植物肌肉如何快速折叠含羞草叶

称它们为植物马达。或种植肌肉。含羞草植物中特殊细胞的微小凸起可以在几秒钟内将其羽毛状的小叶折叠在一起，然后放松——然后再做一次。

加利福尼亚大学欧文分校的生物力学专家大卫斯莱博达说，对含羞草植物上这些凸起的新观察揭示了叶子如何处理其异常快速折叠的更多细节。“我认为这些特殊的器官非常酷，因为它们的运动是可逆的，”他说。“[W]当人们看到可逆的植物运动时，感觉与动物运动更相似。”

他和同事在定于2月6日发表在《当代生物学》(CurrentBiology)上的一篇论文中写道，科学家们已经研究出驱动小型含羞草马达或pulvinus的基本化学原理。当鹿蹄或其他可怕的东西撞到树叶时，钾和其他一些离子会从叶枕的一部分转移到另一部分。水跟随离子的旋风。失水的细胞会收缩和下垂，而另一侧的细胞会膨胀。多个pulvini的扭曲使羽毛状叶子的两半相互折叠，就像一只看不见的手轻轻合上一本书。

1月7日，他在得克萨斯州奥斯汀举行的综合与比较生物学学会年会上报告说，Sleboda和他的同事没有研究化学，而是研究了有助于产生这种有用扭曲的枕细胞的微观结构细节。使植物肌肉细胞更有效膨胀的一个特征是用微观原纤维进行强化。它们像紧身胸衣一样工作，防止细胞向各个方向膨胀。取而代之的是，紧身胸衣将大部分肿胀引导到将折叠叶子的两半的轴上。

此外，需要快速膨胀的枕细胞看起来像容易膨胀的组织皱纹，以应对涌水，以及称为坑区的特殊高度多孔区域。这些坑看起来好像在树叶发痒的紧急情况下水可以轻易地流过。单元排列本身看起来专门用于扩展和收缩。斯莱博达说，枕骨横截面显示出一种“像六角手风琴的风箱一样”的模式。

广泛分布的M.pudica或敏感植物是一种更为人熟知的屈叶植物。然而，巴西博图卡图保利斯塔大学的植物学家ThainaraPolicarpoMendes说，同一科的其他植物群，如豆科植物，也会移动它们的叶子。一些亲属像M.pudica一样快速关闭，但许多更慢。不过，她也在考虑为什么要离得很近。人们提出了各种好处：阻止动物吃突然变得更粘的植物，或者甚至帮助植物在非常寒冷的夜晚损失更少的热量。

Sleboda也可以滔滔不绝地提出假设，但仍然对所有假设持怀疑态度。“没有大量的研究，”他说。然而，这对他来说很好。“关于敏感植物的叶子闭合，我最喜欢的事情是，”他说，“我们不知道它们为什么这样做。”