Տեղեկատվություն

Ինչու՞ զգայուն բույսը (Mimosa pudica) զարգացրեց տերևները փակելու մեխանիզմը:

Ինչու՞ զգայուն բույսը (Mimosa pudica) զարգացրեց տերևները փակելու մեխանիզմը:


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ինչու է զգայուն բույսը, Mimosa pudica, զարգացնե՞լ դրա տերևների փակման մեխանիզմը: Արդյո՞ք դա օգնում է ուժեղ փոթորիկին: Արդյո՞ք այն վախեցնում է այն ամենից, ինչ կենդանիները կարող են դա լավ սնունդ համարել:


Կան բազմաթիվ պատճառներ, թե ինչու է Mimosa pudica (ավելի հաճախ այժմ կոչվում է TickleMe Plant) կարող է զարգացել արձակուրդի փակման մեխանիզմը: Ես դիտել եմ այն ​​շարժումը, երբ միջատները վայրէջք են կատարել իմ բույսերի վրա: Թվում է, թե միջատները վախենում են շարժումից, քանի որ նրանք բավականին արագ են առաջ շարժվում, երբ բույսը փլուզվում է: TickleMe գործարանի շարժումը նույնպես տեղի է ունենում, երբ արևը մայր է մտնում, կամ եթե ես բույսը տեղադրում եմ մութ սենյակում: Սա կարող է լինել ջրի կորուստը նվազեցնելու թրթռումով, քանի որ տերևները ծալվում են միմյանց վրա: Արձակուրդների շարժման մեկ այլ պատճառ կարող է լինել չափահաս բույսերի վրա հայտնաբերված մի քանի փուշերի բացահայտումը: Սա կարող է լինել ևս մեկ նախազգուշացում բուսակերների համար՝ հեռու մնալու համար: Coldուրտ եղանակին TickleMe բույսերը նույնպես կփակեն իրենց տերևները, արդյոք դա կարող է միջոց լինել մարմնի ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Ընդհանուր առմամբ, սա ամենազարմանալի տնային բույսն է, և ես միշտ նոր բաներ եմ սովորում այս գործարանի և նրա գեղեցիկ բամբակյա քաղցրավենիքի մասին, ինչպես TickleMe Plant վարդագույն ծաղիկները:


Միմոզա գործարանը ունի Idenity ճգնաժամ

Ես հասկանում եմ, որ որևէ այլ անունով վարդը նույնքան քաղցր հոտ կլիներ, բայց եթե վարդը կարող էր հոտ առնել, կցանկանա՞ր այն անվանվել իմ այլ անունով: Եթե ​​երկու ճանապարհները իրարից բաժանվեն դեղին փայտի մեջ, ի՞նչ ճանապարհով կանցնեն ընտանի բույսը: Պատմության ընթացքում մենք օգտագործել ենք բնության առանձնահատկությունները՝ բացատրելու մեր էությունը: Եկեք շրջենք աղյուսակները և սովորենք Միմոզա բույսերի կյանքի մասին մարդկանց համար նախատեսված տաքսոնոմիայի բանալիով: Այսպիսով, եթե ես կարող եմ բույսերի անձնավորումը հասցնել միանգամայն նոր մակարդակի, ապա Միմոզա բույսը ISTP (ինտրովերտ, զգացող, մտածող, ընկալող) տեսակ է՝ անապահով, անկազմակերպ կապվածության օրինաչափություններով: Ահա թե ինչու.

Շատ բան պետք չէ հասկանալու համար, որ միմոզա բույսը ինտրովերտ է: Կառլ Լիննեյսը նույնիսկ նկատեց այս պահվածքը ՝ տալով Mimosa pudica մի տեսակ էպիթետ, որը լատիներեն նշանակում է «ամաչկոտ, ամաչկոտ կամ կծկվող», ինչը վերաբերում է բույսի արձագանքին, երբ այն ստանում է խթան #նույն #աներևակայելի կյանք: Ինչպես մյուս ինտրովերտները, այնպես էլ արտաքին խթաններին արձագանքելը հոգնեցուցիչ գործընթաց է, որը նրանցից շատ բան է խլում: Նրանց փոխազդեցությունը էներգիա է պահանջում, քանի որ այն պահանջում է բազմաթիվ իոնների ակտիվ տեղափոխում բջիջից դուրս: Սա նշանակում է, որ միմոզաները հոգնում են և, ի վերջո, կդադարեն արձագանքել խթանիչին, եթե լիցքավորման համար մենակ չմնան, ինչը միջինում տևում է մոտ 20 րոպե (1): Եթե ​​ձեզ հետաքրքրում է, թե ինչպես են արձագանքում այս քնկոտ բույսերը, երբ նրանք շատ քնկոտ են, ապա ստուգեք այս կայքի հետազոտական ​​էջանիշը:

Որպես Զգայող տեսակ՝ զգայական փորձառությունները առաջնահերթություն են: Սա կարելի է տեսնել բույսի նիկտինաստիկ կամ «գիշերային փակումը» և թիգմոնաստիկ կամ «հպման փակումը» շարժումը: Այս շարժումները կատարելու համար, Mimosa pudica ունի ոչ միայն ընկալիչներ՝ լույսի և հպման գրգռիչները զգալու համար, այլ նաև յուրաքանչյուր տերևի հիմքում հոդային մկանանման կառուցվածքներ, որոնք հայտնի են որպես պուլվինի (2): Պուլվինուսում, բազմաստիճան կենսաքիմիական ռեակցիան, որը մենք դեռ ամբողջությամբ չենք հասկանում, նվազեցնում է բջջային ջրի ճնշումը, ինչի հետևանքով տերևները միասին ծալվում են, սովորաբար բոլորը 1-2 վայրկյանում (3, 2, 4): Այս գործողությունը էներգիա է պահանջում: և կենտրոնանալ այլ գործընթացներից, ինչպիսիք են աճը և վերարտադրությունը, որպեսզի կարողանաք զգալ և փոխազդել ՝ այդպիսով ավելի հաճախ զգալով իր միջավայրում անհամապատասխանություններ, քան մյուս բույսերը: #ՖՈՄՈ

Իմ կենսաբանական նշանակությունը հանելուկ է ” –Mimosa pudica

Որպես մտածող և ընկալող էակ, Միմոզա կարծես հարմարվողական խնդիրներ լուծողներ են: Որոշ տեսակներ Միմոզա նրանք այնքան լավ են հարմարեցված արևադարձային միջավայրերին, որ այժմ ունեն «աշխարհի ամենահայտնի ինվազիվ մոլախոտերի համբավը» և ծաղկում են Ասիայի և Աֆրիկայի արևադարձային շրջանների մեծ մասում, ինչը նրանց դարձնում է ավելի շատ խնդիրներ առաջացնող, քան ոմանց համար խնդիրներ լուծողներ։ մարդիկ (4). Այնուամենայնիվ, հարավային և Կենտրոնական Ամերիկայի հայրենիքում նրանց ազոտի ամրացման ունակությունները և արագ աճը օգտագործվել են հողի պահպանման և անտառվերականգնման համար (4): Այնտեղ, որտեղ դրանք առատ են, օգտագործվում են նաև փայտանյութի արտադրության, բուժական նպատակների և վառելափայտի համար, բավականին լավ բույսերի համար, որոնք, ինչպես հայտնի է, խելագար են, վատ և վտանգավոր են աճել ոչ հայրենի հողերում (4): Բոլոր ուղիներով Միմոզա նպատակաուղղված է մեզ համար, անհամապատասխան է թվում, որ մենք դեռ վստահ չենք բույսերի պատկերների արագ տերևների արագ շարժման կենսաբանական նշանակության վրա (4): Մենք դեռ շատ բան ունենք սովորելու այս բույսերից և դրանց մասին:

