Биомагнетизм растений: венерина мухоловка оказалась способна генерировать магнитные поля
Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) сама по себе является достаточно интересным растением, но ученые обнаружили в нем еще кое-что удивительное: оказывается, оно генерирует измеримые магнитные поля, когда его листья закрываются.
С помощью самых чувствительных приборов ученые доказали, что растения способны создавать слабые магнитные поля
Хорошо известно, что растения используют электрические сигналы как своего рода нервную систему, но уловить этот биомагнетизм было непросто. В исследовании 2011 года была предпринята попытка обнаружить магнитное поле вокруг Titan arum (Amorphophallus titanium) — большого, очень вонючего растения — с помощью атомных магнитометров, способных засечь мельчайшие колебания.
Это исследование показало, что растение не создавало даже магнитного поля мощностью в одну миллионную часть поля, окружающего нас на Земле, в результате чего эксперимент был признан неудачным. Однако совсем недавно эту тему вновь подняла уже совсем друга команда — и, кажется, добилась успеха. «Мы смогли продемонстрировать, что потенциалы действия в системе многоклеточного растения создают измеримые магнитные поля, что никогда не подтверждалось ранее», — заявил физик Анне Фабрикант из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) в Германии.
Эти «потенциалы действия» представляют собой быстрые всплески электрической активности, для которых у венериной мухоловки может быть несколько триггеров: если к растению прикасаются, травмируют, подвергают воздействию тепла или холода или сильно смачивают, то потенциалы действия имеют шанс сработать.
Исследователи использовали тепловую стимуляцию для активации электрической активности и магнитометр со стеклянной ячейкой для измерения магнитных возмущений. Такой подход не только сводил к минимуму фоновый шум, но и имел преимущества по сравнению с другими методами в том, что его можно было уменьшить в размерах без необходимости использовать криогенное охлаждение.
Измеренные магнитные сигналы достигли амплитуды 0,5 пикотесла, что сравнимо с нервными импульсами, возникающими у людей, и в миллионы раз слабее, чем магнитное поле Земли — небольшая, но заметная пульсация.
«Можно сказать, что наше расследование немного похоже на проведение МРТ на людях», — поясняют авторы. «Проблема в том, что магнитные сигналы в растениях очень слабые, что объясняет, почему их было чрезвычайно трудно измерить с помощью более старых технологий».
Благодаря результатам данного исследования ученые теперь могут сканировать растения точно так же, как и человека: например, можно наблюдать изменения температурных сдвигов, химических реакций или искать вредителей, не повреждая сами растения. Кроме того, эти знания позволяют наконец приоткрыть завесу тайны над феноменом растительного биомагнетизма и понять, как именно устроена нервная система зеленых организмов.
С помощью самых чувствительных приборов ученые доказали, что растения способны создавать слабые магнитные поля
Хорошо известно, что растения используют электрические сигналы как своего рода нервную систему, но уловить этот биомагнетизм было непросто. В исследовании 2011 года была предпринята попытка обнаружить магнитное поле вокруг Titan arum (Amorphophallus titanium) — большого, очень вонючего растения — с помощью атомных магнитометров, способных засечь мельчайшие колебания.
Это исследование показало, что растение не создавало даже магнитного поля мощностью в одну миллионную часть поля, окружающего нас на Земле, в результате чего эксперимент был признан неудачным. Однако совсем недавно эту тему вновь подняла уже совсем друга команда — и, кажется, добилась успеха. «Мы смогли продемонстрировать, что потенциалы действия в системе многоклеточного растения создают измеримые магнитные поля, что никогда не подтверждалось ранее», — заявил физик Анне Фабрикант из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) в Германии.
Эти «потенциалы действия» представляют собой быстрые всплески электрической активности, для которых у венериной мухоловки может быть несколько триггеров: если к растению прикасаются, травмируют, подвергают воздействию тепла или холода или сильно смачивают, то потенциалы действия имеют шанс сработать.
Исследователи использовали тепловую стимуляцию для активации электрической активности и магнитометр со стеклянной ячейкой для измерения магнитных возмущений. Такой подход не только сводил к минимуму фоновый шум, но и имел преимущества по сравнению с другими методами в том, что его можно было уменьшить в размерах без необходимости использовать криогенное охлаждение.
Измеренные магнитные сигналы достигли амплитуды 0,5 пикотесла, что сравнимо с нервными импульсами, возникающими у людей, и в миллионы раз слабее, чем магнитное поле Земли — небольшая, но заметная пульсация.
«Можно сказать, что наше расследование немного похоже на проведение МРТ на людях», — поясняют авторы. «Проблема в том, что магнитные сигналы в растениях очень слабые, что объясняет, почему их было чрезвычайно трудно измерить с помощью более старых технологий».
Благодаря результатам данного исследования ученые теперь могут сканировать растения точно так же, как и человека: например, можно наблюдать изменения температурных сдвигов, химических реакций или искать вредителей, не повреждая сами растения. Кроме того, эти знания позволяют наконец приоткрыть завесу тайны над феноменом растительного биомагнетизма и понять, как именно устроена нервная система зеленых организмов.
Ещё новости по теме:
18:20