Cirkumnutacje i sygnały elektryczne

Do koordynacji procesów wzrostowych i rozwojowych organizmów niezbędne są sygnały międzykomórkowe, w tym sygnały elektryczne. Wśród sygnałów elektrycznych wyróżniamy potencjały wariacyjne typowe tylko dla roślin oraz potencjały czynnościowe (APs). Potencjały czynnościowe są typowe dla organizmów zwierzęcych i są podstawą funkcjonowania układu nerwowego, ale występują również u roślin. AP uczestniczy w wywoływaniu bardzo szybkiego ruchu zamknięcia pułapki u muchołówki amerykańskiej (Dionaea muscipula) i złożenia liścia po dotknięciu u mimozy (Mimosa pudica). APs mogą być wywoływane przez bodźce środowiskowe lub występują spontanicznie.

Ultradialne serie spontanicznych potencjałów czynnościowych (SAPs)

Po raz pierwszy w pracy Stolarz M, Dziubińska H 2017 Acta Physiologiae Plantarum 39:234 i następnej Stolarz M, Dziubińska H 2017 Frontiers in Plant Science 8:1766 wykazano, że oprócz ultradialnego powolnego rytmu cirkumnutacji istnieje ultradialny powolny rytm spontanicznych APs. Interwał pomiędzy kolejnymi spontanicznymi potencjałami czynnościowymi jest taki sam jak okres cirkumnutacji i wynosi 2-3 godziny.

Film 6 Przykład oryginalnego zapisu elektrofizjologicznego spontanicznych potencjałów czynnościowych (SAPs) u trzytygodniowego słonecznika podczas jednej doby. SAPs pojawiały się ok. 12:00, 15:42, 18:31, 21:03, 22:15, 00:54, 07:00, 11:00.

Ultradialne serie SAPs u tygodniowej siewki słonecznika. Stolarz M, Dziubińska H (2017) Frontiers in Plant Science 8:1766 Video 2

Zaburzenia trajektorii cirkumnutacji a potencjał czynnościowy

Pojawianiu się SAPs mogą towarzyszyć zaburzenia trajektorii cirkumnutacji, w tym zmiana kierunku cirkumnutacji łodygi i ruchy torsyjne polegające na gwałtownym skręceniu łodygi o ok. 2-4 mm na tle powolnego ruchu cirkumnutacyjnego. Zaburzenia cirkumnutacji towarzyszące SAPs przedstawiono na 8 filmach znajdujących się w publikacji: Stolarz M, Dziubińska H (2017) Spontaneous action potentials and circumnutation in Helianthus annuus.

Osmotic and salt stresses modulate spontaneous and glutamate-induced action potentials and distinguish between growth and circumnutation in Helianthus annuus seedlings. Frontiers in Plant Science 8:1766

Stolarz M, Dziubińska H (2017)

Przeczytaj artykuł
Spontaneous action potentials and circumnutation in Helianthus annuus. Acta Physiologiae Plantarum 39:234

Stolarz M, Dziubińska H (2017)

Przeczytaj artykuł
Characteristic of action potentials generated spontaneously in Helianthus annuus. Physiologia Plantarum 93: 291-297

Zawadzki T, Dziubińska H, Davies E (1995)

Przeczytaj artykuł