2012 -ին մի քանի գիտնականներ որոշ ժամանակ էին անցկացնում նրա հետ Mimosa pudica և դրա անապահով անկազմակերպ կցորդի տեսակը շատ պարզ դարձավ: Անվստահ անկազմակերպ տիպերը արձագանքում են միաժամանակ հակասական վարքագծով, կրկնվող շարժումներով և/կամ սառչելով, երբ սթրեսի կամ անհարմարության զգացում ունեն: Գիտնականները փորձարկում էին սալիցիլաթթվի հետ: Mimosa pudica. Փոքրիկ բույսը (որը բազմիցս փոքրանում է հպումից) հավաստիացվել է, որ բույսերի մեծ մասի համար սալիցիլաթթուն գործում է բուսական հորմոնի նման և անվտանգ է մարդկանց համար: Նրանք հաճախ այն օգտագործում էին որպես պզուկների բուժում: Այսպիսով, բույսը ներծծեց այն, և ֆիզիկաքիմիական ազդեցությունները սկսեցին, բայց ոչ իր սպասված ձևով: Խեղճ ամաչկոտ բույսը սկսեց հիպերբևեռանալ՝ դուրս մղելով իրենց բոլոր բացասական իոնները ներսից.բջիջ-զ դեպի իրենց թաղանթը: Ավելի խոր կենսաբանական վերլուծության արդյունքում (և որոշ հարցեր այն մասին, թե երկու ծնողներն իրականում նրա կողքին չէին որպես երիտասարդ գամետոֆիտ) պարզվեց, որ սալիցիլաթթուն միանգամից շատ իոնային ուղիներ է բացել, իսկ միմոզայի թաղանթը չի արձագանքում ՝ առաջացնելով շարժիչային բջիջները սառչում են մինչև թթվային ռեակցիայի ավարտը: Գիտնականներն աջակցեցին միմոզայի որոշմանը ՝ կրկին չփորձել սալիցիլաթթուն, քանի դեռ նրանք չեն անցել իր կցորդի տեսակից (որը, հավանաբար, երբեք չի կարելի համարել, որ մեկ սերնդի մեջ չես կարող զարգանալ), քանի որ այն ակնհայտորեն արգելակում էր իր թաղանթի և նյութափոխանակության սովորությունների բնականոն գործունեությունը (5):

Այսպիսով, դուք ունեք այն անհատականության տեսակների, անձնավորման և շատ երկար նմանության միջոցով, որը մենք կարող ենք հասկանալ.


Aգայուն բույսի տերև ծալման պատասխանը ցույց է տալիս համատեքստից կախված վարքագծային պլաստիկություն

Զգայուն բույսերի տերևների արագ հպումից առաջացած ծալումը կարող է զսպել բուսակերներին, սակայն այն հիմնված է էներգիայի ծախսատար գործողության ներուժի վրա և խանգարում է ֆոտոսինթեզին: Այստեղ մենք փորձարկեցինք, թե արդյոք ծալովի պատասխանի ինտենսիվությունը Mimosa pudica մոդուլավորվել է նախորդ փորձի հիման վրա, և արդյոք մոդուլյացիան կախված է բուսակերների կամ փոշոտող կենդանիների հետ շփման հավանականությունից: Կրտսեր տերևները (ավելի բարձր խոտակերության վտանգի տակ) ավելի արագ են բացվում կրկնություններով, բայց ցույց են տալիս ամբողջական փորձարկումներ բոլոր փորձարկումներում, ինչը պետք է ավելի արդյունավետ լինի որպես պաշտպանություն, սակայն սահմանափակում է երկար տարեց տերևների լույսի ազդեցությունը փորձարկումներով ՝ ամբողջականից մասնակի ծալման, բայց պահպանել է վերաբացման նման ժամանակներ: , որը պետք է նվազեցնի կորուստները ֆոտոսինթեզում, բայց ավելի քիչ արդյունավետ է որպես պաշտպանություն: Ի տարբերություն ծաղկաբույլերից հեռու տերևների, ծաղկաբուծության մոտ գտնվող տերևները (այսինքն ՝ ավելի հավանական է, որ դրանք դիպչեն ծաղիկների այցելուներին, ոչ վնասակար խթան) փոքր-ինչ նվազել են վերաբացման ժամանակները և անցել ամբողջականից մասնակի ծալման, համադրություն, որը նվազում է մինչև տերևների թեթև լինելը: սահմանափակ. Բոլոր տերևները ցույց տվեցին աճող արձագանք, երբ կրկնվող փորձարկումներից հետո ներկայացվեց նոր խթան, ինչը ենթադրում է, որ կրկնակի գրգռումից հետո արձագանքի նվազումը պայմանավորված չէ մեխանիզմի սպառմամբ: Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս սովորության նման պլաստիկություն բույսերի թիգմոնաստիկ արձագանքում, որը համապատասխանում է վարքագծային էկոլոգիայի տեսության ակնկալիքներին, որոնք սովորաբար կիրառվում են կենդանիների նկատմամբ:

Սա բաժանորդագրության բովանդակության նախադիտումն է, մուտքը ձեր հաստատության միջոցով:


Շաբաթ, 25 ապրիլի 2015 թ

Արև - Համոզվա՞ծ ենք, որ արեգակնային ցիկլը կապված չէ Յուպիտերի ուղեծրի հետ:

Արեգակնային համակարգի բարիկենտրոնը այն էֆեկտն է, որը պետք է հաշվի առնել ֆիզիկապես: Չնայած Յուպիտերի գերակայությամբ այլ մոլորակներ նույնպես ունեն էական ազդեցություն ՝ Արեգակնային համակարգում զանգվածի 99+% –ով Արևը տեղափոխելով Արեգակի ամբողջ շառավիղներով (700,000 կմ): Նկարազարդված է այստեղ

Ստորև բերված դիագրամը պատահաբար պատահեց այստեղ: Այն ցույց է տալիս Արեգակնային համակարգի բարիկենտրոնի հեռավորությունը Արեգակի կենտրոնից ժամանակի ընթացքում՝ շրջանի վրա տարիներով: Ինչ-ինչ պատճառներով այն տևում է 1773-ից մինչև 1851 թվականները: Երեքնուկի կորի գագաթները կանոնավոր կերպով բաժանվում են արևային բծերի ցիկլով, ավելի ճիշտ՝ մի փոքր ավելի երկար: Ենթադրում եմ, որ այնտեղ 2 մեծ և 1 փոքր հաջորդական լամպերի օրինակն արտացոլում է, որ Յուպիտերի և Սատուրնի ուղեծրային շրջանները մոտավորապես 3: 1 են:

Ինչպես ասում է StephenG-ը, դա պարզապես թվաբանական ակնարկ է կամ պատահականություն, այլ ոչ թե բացատրություն: Մեկ այլ օրինակ է այն, որ Արեգակի պտտման շրջանը մոտավորապես նման է Երկրի շուրջ Լուսնի ուղեծրային շրջանին ՝ նմանատիպ սխալով, բայց ոչ ոք այնտեղ որևէ կապ չի պատկերացնում:

Այնուամենայնիվ, հայտնի է, որ տաք Յուպիտերները ՝ աստղերի մոտ գտնվող հսկա մոլորակները, առաջացնում են մեծ աստղադիտակներ, որոնք պտտվում են մոլորակի ուղեծրի հետ միասին: Իսկ Յուպիտերի համեմատաբար փոքր արբանյակները առաջացնում են տեսանելի բծեր մոլորակային ավրորայում: Իրականում Արևը առաջացնում է ավրորալ «Յուպիտերի բիծ»: Այսպիսով, գոյություն ունի ֆիզիկա, որի շուրջ որոշակի պայմաններում ստեղծվում են արևային բծերի նման էֆեկտներ:

Գծապատկեր: Ժամանակի ընթացքում Արեգակի կենտրոնից բարիկենտրոն հեռավորությունը

Հաբլի պատկերը.Ավրորան Յուպիտերի բևեռի վրա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների մեջ

Աստղերի ձևավորում. կարո՞ղ է մութ նյութը նվազեցնել ջինսերի երկարությունը:

Սա ակտիվ հետազոտության ոլորտ է: Ներկայիս սառը մութ նյութի (CDM) պարադիգմը կանխատեսում է լուսապսակների ձևավորում ներքևից վերև, որի արդյունքում ավելի փոքր հալոսները միանում են ավելի մեծ լուսապսակներին, որոնք մենք անուղղակիորեն դիտում ենք այսօր կլաստերների ռենտգենյան չափումների միջոցով: Սա հուշում է, որ փոքր մութ նյութի լուսապսակները չեն գոյատևի մինչև մեր օրերը:

Եղել են հետազոտություններ մինի լուսապսակների գոյատևման վերաբերյալ, սակայն խիտ բարիոնային կառույցների, օրինակ ՝ աստղերի հետ փոխազդեցությունը, ինչպես նաև անկանոն գալակտիկական պոտենցիալով հոսքը հակված են ջնջելու բաշխման ցանկացած փոքր գերծանրաբեռնվածություն:

Այնուամենայնիվ, եթե այդպիսի մինի լուսապսակներ գոյություն ունենային վաղ տիեզերքում, ապա դրանք կարող էին նպաստել նախնական գազի փլուզմանը ՝ առաջացնելով Բնակչության III աստղեր: Նման մոդել ուսումնասիրելու համար իրականացվել են սիմուլյացիա, որի բնակչությունը III աստղային զանգվածները համեմատելի են ակնկալվող $ (sim100 Modot) $ - ի հետ:

Ինչու՞ զգայուն բույսը (Mimosa pudica) զարգացրեց տերևները փակելու մեխանիզմը:

