的な配管ではなく、葉の寿命に合わせて細かく調整された動的感覚システムであることが明らかになりました。
記事を読む
Yang、T.-H.、Chtelat、A.、Kurenda、A.、および Farmer, EE (2023)葉脈における機械感覚" 科学の進歩、9(38)。 入手可能: https://doi.org/10.1126/sciadv.adh5078.
