Lëvizja e bimëve ka magjepsur prej kohësh shumë studiues. Bishtajoret janë një grup bimësh të famshme për shfaqjen e lëvizjeve të ndryshme të gjetheve, duke përfshirë "lëvizjen niktinastike", në të cilën gjethet hapen gjatë ditës dhe mbyllen gjatë natës. Lëvizjet e ngjashme të bimëve përfshijnë lëvizjet e shkaktuara nga drita blu dhe ato të ndjeshme në prekje, si për shembull në bimë të ndjeshme si Mimosa pudica.
Lëvizja në strukturat e gjetheve shkaktohet nga të përsëritura dhe të kthyeshme zgjatje dhe tkurrje të motor Qelizat, të cilat janë qelizat në një strukturë të quajtur pulvinus në bazën e gjetheve dhe gjetheve. Zgjerime dhe tkurrje të tilla qelizore të përsëritura dhe të kthyeshme janë shumë të rralla në qelizat bimore, të cilat janë të rrethuara nga një ngurtësi. muri qelizor. Për më tepër, nuk është kuptuar mirë se si qelizat motorike janë të afta për zgjerim dhe tkurrje të përsëritur dhe të kthyeshme.
Muret e qelizave bimore përbëhen nga një numër mikrofibrilesh celuloze që tkurren ose zgjerohen në përgjigje të ndryshimeve të përqendrimit osmotik midis brendësisë dhe jashtme të qelizës. Megjithatë, sasia e ndryshimit që mund të shkaktohet nga anizotropia në rregullimin e mikrofibrileve të celulozës nuk mund të shpjegojë gamën e plotë të lëvizje të pulvinusit.
Një ekip kërkimor i udhëhequr nga Miyuki Nakata dhe Taku Demura në Institutin e Shkencës dhe Teknologjisë Nara (NAIST) ekzaminoi seksionet kryq të qelizave motorike pulvinare nga Desmodium paniculatum duke përdorur mikroskop lazer konfokal për të hetuar mekanizmin e zgjatjes dhe tkurrjes së qelizave të përsëritura dhe të kthyeshme. Ata identifikuan "çarje" unike rrethore në murin qelizor të qelizave motorike që përmbanin më pak celulozë. Strukturat u konservuan në dy nënfamilje bishtajore, duke përfshirë sojën, kudzu dhe bimët e ndjeshme.
Me transferimin e fetave të indeve nga qelizat motorike kortikale të bishtajore në solucione me osmolaritet të ndryshëm, të çarat pulvinare u rritën në gjerësi, duke treguar një mekanizëm me të cilin muret qelizore të bimëve mund të përkulet në përgjigje të solucioneve me osmolaritet të ndryshëm.
Përmes një kombinimi të analizave të detajuara të murit qelizor, simulimet kompjuterike, dhe vëzhgimet e çarjeve pulvinare në qelizat që i nënshtrohen zgjerimit dhe tkurrjes, çarjet pulvinare u përcaktuan të jenë struktura mekanikisht fleksibël që hapen dhe mbyllen gjatë zgjatjes dhe tkurrjes së qelizës.
"Modelimi kompjuterik sugjeroi që çarjet pulvinare lehtësojnë shtrirjen anizotropike në drejtim pingul me çarjet në prani të presionit turgor," thotë Miyuki Nakata. Studiuesit e krahasuan veprimin me prerjet e drejta ose të çarat e përdorura në kirigami, një punim japonez i letrës, për të rritur shtrirjen e fletës së letrës.
Kështu, ekipi hulumtues propozoi që këto çarje unike pulvinare janë struktura që veprojnë për të lejuar më shumë lëvizje të qelizave motorike kortikale sesa do të lejohej ndryshe nga mikrofibrilet tipike të celulozës në murin qelizor.
“Ne japim një hipotezë që të çarat pulvinare kanë një rol në lëvizjen dinamike të gjetheve përmes deformimit të përsëritur dhe të kthyeshëm të qelizave motorike kortikale në bashkëpunim me faktorë të tjerë duke përfshirë orientimin e celulozës, përbërjen e pasur me pektinë të murit qelizor, gjeometrinë e qelizave motorike kortikale dhe të citoskeleti i aktinës”, thotë Miyuki Nakata.
Studimi është botuar në revistën Fiziologjia e bimëve.