Կան բազմաթիվ պատճառներ, թե ինչու է Mimosa pudica (ավելի հաճախ այժմ կոչվում է TickleMe Plant) կարող է զարգացել արձակուրդի փակման մեխանիզմը: Ես դիտել եմ շարժումը, երբ միջատներ են իջել իմ բույսերի վրա: Միջատները վախենում են, որ սարսափած են շարժումից, քանի որ նրանք բավականին արագ են շարժվում, երբ բույսը փլուզվում է: TickleMe Plant-ի շարժումը տեղի է ունենում նաև, երբ արևը մայր է մտնում կամ եթե ես բույսը տեղադրում եմ մութ սենյակում: Սա կարող է միջոց լինել ջրի կորուստը նվազեցնելու համար, երբ տերևները ծալվում են միմյանց վրա: Արձակուրդների շարժման մեկ այլ պատճառ կարող է լինել չափահաս բույսերի վրա հայտնաբերված մի քանի փուշերի բացահայտումը: Սա կարող է լինել ևս մեկ նախազգուշացում բուսակերների համար՝ հեռու մնալու համար: Coldուրտ եղանակին TickleMe բույսերը նույնպես կփակեն իրենց տերևները, արդյոք դա կարող է միջոց լինել մարմնի ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Ընդհանուր առմամբ, սա ամենազարմանալի տնային բույսն է, և ես միշտ նոր բաներ եմ սովորում այս գործարանի և նրա գեղեցիկ բամբակյա քաղցրավենիքի մասին, ինչպես TickleMe Plant վարդագույն ծաղիկները:


ՆՅՈՒԹԵՐ ԵՒ ՄԵԹՈԴՆԵՐ

Բույսեր

Mimosa pudica սերմերը ստացվել են Seedvendor.com կայքից: Դրանք ընկղմվել են 70% (v/v) ջրային էթանոլի մեջ 1 րոպե, ողողվել ստերիլ ջրով, ընկղմվել 3.075% նատրիումի հիպոքլորիտի (Clorox- ի 50% [v/v] լուծույթում), որը պարունակում է 0.05% (v/v) Tween 20 10 րոպե և ինը անգամ լվացվել 23 և#x000b0C ստերիլ ջրով: Սերմերը տեղադրվել են 70ଌ ստերիլ ջրի մեջ 16 ժամ 23ଌ ջերմաստիճանում: Ստերիլ պինցետների օգնությամբ հինգից վեց սերմեր տեղադրվեցին 100- × 15 մմ կամ 150- × 15 մմ տրամաչափի Petri ուտեստների վրա, որոնք պարունակում էին 1 × Murashige և Skoog միջավայր վիտամիններով (PhytoTechnology Laboratories) և 44 մմ Suc պինդ ամրացված 2% (w/v) հյուսվածքների կուլտուրայի աստիճանի մաքրված ագար (Ֆիտոտեխնոլոգիայի լաբորատորիաներ): Սերմերը ծլել են 2 -ից 3 օրերի ընթացքում և աճեցվել են ցերեկային լույսի ներքո ՝ օրական 16 ժամ լույսով 23 և#x000b0C ջերմաստիճանում: M. pudica Հողի մեջ բողբոջած սերմերը սկզբում քերել են՝ դրանք 70ଌ դեիոնացված ջրի մեջ 16 ժամ 23ଌ-ում կախելով: Պինցետների միջոցով երեքից չորս սերմեր տեղադրվեցին յուրաքանչյուր տարայի մեջ 36 բջիջ ունեցող ջերմոցային հավաքածուի մեջ ՝ ըստ արտադրողի և#x02019- ի բնութագրերի (Burpee): Բողբոջումը տեղի է ունեցել 4 օրերի ընթացքում: Սածիլները բողբոջումից 14 օր հետո փոխպատվաստվել են Miracle-Gro ծաղկի և բանջարանոցների հողում `6 դյույմանոց ամանների մեջ` ջերմոցային պայմաններում: Բույսերն ամեն օր ջրվում էին:

Headspace SPME Sampling

2 սմ, 50/30-μm divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane 24-gauge Stableflex մանրաթել (Sigma-Aldrich), որը տեղադրված է SPME մանրաթելերի սեփականատերերի հավաքածուի ներսում (Sigma-Aldrich), տարածքի գազերի վերլուծության համար . SPME մանրաթելերը պայմանավորվել են 250ଌ ջերմաստիճանում հելիումի գազի հոսքում անալիզից առաջ 2 ժամ տաքացմամբ և ենթարկվել զանգվածային սպեկտրոմետրիկ վերլուծության՝ հաստատելու համար ներծծվող տեսակների բացակայությունը մինչև գլխամասային գազերի նմուշառումը: Սածիլների վերլուծության համար 1 շաբաթվա բույսերը, որոնք ասեպտիկորեն բողբոջել էին ագարի մակերևույթին, նրբորեն բարձրացրել էին ցողունի տակ ՝ լոտերի տակ և անմիջապես դրել 15 մլ թափանցիկ ապակե սրվակի մեջ (od × բարձրություն և#x000d7 id, 21 մմ × 70 մմ × 12 մմ թել 18-400 Sigma-Aldrich), որը ծածկված էր Mininert պտուտակաթելային փականով (Sigma-Aldrich): Արմատների խթանման փորձերի համար սածիլ արմատը շոշափվել է մատով, ինչպես ցույց է տրված Լրացուցիչ տեսանյութ S1- ում, նախքան այն սրվակի մեջ դնելը: Արմատին դիպչելու և սրվակի մեջ դնելու գործընթացը տևեց մոտավորապես 10 -ից 15 վայրկյան: SPME մանրաթելերի մեխանիկական հավաքումը, որը հագեցած է պայմանավորված SPME մանրաթելով, այնուհետև տեղադրվեց Mininert գլխարկի փականի մեջ, և մանրաթելը 5 րոպե ենթարկվեց 25ଌ ջերմաստիճանի տակ գտնվող գլխամասային գազերին: Այնուհետև մանրաթելի զանգվածային սպեկտրաչափական վերլուծությունն իրականացվել է կամ DART-HRMS-ի կամ GC-MS-ի միջոցով: Նմանապես նմուշառվել են չափահաս բույսերի գլխարկային գազերը: Ամբողջ զամբյուղը տեղադրված էր բանկայի մեջ (1.88 Լ, 12 սմ բարձրությամբ, 21 սմ բարձրությամբ), որը կնքված էր օդապաշտպան գլխարկով, որը հագեցած էր ռետինե միջնապատով SPME մանրաթելերի հավաքածուի միջոցով: Գլխի տարածքի անկայուն նյութերի վրա 5 րոպե ենթարկվելուց հետո SPME մանրաթելը հետ քաշվեց, մանրաթելերի հավաքումը հեռացվեց, և մանրաթելն անմիջապես ենթարկվեց զանգվածային սպեկտրոմետրիայի անալիզի: Նմանապես իրականացվել են մեծահասակների բույսի արմատների խթանման փորձերը, բացառությամբ, որ վերլուծվող բույսը արմատախիլ է արվել հողից, հողի մեծ մասը մեղմորեն հեռացվել է, և ամբողջ բույսը տեղավորվել է 1,88 լ տարողությամբ բանկայի մեջ, ինչպես նկարագրված է վերևում:

