છોડની હિલચાલ ઘણા સંશોધકોને લાંબા સમયથી આકર્ષિત કરે છે. લેગ્યુમ એ છોડનું એક જૂથ છે જે પાંદડાની વિવિધ હિલચાલ પ્રદર્શિત કરવા માટે પ્રખ્યાત છે, જેમાં "નેક્ટિનાસ્ટિક ચળવળ"નો સમાવેશ થાય છે, જેમાં પાંદડા દિવસે ખુલે છે અને રાત્રે બંધ થાય છે. સમાન છોડની હિલચાલમાં વાદળી પ્રકાશ-પ્રેરિત અને સ્પર્શ-સંવેદનશીલ હલનચલનનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે મિમોસા પુડિકા જેવા સંવેદનશીલ છોડમાં.
પાંદડાની રચનામાં હલનચલન વારંવાર અને ઉલટાવી શકાય તેવા કારણે થાય છે વિસ્તરણ અને સંકોચન મોટર કોશિકાઓ, જે પત્રિકાઓ અને પેટીઓલ્સના પાયા પર પલ્વિનસ નામની રચનામાં કોષો છે. આવા પુનરાવર્તિત અને ઉલટાવી શકાય તેવા કોષનું વિસ્તરણ અને સંકોચન છોડના કોષોમાં ખૂબ જ દુર્લભ છે, જે કઠોરતાથી ઘેરાયેલા છે. પેશી, કોષ ની દીવાલ. વધુમાં, તે સારી રીતે સમજી શકાતું નથી કે મોટર કોષો પુનરાવર્તિત અને ઉલટાવી શકાય તેવું વિસ્તરણ અને સંકોચન કેવી રીતે સક્ષમ છે.
છોડની કોષની દિવાલો સંખ્યાબંધ સેલ્યુલોઝ માઇક્રોફિબ્રિલથી બનેલી હોય છે જે કોષની અંદર અને બહારના ઓસ્મોટિક સાંદ્રતાના તફાવતને કારણે સંકોચાય છે અથવા વિસ્તરે છે. જો કે, સેલ્યુલોઝ માઇક્રોફિબ્રિલ્સની ગોઠવણીમાં એનિસોટ્રોપી દ્વારા પ્રેરિત થઈ શકે તેવા ફેરફારોની સંપૂર્ણ શ્રેણી સમજાવી શકતી નથી. ચળવળ પલ્વિનસનું.
નારા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી (NAIST) ખાતે મિયુકી નાકાતા અને ટાકુ ડેમુરાની આગેવાની હેઠળની એક સંશોધન ટીમે પુનરાવર્તિત અને ઉલટાવી શકાય તેવા કોષના વિસ્તરણ અને સંકોચનની પદ્ધતિની તપાસ કરવા કોન્ફોકલ લેસર માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને ડેસ્મોડિયમ પેનિક્યુલેટમમાંથી પલ્વિનર મોટર કોષોના ક્રોસ-સેક્શનની તપાસ કરી. તેઓએ મોટર કોશિકાઓની કોષ દિવાલમાં અનન્ય પરિઘ "સ્લિટ્સ" ઓળખ્યા જેમાં ઓછા સેલ્યુલોઝ હતા. આ માળખું સોયાબીન, કુડઝુ અને સંવેદનશીલ છોડ સહિત કઠોળના બે પેટા-કુટુંબોમાં સાચવવામાં આવ્યું હતું.
લેગ્યુમ કોર્ટિકલ મોટર કોશિકાઓમાંથી વિવિધ ઓસ્મોલેરિટીના સોલ્યુશનમાં પેશીઓના ટુકડાને સ્થાનાંતરિત કરવા પર, પલ્વિનર સ્લિટ્સ પહોળાઈમાં વધારો કરે છે, જે એક પદ્ધતિ સૂચવે છે જેના દ્વારા પ્લાન્ટ સેલ દિવાલો વિવિધ ઓસ્મોલેરિટીના ઉકેલોના પ્રતિભાવમાં ફ્લેક્સ કરી શકે છે.
કોષ દિવાલના વિગતવાર વિશ્લેષણના સંયોજન દ્વારા, કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન્સ, અને વિસ્તરણ અને સંકોચનમાંથી પસાર થતા કોષોમાં પલ્વિનર સ્લિટ્સના અવલોકનો, પલ્વિનર સ્લિટ્સ યાંત્રિક રીતે લવચીક માળખાં હોવાનું નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યું હતું જે કોષના વિસ્તરણ અને સંકોચન દરમિયાન ખુલે છે અને બંધ થાય છે.
"કમ્પ્યુટર મોડેલિંગ સૂચવે છે કે પલ્વિનર સ્લિટ્સ ટર્ગોર દબાણની હાજરીમાં સ્લિટ્સને લંબરૂપ દિશામાં એનિસોટ્રોપિક વિસ્તરણની સુવિધા આપે છે," મિયુકી નાકાતા કહે છે. સંશોધકોએ પેપર શીટની વિસ્તરણક્ષમતા વધારવા માટે જાપાનીઝ પેપરક્રાફ્ટ, કિરીગામીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સીધા કટ અથવા સ્લિટ્સ સાથે ક્રિયાની તુલના કરી.
આમ, સંશોધન ટીમે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે આ અનન્ય, પલ્વિનર સ્લિટ્સ એ એવી રચનાઓ છે જે કોર્ટિકલ મોટર કોશિકાઓની વધુ હિલચાલને મંજૂરી આપવા માટે કાર્ય કરે છે જે અન્યથા કોષની દિવાલમાં લાક્ષણિક સેલ્યુલોઝ માઇક્રોફિબ્રિલ્સ દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવે છે.
“અમે એવી પૂર્વધારણા પ્રદાન કરીએ છીએ કે સેલ્યુલોઝ ઓરિએન્ટેશન, કોષની દિવાલની પેક્ટીન-સમૃદ્ધ રચના, કોર્ટિકલ મોટર કોશિકાઓની ભૂમિતિ, અને અન્ય પરિબળો સાથે કોન્સર્ટમાં કોર્ટિકલ મોટર કોશિકાઓના પુનરાવર્તિત અને ઉલટાવી શકાય તેવા વિકૃતિ દ્વારા ગતિશીલ પર્ણ ચળવળમાં પલ્વિનર સ્લિટ્સની ભૂમિકા હોય છે. આ એક્ટિન સાયટોસ્કેલેટન"મિયુકી નાકાતા કહે છે.
અભ્યાસ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયો છે પ્લાન્ટ ફિઝિયોલોજી.