-Ի բաժանումը M. pudica Օդային և արմատային մասեր `անկախ տարածքի նմուշառման համար

Ստեղծվեց մի սարք, որը բաղկացած է Pyrex ապակե ձողից (օր. 25.4 մմ) և Pyrex գլանաձև խողովակից (26.4 մմ մ.թ., 30 մմ օր. Երկուսն էլ գնված են Sci-Tech Glassblowing- ից) (Լրացուցիչ Նկ. S3): Եվ ապակե ձողը, և խողովակը կտրված էին 90 մմ հատվածներով: O- մատանին (7/8 × 1 դյույմ) տեղադրված էր ձողի միջնամասում: Ձողը մտցվել է գլանաձեւ խողովակի մեջ, իսկ O-ring-ը թույլ է տալիս, որ ձողը հասնի խողովակի մեջ միայն կիսով չափ: Խողովակի հակառակ բաց ծայրը ծածկված էր փայլաթիթեղով, և ամբողջ տեղադրումը ստերիլիզացվել էր: Հետագայում, գլանաձև խողովակի բաց ծայրին լցվեց վերը նկարագրված մոտավորապես 5,5 մլ բուսական միջավայր, որը կազմված է Murashige և Skoog միջավայրից վիտամիններով (PhytoTechnology Laboratories), Suc և բուսական բջիջների մշակված փորձարկված ագարով (Sigma-Aldrich): Այն ամրանալուց հետո ապակու ձողը հանվեց խողովակի հակառակ ծայրից ՝ թողնելով 1 մմ հաստությամբ ագարի սկավառակ: Խողովակի մի ծայրը կնքված էր ստերիլ ռետինե թևի միջնապատով (ներքևում ՝ 12,7 մմ, ներքևում ՝ 23,7 մմ, Սիգմա-Օլդրիչ): Ասեպտիկ բողբոջած 3 օր M. pudica սերմանումը տեղադրվեց ագարի մակերևույթի վրա `օգտագործելով ստերիլ պինցետ: Ստերիլ ջուր (20 մլ) ներարկվել է ստորին միջնապատի միջով, և խողովակի բաց ծայրը թեթև ծածկվել է մանրէազերծված պարաֆիլմով, որպեսզի ագարը չչորանա: 48 ժամվա ընթացքում սածիլների արմատը դուրս է եկել ագարի սկավառակի հակառակ կողմից, այնպես, որ ագարը ծառայել է ամբողջովին անջատելու օդային և արմատային մասերի գլխարկը: Արմատային տարածքի նմուշառման համար ջուրը դուրս է բերվել ներարկիչի միջոցով, և PDMS SPME մանրաթելը տեղադրվել է միջնապատի մեջ: Օդային տարածքի նմուշառման համար խողովակի վերևում կիրառվել է կաուչուկի միջնապատ, և PDMS SPME մանրաթելը տեղադրվել է միջնապատի մեջ: Նմուշառումը և վերլուծությունը տեղի են ունեցել ինչպես նկարագրված է վերևում:

Զանգվածային սպեկտրոմետրիկ անալիզ

Massանգվածային չափումների համար օգտագործվել է AccuTOF-DART (JEOL USA) բարձր լուծման ժամանակի թռիչքի զանգվածային սպեկտրոմետր: Թռիչքի իրական ժամանակում զանգվածային սպեկտրոմետրիայի չափման չափման իրական գործիքը և փորձնական պայմանները կատարվել են ինչպես նկարագրված է նախկինում (Kubec et al., 2010), բացառությամբ, որ գլխի տարածության գազերը նախ ներծծվել են SPME մանրաթելերի վրա, որն այնուհետև վերլուծվել է: 250ଌ ջերմաստիճանում: Վերլուծության համար մանրաթելը մի քանի վայրկյան պահվում էր զանգվածային սպեկտրաչափի մուտքի մոտ, և արդյունքում ստացված սպեկտրը գրանցվում էր այնքան ժամանակ, մինչև որ չընկալված մոլեկուլներ չհայտնաբերվեցին: Calանգվածային սպեկտրների չափաբերում, սպեկտրալ միջինացում, ֆոնային հանում և գագաթնակետային կենտրոնացում կատարվել են TSSPro3 (Shrader Software Solutions) տվյալների մշակման ծրագրակազմի միջոցով: Mass Mountaineer ծրագրակազմը (www.mass-spec-software.com) օգտագործվել է զանգվածային սպեկտրի վերլուծությունների, սպեկտրալ տարրական կազմի և իզոտոպային վերլուծությունների համար: Կալիբրացիան կատարվել է պոլիէթիլեն գլիկոլի խառնուրդի միջոցով (PEG 200, 400, 600, և 1000): Փորձարկումները, որոնցում վերահսկվել են մոլեկուլների արտանետումների պրոֆիլների փոփոխությունները (չխթանված և գրգռված արմատները համեմատելու համար) իրականացվել են բացասական իոնային ռեժիմով: Փորձերը կատարվել են երեք անգամ: The մ/զ Մոլեկուլների արժեքները, որոնց չխթանված և խթանված իոնների քանակը տարբեր էին փորձնական սխալի ընթացքում, ընտրվել են TSSPro- ում և ենթարկվել գագաթնակետային ինտեգրման յուրաքանչյուր SPME մանրաթելերի վերլուծության համար: Այս գագաթների վերակառուցված իոնային քրոմատոգրամները յուրաքանչյուր նմուշի համար արտահանվել են Excel: Պիկի ընդհանուր մակերեսը հաշվում է անհատի համար մ/զ արժեքները հաշվարկվել են յուրաքանչյուր նմուշի համար և այնուհետև ամփոփվել՝ ընդհանուր գագաթնակետային տարածքների հաշվարկը ստանալու համար: Երեք կրկնվող առանձին գագաթնակետային մակերեսների միջին հաշվարկը կատարվել է միջին հաշվով, և հաշվարկվել է գագաթնակետի միջին ընդհանուր հաշվարկը: GC-MS վերլուծությունն իրականացվել է Agilent HP 6890 գազային քրոմատոգրաֆի միջոցով՝ միացված HP 5972A զանգվածային ընտրողական դետեկտորին (Agilent Technologies): Արմատային խթանված բույսերի գլխային տարածքի գազերը վերցվել և վերլուծվել են ինչպես նկարագրված է նախկինում (Haines, 1991) ՝ օգտագործելով մազանոթային սյունակ (HP-5 զանգվածային սպեկտրոմետր, 30 մ × 0.25 մմ, 0.25 և#x000b5 մ) հետևյալ պայմաններում. , 50 ଌ, գծային կերպով բարձրացված 20 ଌ րոպե 𢄡 -ից 200 ଌ մուտքի ջերմաստիճանի, մուտքի ռեժիմի 100 ଌ, անանցանելի կրող գազ, հելիում, 1 մլ րոպե հոսքի արագությամբ և#x022121 իոնացման ռեժիմով , EI + , 70 eV և 300 㯊:

Մանրադիտակ

Անփոփոխ և դիպչված տնկիների սկանավորման էլեկտրոնային մանրադիտակն արվել է cSEM- ի ներքո հեղուկ N- ում2 ջերմաստիճանը. Երկու մեթոդ է կիրառվել:

Մեթոդ 1

1 շաբաթական սածիլը խնամքով տեղադրված էր SEM նմուշառման բլոկի վրա (JEOL USA), որը հագեցած էր երկու սեղմիչով, որոնք օգտագործվում էին սածիլը տեղում պահելու համար: Ամբողջ տեղադրումը այնուհետև ընկղմվեց հեղուկ N- ի Dewar- ի մեջ2, որտեղ թույլատրվում էր հավասարակշռել։ Այնուհետև սածիլով նմուշառման բլոկը դիտվել է JSM-6610LV սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով (JEOL USA): Այս կերպ պատրաստված նմուշների դեպքում վերլուծության ընթացքում արմատների տուրգորը պահպանվել է զգալի ժամանակահատվածում (ինչպես պատկերված է նկ. 4-ում):

Մեթոդ 2

SEM նմուշառման բլոկը (JEOL USA) ընկղմվել է հեղուկ N- ի մեջ2 15 րոպեի համար։ Դրանից հետո բլոկը հանվեց հեղուկ N- ից2, և 1 շաբաթական սածիլը կոնտակտով սառեցվեց `այն արագ տեղադրելով հեղուկ N- ի վրա2-սառեցված SEM նմուշառման բլոկ: Նմուշը այնուհետև նկարվել է JSM-IT300LV սկան էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով (JEOL USA):

Լույսի մանրադիտակավորում

M. pudica արմատները դիտվել են Nikon- ի ստերե -խոշոր SMZ800 մանրադիտակով, որը հագեցած էր Nikon DS Fi2 մանրադիտակով տեսախցիկով:

Ռենտգենյան ֆլյուորեսցենտ

Ռենտգենյան ֆլուորեսցենցիայի չափումները կատարվել են JEOL USA JSX-1000 նստարանային էներգիայի ցրման ռենտգենյան ֆլուորեսցենտային սպեկտրոմետրով:

Արմատների խթանման փորձեր

-Ի արմատները M. pudica սածիլները, որոնք ասեպտիկ կերպով բողբոջել են ագարի վրա, բարձրացրել են ագարի մահճակալից չժանգոտվող պողպատից պինցետներով կոթիլեդոնի տակ գտնվող ցողունի վրա և ենթարկվել մարդու մաշկին և հողին, ինչպես ցույց է տրված համապատասխանաբար S1 և S2 տեսանյութերում: Որոշելու համար, թե արդյոք նյութի այլ ձևերի ազդեցությունը առաջացրել է մարդկանց համար հայտնաբերելի հոտ, արմատները դիպչել են հետևյալ նյութերով ՝ կամ նյութի հետ մեկ հպումով, ինչպես ցույց է տրված Լրացուցիչ տեսանյութ S1- ում, կամ հողի դեպքում ՝ քարշ տալով արմատը մակերևույթի վրա, ինչպես ցույց է տրված Լրացուցիչ տեսանյութ S2- ում. 12- և#x000d7 0.2 դյույմանոց մետաղական սպաթուլա (410 չժանգոտվող պողպատ Fisher Scientific) և 6- × 0.19 դյույմանոց ապակու խառնիչ գավազան (Fisher Scientific) և 4 -փայտե ատամի դագանակ (Diamond L ’ Էլեգանտ լրացուցիչ երկար ատամի խոզանակներ, առանց հավելումների): Որոշ փորձերի դեպքում արմատները ենթարկվում էին մետաղի, ապակու և փայտի գրգռիչների, երբ արմատները դիտվում էին Nikon stereozoom SMZ800 մանրադիտակով `որոշելու համար, թե արդյոք արմատային լիսեռի երկայնքով կառուցվածքները փոփոխվել են տարբեր նյութերի ազդեցության տակ: Այլ փորձերի համար արմատները պատկերվել են cSEM- ի միջոցով ՝ ինչպես մարդու մաշկի վրա ազդեցությունից առաջ, այնպես էլ հետո:

Հոտի հայտնաբերում

7-րդ տարեկանից հոտի արտանետում M. pudica սածիլները գնահատվել են հինգ հոգուց բաղկացած խմբի կողմից, որոնք գնահատել են նմուշները կամ հայտնաբերելի կամ անհասկանալի հոտ չունեցող հոտ: Յուրաքանչյուր մասնակից մասնակցում էր հինգ սածիլների `գրգռումից առաջ և հետո: Սածիլները կախված էին յուրաքանչյուր մասնակիցի քթից մոտ 1 դյույմ արմատների խթանումից առաջ և հետո:

Հոտի արտանետման փորձեր

Հոտի արտանետում 7 օրականից M. pudica սածիլները կարող են առաջանալ՝ սածիլների արմատները հողի մակերևույթով քարշ տալով կամ մարդու մատով սածիլը մեկ հպման ենթարկելով (ինչպես ցույց է տրված համապատասխանաբար S2 և S1 լրացուցիչ տեսանյութերում): Հողի փորձերի համար Miracle-Gro այգու հողը թափվել է Պետրիի ափսեի մեջ (100-× 25 մմ պոլիստիրոլից պատրաստված ուտեստ PhytoTechnology Laboratories): Մեկ շաբաթական M. pudica սածիլները զգուշորեն բարձրացվեցին ագարի թիթեղներից՝ սածիլների ցողունի հենց կոթիլեդոնի տակ չժանգոտվող պողպատից պինցետներով: Այնուհետև սածիլների արմատները քաշվում էին հողի մակերևույթի երկայնքով, մինչ պինցետներով պահվում էին (Լրացուցիչ տեսանյութ S2): Մարդու մատով դիպչելու փորձերի համար, 7-օրական M. pudica սածիլների արմատներին մեկ անգամ հարվածել են մատով, ինչպես ցույց է տրված Լրացուցիչ տեսանյութ S1- ում: Փորձելու համար, թե արդյոք հոտը կարող է հայտնաբերվել, եթե սածիլների արմատը ենթարկվի նյութի այլ ձևերին, սածիլների արմատներին մեկ անգամ հարվածել են (1) 6 × 0.19 դյույմանոց 0.19 դյույմանոց ապակու ձողով (Ֆիշեր գիտական) (2) և 12 -× 0.2 դյույմ մետաղական սպաթուլա (410 չժանգոտվող պողպատից Fisher Scientific) և (3) 4 դյույմանոց փայտե ատամհատիկ (Diamond L ’ Էլեգանտություն երկար երկար ատամնափայտ, առանց հավելումների): Որոշվել է նաև բույսի օդային մասերի խթանման ազդեցությունը հոտի հայտնաբերման վրա։ 7-օրական տնկիների կոտիլեդոնները, որոնց արմատները չեն ենթարկվել հոտի արտանետման խթանների, պահվել են բութ և ցուցամատի միջև 5-ից 30 վայրկյան և արձակվել: Այնուհետև արձանագրվել է, թե արդյոք հոտ է հայտնաբերվել:

Լրացուցիչ տվյալներ

Հետևյալ լրացուցիչ նյութերը մատչելի են:

Լրացուցիչ նկար S1. M. pudica սածիլները բողբոջել են ագարի վրա ՝ ցույց տալով ծագող մեկ արմատը:

Լրացուցիչ նկար S2. Ներկայացուցչական գլխամասային գազի վերլուծության հավաքակազմ, որն օգտագործվում է խառնված գազերի նմուշառման համար M. pudica սածիլների արմատները:

Լրացուցիչ նկար S3. Ապակու աճեցման պալատի ապարատ, որը նախատեսված է արմատի և օդային մասերի գլխի տարածքի գազերի նմուշառման և հայտնաբերման համար M. pudica սածիլները ինքնուրույն:

Լրացուցիչ նկար S4. Գրգռված և չխթանված արմատներում հոտի արտանետման որոշում հինգ հոգուց բաղկացած չվերապատրաստված մարդկային խմբի կողմից:

Լրացուցիչ նկար S5. Գլխի տարածքի GC-MS վերլուծության համար ստացված բնորոշ արդյունքներ M. pudica արմատները.

Լրացուցիչ նկար S6. մի մասի լուսային մանրադիտակի պատկերը M. pudica սածիլների արմատը 6× խոշորացմամբ՝ ցույց տալով մազի նման կառուցվածքներ, որոնք հայտնվել են կլաստերներով՝ արմատի լիսեռի երկայնքով:

Լրացուցիչ նկար S7. cSEM միկրոգրաֆիա `անոդի մի հատվածի EDS վերլուծությամբ M. pudica արմատ.

Լրացուցիչ աղյուսակ S1. Massանգվածային չափումներ 7-ամյա երեխայի գլխի տարածքի դրական և բացասական իոնային ռեժիմի DART-HRMS սպեկտրների համար M. pudica սածիլ `հոտ արտադրող խթանի բացակայության դեպքում:

Լրացուցիչ աղյուսակ S2. Massանգվածային չափումներ 1 շաբաթական երեխայի արմատային և օդային մասերի բացասական-իոնային ռեժիմի DART-HRMS սպեկտրների համար M. pudica սածիլ

Լրացուցիչ աղյուսակ S3. Դրական-իոնային ռեժիմի DART-HRMS սպեկտրների զանգվածային չափումներ M. pudica սածիլ և չափահաս բույսեր արմատների խթանումից հետո:

Լրացուցիչ աղյուսակ S4: Բարձրորակ զանգվածային չափումներ բացասական-իոնային ռեժիմի համար ՝ գրգռված DART-HRMS սպեկտրների համար M. pudica սածիլ և չափահաս բույսերի արմատներ:

Լրացուցիչ տեսանյութ S1. Anուցադրություն, թե ինչպես կարելի է հոտի միացությունների արտանետում առաջացնել M. pudica արմատը `արմատը ենթարկելով մարդու մաշկի:

Լրացուցիչ տեսանյութ S2. Anուցադրություն, թե ինչպես կարելի է հոտի միացությունների արտանետում առաջացնել M. pudica արմատը՝ արմատի ազդեցության տակ հողին:


Ներածություն

Կենդանիները օգտագործում են վարքի և ֆիզիկական պաշտպանության մի շարք միջոցներ ՝ գիշատիչ վտանգը նվազագույնի հասցնելու համար (Lima & amp Dill, 1990 Caro, 2005 Verdolin, 2006): Կենդանիները նվազեցնում են գիշատիչների հավանականությունը կառուցողական և ենթադրելի պաշտպանական միջոցների միջոցով (Bourdeau & amp. Johansson, 2012 Välimäki, Herczeg & amp Merilä, 2012): Կոնստիտուցիոնալ պաշտպանությունները չեն պահանջում շրջակա միջավայրի խթաններ ակտիվացման համար (Harvell, 1990) և կարտահայտվեն անկախ գիշատիչի ներկայությունից (Clark & Harvell, 1992), մինչդեռ ինդուկտիվ պաշտպանությունները վարքային արձագանքներ են, որոնք կիրառվում են միայն սպառնալիքի առկայության դեպքում (Clark & Harvell, 1992): . Բույսերը, ինչպես և կենդանիները, նվազագույնի են հասցնում գիշատիչ վտանգը ինդուկտիվ պաշտպանությամբ (Haukioja, 1991 Adler & amp Karban, 1994 Dicke & amp Hilker, 2003): Բույսերը կարող են արտադրել տոքսիններ, փշեր և մազեր՝ ի պատասխան բուսակերների (Tollrian & Harvell, 1999): Properlyիշտ կիրառման դեպքում այդ ենթադրելի պաշտպանական ուժերը ավելի մեծ դիմադրություն են ցույց տալիս հարձակմանը և բարելավում գոյատևման հնարավորությունները (Հարվելլ, 1990): Այնուամենայնիվ, նման պաշտպանական միջոցների օգուտները հավասարակշռված են աճի, վերարտադրության և գոյատևման ծախսերով, որոնք նրանք կրում են (Harvell, 1990): Այսպիսով, որսը պետք է վարվի այնպիսի եղանակներով, որոնք օպտիմալացնեն աճի և վերարտադրության և պաշտպանության միջև փոխզիջումները (Ives & amp Dobson, 1987): Բազմաթիվ պաշտպանական ֆենոտիպային փոփոխություններ տեղի են ունենում երկարաժամկետ մասշտաբով, և փոխզիջումները, որոնք դրանք անհրաժեշտ են, տեղի են ունենում բույսի կյանքի ընթացքում: Թեև որոշ ավելի կարճ մասշտաբով պաշտպանիչ միջոցներ չեն ներառում տոքսինների կամ կառուցվածքների արտադրություն, դրանք դեռ կարող են ծախսատար լինել:

Զգայուն բույսեր, Mimosa pudica (Լ.), Դրանք արևադարձային թուփ են և իդեալական համակարգ են, որի ընթացքում կարելի է ուսումնասիրել կարճաժամկետ սանդղակով առաջացող ինդուկտիվ պաշտպանությունները: Ensգայուն բույսերը դիպչելիս տերևները ծալում են ներս ՝ նվազեցնելով պոտենցիալ գիշատիչների ազդեցության մակերեսը (Jensen, Dill & amp; Cahill, 2011): Այս մեխանիզմը գործարկվում է, երբ գրգռիչն առաջացնում է կալիումի արտահոսք տերևի ներսում՝ առաջացնելով տուրգորի ճնշման կորուստ, որը փակում է տերևները և հանգեցնում դրանց անկման (Allen, 1969 Fleurat-Lessard et al., 1997): Թեև գիշատիչներից թաքնվելը կարող է նվազեցնել խոտաբույսերի ռիսկը, փակ տերևները այնքան արդյունավետ չեն ֆոտոսինթեզում (Hoddinott, 1977): Քանի որ տերևների փակումը էներգետիկ ծախսեր է առաջացնում և սահմանափակում է բույսերի ֆոտոսինթեզավորման ունակությունը, ինչպես կենդանիները (Cooper, 2003), զգայուն բույսերը պետք է ընտրվեն ՝ այս պաշտպանողական վարքը օպտիմալացնելու համար (Fleurat-Lessard et al., 1997):

Օպտիմալ պաշտպանությունը համեմատվում է տեղական պայմանների և անհատական ​​վիճակի հետ (Riechert & amp Hedrick, 1993 Shudo & amp Iwasa, 2001): Ավելի վատ վիճակում գտնվող կենդանիները ավելի շատ կեր փնտրելն են տալիս, քան էներգիայի մեծ պաշարներ ունեցող կենդանիները, նույնիսկ մեծ վտանգի տակ (Bachman, 1993): Օրինակ ՝ դեղնավուն փշաքաղերը (Մարմոտա ֆլավիվենտերՄարմնի ավելի վատ վիճակում կանխատեսվում է, որ կհայտնվի գիշատիչին հայտնաբերելուց ավելի շուտ ՝ ընդունելով գիշատիչների ավելի մեծ ռիսկ ՝ ավելի շատ ռեսուրսներ ձեռք բերելու համար (Rhoades & amp Blumstein, 2007): Իրոք, մետա-անալիզը պարզեց, որ ավելի լավ վիճակում գտնվող կենդանիներն ունեն թռիչքի մեկնարկի ավելի երկար հեռավորություններ, քանի որ նրանք կարող են իրենց թույլ տալ ավելի արագ փախչել, քան էներգետիկ ուժերով սուզված իրենց տեսակներն ու այդպիսով թռիչքը գերակայություն կտան կերերի ձեռքբերումից (Stankowich & amp Blumstein, 2005):

Զգայուն բույսերում տերևների փակումը նվազեցնում է ֆոտոսինթեզը միջինում 40%-ով (Hoddinott, 1977): Թե ինչպես է առանձին բույսը գնահատում ֆոտոսինթեզի կարիքն ընդդեմ փակման, կախված է լույսի առկայությունից և պայմաններից (Simon, Hodson & Roitberg, 2016): Արևի լույսի ավելի ենթարկված բույսերը փակ կմնան ավելի երկար, քան արևից զրկված բույսերը (Jensen, Dill & amp; Cahill, 2011): Ավելին, ավելի վատ միջավայրերում գտնվող բույսերը հետևողականորեն ավելի բարձր ռիսկի են դիմում թեթևակերություն ստանալու համար, քան լավ միջավայրում գտնվող բույսերը (Simon, Hodson & amp Roitberg, 2016): Մինչ Jensen, Dill & amp Cahill (2011) կարողացել են ցույց տալ, որ լուսային վիճակը փոփոխել է բույսերի փակման վարքագիծը, Simon, Hodson & amp Roitberg (2016) ցույց են տվել, որ բույսերը անհատապես հետևողական են եղել այս վարքագծին մի քանի շաբաթվա ընթացքում: Կարևոր է, որ Simon, Hodson & Roitberg (2016) ստանդարտացրել են լաբորատորիայի պայմանները, որոնցում իրականացվել են իրենց փորձերը՝ գենոտիպը և շրջակա միջավայրի այլ գործոնները վերահսկելու համար: Այնուամենայնիվ, վատ է հասկացվում, թե ինչպես և ինչպես են բույսերը դրսևորում հետևողական անհատական ​​տարբերություններ արագ փոփոխվող, ոչ միատարր դաշտային պայմաններում:

Երբ պայմանները ստանդարտացված են լաբորատորիայում, նույն տեսակի, տարիքի և սեռի կենդանիները դեռ կարող են տարբերվել իրենց վարքագծով և ձևաբանությամբ (Carere & amp Maestripieri, 2013): Եթե ​​այս տարբերությունները հետևողականորեն տարբերվում են անհատների միջև, սա անձի կամ խառնվածքի վկայություն է (Dall, Houston & amp McNamara, 2004): Առանձին կենդանիներ, որոնք տարբերվում են խառնվածքային շարունակականության երկայնքով, ունեն տարբեր ֆիթնես ծախսեր և օգուտներ (Dingemanse & amp Réale, 2005 Carere & amp Maestripieri, 2013 Sih et al., 2004): Հաճախ հետևողական խառնվածքային հատկանիշը փոխկապակցված է համատեքստերի միջև, և դա կարելի է բնութագրել որպես վարքային համախտանիշ: Օրինակ, ավելի համարձակ ֆենոտիպերը կարող են ավելի հմուտ լինել զուգընկերների մրցակցության ժամանակ, բայց գիշատչի հետ հանդիպելիս, և եթե համարձակությունը շարունակվի այս համատեքստում, ավելի համարձակ կենդանիներ կարող են սպանվել (Smith & amp Blumstein, 2008): Ասել է թե, անհատականության ամենաուժեղ ապացույցներից մի քանիսը գտնվել են դաշտային պայմաններում, քանի որ անհատական ​​տարբերությունները մնում են հետևողական՝ չնայած բնության մեջ հանդիպող ավելի փոփոխական միջավայրերին: Bothիշտ այնպես, ինչպես կենդանիները, այնպես էլ բույսերը ցուցաբերում են հակատիրապետող վարքագիծ, հնարավոր է, որ բույսերը, ինչպես և կենդանիները, սպառնալիքներին արձագանքեն հետևողական ձևերով:

Մենք նպատակ ունեինք հասկանալ, թե որքանով են զգայուն բույսերը անհատապես հատուկ իրենց բնական միջավայրում թաքնված արձագանքով, և եթե տերևները ֆոտոսինթեզավորման (այսինքն ՝ կեր) բացելու որոշումը կայացվում է տերևի կամ բույսի մակարդակում: Բույսերում անհատական ​​արձագանքների ուսումնասիրությունը լույս է սփռում, թե ինչպես կարող են առանձին բույսերը արձագանքել բնապահպանական մարտահրավերներին: By adopting an individual reaction norm approach, where individual’s responses are studied across multiple contexts and intervals (Stamps & Biro, 2016), we further our understanding of plasticity in plants. If, as seen in animals, the assessment of benefits and costs varies between individual plants, then we expect plants to have individualistic responses. If so, we expect plant condition to explain variation in these responses.


ՆԵՐԱՈԹՅՈՆ

Mimosa pudica Լին. is a thigmonastic or seismonastic plant in which the leaves close and the petiole hangs down in response to certain stressors such as a wound, wind, vibration, touch, hot or cold stimulus, drought or change in illumination ( Bose 1913, 1918 ). The unique anatomy of the M. pudica contributes to the response mechanism of the plant (Fig. 1). The plant contains long, slender branches called petioles, which can fall because of mechanical, thermal or electrical stimulus. The petioles contain smaller pinnae, arranged on the midrib of the pinna. Pinnules are the smallest leaflets, while the entire leaf contains petioles, pinnae and pinnules. A pulvinus is a joint-like thickening at the base of a plant leaf or leaflet that facilitates thigmonastic movements. Primary, secondary and tertiary pulvini are responsible for the movement of the petiole, pinna and leaflets, respectively ( Shimmen 2006 ).

The structure of Mimosa pudica.

While the mechanism of thigmonastic movement in M. pudica is not clear at the present time, there are a few hypotheses. One such hypothesis states that the thigmonastic movement of M. pudica is powered by a sudden loss of turgor pressure in the motor cells of the pulvinus at the base of each leaf or leaflet ( Bose 1918 Temmei et al. 2005 ). Through the usage of nuclear magnetic resonance, it was possible to observe the movement of water from the lower half of the pulvinus to the upper half of the pulvinus following a mechanical stimulus ( Tamiya et al. 1988 ).

There is an opinion that ATPase activity is strongly involved in the thigmonastic movement of M. pudica ( Liubimova, Deminovskaya & Fedorovich 1964 Liubimova-Engel'gardt et al. 1978 ), and a high density of H + -ATPase in the phloem and pulvini was found ( Fleurat-Lessard et al. 1997 ).

Balmer & Franks (1975) found that the seismonastic movement of M. pudica's petiole after electrostimulation by 200–400 V between soil and a pulvinus is comparable to typical animal muscle movements. The actin cytoskeleton in the pulvinus plays an important role in the petiole bending. Kameyama et al. (2000) found that the actin in M. pudica is heavily tyrosine phosphorylated, and that changes in the extent of phosphorylation correlate with the degree of bending of the plant's petioles. Ion channels in the pulvinus are involved in the redistribution of potassium, chloride and calcium ions during the gravitotropically induced movement of M. pudica ( Roblin & Fleurate-Lessard 1987 ). The contractile characteristics were found to be remarkably similar to those of intact animal muscle ( Balmer & Franks 1975 ). Yao, Xu & Yuan (2008) demonstrated that depolymerization of the actin cytoskeleton in the pulvinus in response to electrical signals resulted in increased levels of calcium concentration.

Thigmonastic or seismonastic movements, such as response to touch, appear to be regulated by electrical and chemical signal transduction, spreading the stimulus throughout the plant ( Kagawa & Saito 2000 ). Electrical signals can induce chemical processes, which were described by Ricca (1916) in the chemical transmission hypothesis. The action potentials that occur in plants have many of the same properties as the action potentials that occur in animals ( Bose 1902, 1907, 1926, 1928 Houwink 1938 Volkov 2000 Volkov et al. 2007 ). These properties include the all-or-none law, threshold potentials and refractory periods. The transmission of an action potential induced by a gentle touch is halted at the base of a single pinna, and no further transmission occurs, leaving leaflets from neighbouring pinna unfolded ( Shimmen 2006 ). Action potentials propagate in the phloem and protoxylem parenchyma of M. pudica ( Houwink 1938 Sibaoka 1962 ). The cell's depolarization results from a Cl – efflux followed by a K + efflux, which initiates the repolarization phase ( Sibaoka 1991 ).

According to Shimmen (2006) , there are three types of electrical signalling in M. pudica: մ-wave with an action potential speed of 1.5–4 cm s –1 , which cannot pass through the pulvinus ս-wave or variation potential with a speed of 0.2–0.5 cm s –1 and ռ-wave with a speed of 6–12 cm s –1 . As shown in Table 1, literature data on electrical signalling in M. pudica have very significant discrepancies between different groups of researchers and even between different publications from the same group. The reasoning behind why there is such difference in amplitude, speed and duration of action potentials could not be found in any publication. The electrical signals in M. pudica were usually measured by a single differential voltmeter, but it is not clear if they follow the all-or-nothing law, and their threshold potentials and refractory periods remain unknown. The stimulation of a pinna by a flame generates electrical signals, which are not action potentials because the resting potential did not return back to the initial value after propagation of the electrical signal ( Koziolek et al. 2003): Fromm & Lautner (2007) reported that cooling or mechanically touching the pinna evoked action potentials with an amplitude of 150 mV, a 5 s duration time and a speed of 2–3 cm s –1 . According to literature, the amplitude of action potentials varies from 16 to 210 mV, and the duration of electrical signals varies from 1.2 to 2000 s (Table 1).

Amplitude (mV) Duration (s) Speed (cm s –1 ) Երկարություն (սմ) Հղում
1 20 5 ? ? Abe 1980
2 20 10 ? ? Abe 1981
3 100 >15 ? ? Abe & Oda 1976
4 145 8 ? ? Fromm 1991
5 140 7–10 ? ? Fromm & Eschrich 1988
6 150 5 2–3 10–15 Fromm & Lautner 2007
7 ? 15 2 ? Houwink 1935
8 & 150 ? ? Houwink 1938
9 150 >750 ? ? Kaiser & Grams 2006
10 80–100 electrical signals >300 0.4–0.8 >120 Koziolek et al. 2003
11 100 2.5 ? ? Oda & Abe 1972
12 40–70 5 4 20 Oda & Abe 1972
13 100 15 ? ? Roblin 1979
14 57 ± 16 1770 ± 300 ? ? Roblin 1982
15 119 ± 20 780 ± 120 ? ? Roblin 1982
16 16 ± 7 1890 ± 420 ? ? Roblin 1982
17 105 ± 14 900 ± 60 ? ? Roblin 1982
18 120 4 2–3 ? Sibaoka 1966
19 140 ± 12 3 2–3 6–9 Sibaoka 1962
20 141 ± 15 5 2–3 10–15 Sibaoka 1962
21 80 ? 0.3–0.7 ? Sibaoka 1969
22 60 ? 4–5 ? Sibaoka 1969
23 110, 170 >5 ? ? Sibaoka 1991
24 210 1.2 ? ? Stoeckel & Takeda 1993
25 100 7 ? ? Tinz-Füchtmeier & Gradmann 1990
26 60 ? 4–5 ? Umrath 1937
27 140 7–10 2.7 19–27 Eschrich 1989

There are a few possible reasons for this strange discrepancy including but not limited to: (1) aliasing caused by a low scanning rate of data acquisition systems without low-pass filters or with slow voltmeters with a resolution of 20–100 ms (2) slow ion-sensitive electrodes with membranes and (3) high impedance of M. pudica tissue which does not permit the use of fast oscilloscopes or high-speed data acquisition systems with a low input impedance. While the effect of aliasing on the reproducibility of action potentials measurements in plants was discussed in detail by Lang & Volkov (2008) , electrical signalling in M. pudica requires additional study. It is possible that various stimuli generate different electrical signals in the pulvinus, stem and leaves of M. pudica.

Plants can react to mechanical stimuli by using mechanosensitive channels. These channels are found in the cells of various types of organisms – animal, plant, fungal and bacterial. The omnipresence of these channels indicates their important physiological function in the regulation of osmolarity, cell volume and growth. They are ideal transducers of physiologically relevant mechanical forces ( Markin & Sachs 2004 ). Mechanosensory ion channels in plants are activated by mechanical stress, and transduce the sensed information into electrical signals. In higher plants, these channels can be involved in response to environmental stress ( Markin, Volkov & Jovanov 2008 Volkov, Carrell & Markin 2009b ).

Plants have evolved sophisticated systems to sense environmental stimuli for adaptation, as well as to sense signals from other cells for coordinated action ( Trewavas 2003, 2005 Volkov 2006a,b Volkov & Brown 2006a,b Volkov et al. 2008a Volkov, Coopwood & Markin 2008b ). Plants synchronize their normal biological functions and their responses to the environment ( Bertholon 1783 Barlow 2008 ). The bioelectrochemical systems in plants not only regulate stress responses, but photosynthetic processes as well ( Bulychev, Niyazova & Turovetsky 1986 Koziolek et al. 2003 Pikulenko & Bulychev 2005 Volkov & Brown 2006a,b ). The synchronization of internal functions based on external events is linked to the phenomenon of excitability in plant cells. The generation of electrochemical fluxes is a fundamental aspect of signal transduction. Ion channels are responsible for the transduction of mammalian and plant action potentials. In plants, these potentials can be induced through mechanical stimulation, changing the direction of light (phototropism and heliotropism), chemical treatment, electrostimulation and plant–insect interaction ( Volkov & Haack 1995 ). Most plants respond to mechanical stimuli, and those with rapid and highly noticeable touch-stimulated responses have received much attention, such as the Venus flytrap (Dionaea muscipula Ellis) ( Darwin 1875 Volkov et al. 2007, 2008a,b, 2009a,b,c Markin et al. 2008 ) or M. pudica ( Bose 1907, 1918, 1926 Malone 1994 1996 Fleurat-Lessard et al. 1997 , Yao et al. 2008 ).

In the study reported, we analysed the biologically closed electrical circuits in M. pudica through electrostimulation of the pulvinus and petiole using new charged capacitor method ( Volkov et al. 2007, 2008a,b, 2009a,b ,c). We then evaluated an equivalent electrical scheme of the electrical signal transduction inside this plant.


“Neural capacity” in Mimosa pudica: a review 1

A selective review of the rapid movement displayed by the “sensitive” plant, Mimosa pudica is presented. This paper attempts to elucidate the similarities that exist between animal systems and the plant Միմոզա. Various fundamental analogies are described as follows: (1) Միմոզա, like animals, displays behavioral plasticity or modification in response to specific stimuli (2) Միմոզա contains specialized structures which play roles similar to various structures associated with animals. Specialized phloem cells in Միմոզա constitute a conduction pathway not unlike a simple nerve in animals. Միմոզա motor organs display properties similar to animal muscles. All specialized structures enable Միմոզա to exhibit morphological movements via stimulus induction (3) The mechanisms involved in the animal and Միմոզա response appear to be similar at a physiological and biochemical level. These primarily being (a) transmission and propagation of electrical potential, (b) ionic exchange, (c) membrane permeability modification, (d) cation involvement, (e) use of transmitter-like substances, and (f) energy dependence (4) Similar effects are induced by various chemical agents in Միմոզա and animals. Based on these similarities it is suggested that the plant Միմոզա contains a neural capacity which manifests itself through a simple “nervous system.” Theoretical interpretations are presented which attempt to relate current psychobiological research to factors involved in Mimosa pudica. -Ի օգտագործումը Միմոզա as a subject of investigation in the neurosciences at the classroom and laboratory research level is stressed.

The author expresses appreciation to Drs. Mike G. Boyer, George P. Dimitroff, and Klaus-Peter Ossenkopp for their helpful criticism of portions of this paper. Thanks also to Deborah A. Laughlin for assistance in the preparation of this manuscript.


Brains Aren’t Needed for Making Memories

That’s what we know now, thanks to studies like the one done in 2014 at the University of Western Australia that focused on “the sensitive plant.” Mimosa pudica closes its leaves in response to touch or sudden stress. And, through observing how M. pudica plants responded to repeatedly being exposed to a stressful situation that didn’t cause them harm, the researchers discovered that these plants could learn.

The plants very quickly stopped curling their leaves (which takes precious energy) in response to being “alarmed” but not harmed, showing they had learned that, in this scenario, leaf-closing was a waste of time. What’s more, when exposed to the same “scary” situation one month later, the plants didn’t bother closing their leaves in response, demonstrating they had “remembered” that earlier lesson they’d learned.


ԱՐԴՅՈՒՆՔՆԵՐ

Effect of touching and repeated leaf closure

Touch itself had a significant effect on biomass the average total biomass of touched plants was greater than that of the untouched control plants (mean: 1.439 ± 0.315 g SE) whether the plant was touched during the day (68% greater mean: 2.416 ± 0.360 g) or night (84% greater mean: 2.650 ± 0.293 g) (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 4.786, Պ = 0.019) (Fig. 2A). Control plants differed from day and night-touch plants in root biomass (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 3.917, Պ = 0.035) (Fig. 2C) and night-touch plants in shoot biomass (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 4.433, Պ = 0.024) (Fig. 2B). The touched plants did not differ from each other in total biomass, shoot biomass or root biomass (Fig. 2).

Night-touch plants produced a greater number of inflorescences (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 6.017, Պ = 0.008) and inflorescence biomass (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 5.266, Պ = 0.014) than both control and day-touch plants (Fig. 3A, B). On average, night-touch plants produced 107% more inflorescences (mean: 19.7 ± 2.3) and 117% greater inflorescence biomass (mean: 0.161 ± 0.022 g) than control plants (no. inflorescence mean: 9.5 ± 2.5 inflorescence biomass mean: 0.074 ± 0.023 g), and 66% more inflorescences and 89% greater inflorescence biomass than day-touch plants (no. inflorescence mean: 11.8 ± 2.8 inflorescence biomass mean: 0.085 ± 0.027 g) (Fig. 3A, B). Overall, plants with greater total biomass produced more inflorescences plants with twice the total biomass produced approximately twice as many inflorescences (linear regression: no. inflorescences = 7.211·biomass(g) – 1.539, dfսխալ = 25, ռ 2 = 0.596, Պ < 0,001): However, the slope of relationship between inflorescence biomass and total biomass was different among treatments indicative of a shift in allocation (ANCOVA: total biomass × treatment interaction: Ֆ3, 21 = 9.531, Պ < 0,001): Day-touch plants had a smaller proportion of inflorescence biomass to total biomass compared to night-touch and control plants. Control and day-touch plants did not significantly differ in the number of inflorescences or inflorescence biomass produced (Fig. 3A, B).

Night-touch plants (mean: 27.2 ± 3.9 cm) grew laterally with greater maximum width (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 3.743, Պ = 0.040) than control (56% greater mean: 17.5 ± 1.8 cm) and day-touch plants (27% greater mean: 21.5 ± 2.3 cm) (Fig. 4B). Stem diameter of night-touch plants (mean: 2.82 ± 0.29 mm) was 39% greater than control plants (mean: 2.03 ± 0.13 mm) (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 4.095, Պ = 0.031). Day-touch plants (mean: 2.59 ± 0.27 mm) averaged 26% greater stem base diameter (not significant [N.S.]) than Control (Fig. 4C). There was no significant difference in final plant height among treatments (ANCOVA: Ֆ2, 22 = 0.447, Պ = 0.645) (Fig. 4A).

Relationship between biomass and plant traits

Other traits also increased linearly with increasing total biomass: height (height(cm) = 2.522 biomass(g) + 7.962, dfսխալ = 25, ռ 2 = 0.337, Պ = 0.01) maximum width (width(cm) = 6.798 biomass(g) + 7.636, dfսխալ = 25, ռ 2 = 0.672, Պ < 0.001) number of leaflets (no. leaflets = 4.165 biomass(g) + 4.749, dfսխալ = 25, ռ 2 = 0.685, Պ < 0.001) longest spine length (spine length(cm) = 0.307 biomass(g) + 3.187, dfսխալ = 25, ռ 2 = 0.157, Պ = 0.04).

Effect on plant behavior

The length of time for leaflets of control and day-touch plants to re-open to 75% of their initial breadth upon closure was similar across PAR levels of 50 to 250 μmol m −2 s −1 (repeated measures ANCOVA: Ֆ1, 11.9 = 0.02, Պ = 0.968) (Fig. 5). In day-touch plants time for 75% re-opening increased with higher PAR levels and on average each 100% increase in PAR resulted in approximately 32% longer times to 75% re-opening (linear regression: յ = 0.748x + 160.1, ռ 2 = 0.386, Պ = 0.024). In night-touch plants, time to 75% re-opening also increased with higher PAR levels and on average each 100% increase in PAR resulted in approximately 50% longer times to 75% re-opening (linear regression: յ = 0.839x + 83.5, ռ 2 = 0.426, Պ = 0,001): The slope of the relationship between 75% re-opening times and PAR did not change with treatment on either observation day (ANCOVAday10: treatment × PAR interaction: Ֆ2, 18 = 1.866, Պ = 0.172, ANCOVAday17: treatment × PAR interaction, Ֆ2, 18 = 0.429, Պ = 0.658). However, control and day-touch plants had on average 35% longer times for 75% re-opening compared to night-touch plants for any given PAR level (repeated measures ANCOVA: Ֆ2, 20.7 = 6.395, Պ = 0.007).


Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters

The nervous system of animals serves the acquisition, memorization and recollection of information. Like animals, plants also acquire a huge amount of information from their environment, yet their capacity to memorize and organize learned behavioral responses has not been demonstrated. Մեջ Mimosa pudica—the sensitive plant—the defensive leaf-folding behaviour in response to repeated physical disturbance exhibits clear habituation, suggesting some elementary form of learning. Applying the theory and the analytical methods usually employed in animal learning research, we show that leaf-folding habituation is more pronounced and persistent for plants growing in energetically costly environments. Astonishingly, Միմոզա can display the learned response even when left undisturbed in a more favourable environment for a month. This relatively long-lasting learned behavioural change as a result of previous experience matches the persistence of habituation effects observed in many animals.

Սա բաժանորդագրության բովանդակության նախադիտումն է, մուտքը ձեր հաստատության միջոցով:


Դիտեք տեսանյութը: #Shorts. Makahiya. Mimosa Pudica. Plant. #KaiKaisVlog (Հունվարի 2023).