पौधों की हलचल ने बहुत से शोधकर्ताओं को लंबे समय से आकर्षित किया है। फलियां पौधों का एक समूह है जो विभिन्न पत्ती आंदोलनों को प्रदर्शित करने के लिए प्रसिद्ध हैं, जिसमें "निक्टिनैस्टिक मूवमेंट" भी शामिल है, जिसमें पत्तियां दिन में खुलती हैं और रात में बंद हो जाती हैं। इसी तरह के पौधों के आंदोलनों में नीले प्रकाश से प्रेरित और स्पर्श-संवेदनशील आंदोलन शामिल होते हैं, जैसे मिमोसा पुडिका जैसे संवेदनशील पौधों में।
पत्ती संरचनाओं में संचलन बार-बार और उत्क्रमणीय होने के कारण होता है विस्तार और का संकुचन मोटर कोशिकाओं, जो पत्रक और पर्णवृंत के आधार पर पल्विनस नामक संरचना की कोशिकाएं हैं। इस तरह के दोहरावदार और प्रतिवर्ती कोशिका विस्तार और संकुचन पादप कोशिकाओं में बहुत कम होते हैं, जो एक कठोर से घिरे होते हैं कोशिका भित्ति. इसके अलावा, यह अच्छी तरह से नहीं समझा गया है कि कैसे मोटर कोशिकाएं दोहराव और प्रतिवर्ती विस्तार और संकुचन में सक्षम हैं।
प्लांट सेल की दीवारें कई सेल्यूलोज माइक्रोफिब्रिल्स से बनी होती हैं जो सेल के अंदर और बाहर के आसमाटिक सांद्रता अंतर के जवाब में सिकुड़ती या फैलती हैं। हालांकि, सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स की व्यवस्था में एनिसोट्रॉपी द्वारा प्रेरित किए जा सकने वाले परिवर्तन की मात्रा पूरी श्रृंखला की व्याख्या नहीं कर सकती है आंदोलन पुल्विनस का।
नारा इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (एनएआईएसटी) में मियाकी नाकाटा और टाकू डेमुरा के नेतृत्व में एक शोध दल ने डेसमोडियम पैनिकुलटम से पुल्विनर मोटर कोशिकाओं के क्रॉस-सेक्शन की जांच की, जो दोहराए जाने वाले और प्रतिवर्ती सेल विस्तार और संकुचन के तंत्र की जांच करने के लिए कॉन्फोकल लेजर माइक्रोस्कोपी का उपयोग कर रहे थे। उन्होंने मोटर कोशिकाओं की कोशिका भित्ति में अद्वितीय परिधीय "स्लिट्स" की पहचान की जिसमें कम सेलूलोज़ था। संरचनाओं को सोयाबीन, कुडज़ू और संवेदनशील पौधों सहित फलियों की दो उप-प्रजातियों में संरक्षित किया गया था।
लेग्यूम कॉर्टिकल मोटर कोशिकाओं से टिश्यू स्लाइस को अलग-अलग ऑस्मोलरिटी के समाधान में स्थानांतरित करने पर, पुल्विनर स्लिट्स चौड़ाई में बढ़ जाती है, जिससे एक तंत्र का संकेत मिलता है पौधे की कोशिका भित्ति विभिन्न ऑस्मोलरिटी के समाधान के जवाब में फ्लेक्स कर सकता है।
विस्तृत सेल दीवार विश्लेषण के संयोजन के माध्यम से, कंप्यूटर सिमुलेशन, और विस्तार और संकुचन के दौर से गुजर रही कोशिकाओं में पल्विनर स्लिट्स का अवलोकन, पुल्विनर स्लिट्स को यांत्रिक रूप से लचीली संरचनाओं के रूप में निर्धारित किया गया था जो सेल विस्तार और संकुचन के दौरान खुलते और बंद होते हैं।
मियाकी नाकाटा कहते हैं, "कंप्यूटर मॉडलिंग ने सुझाव दिया है कि पुल्विनर स्लिट स्लिट्स के लंबवत दिशा में अनिसोट्रोपिक विस्तार की सुविधा प्रदान करते हैं।" शोधकर्ताओं ने कार्रवाई की तुलना पेपर शीट की विस्तारशीलता बढ़ाने के लिए एक जापानी पेपरक्राफ्ट किरिगामी में उपयोग किए जाने वाले सीधे कट या स्लिट से की।
इस प्रकार, शोध दल ने प्रस्तावित किया कि ये अद्वितीय, पल्विनर स्लिट संरचनाएं हैं जो कॉर्टिकल मोटर कोशिकाओं के अधिक आंदोलन की अनुमति देने के लिए कार्य करती हैं अन्यथा सेल दीवार में सामान्य सेलूलोज़ माइक्रोफिब्रिल द्वारा अनुमति दी जाती है।
"हम एक परिकल्पना प्रदान करते हैं कि सेल्युलोज ओरिएंटेशन, सेल दीवार की पेक्टिन युक्त संरचना, कॉर्टिकल मोटर कोशिकाओं की ज्यामिति, और अन्य कारकों के साथ कॉन्सर्ट में कॉर्टिकल मोटर कोशिकाओं के दोहराव और प्रतिवर्ती विरूपण के माध्यम से पल्विनर स्लिट्स की गतिशील पत्ती आंदोलन में भूमिका होती है। एक्टिन साइटोस्केलेटन, ”मियाकी नकाटा कहते हैं।
अध्ययन पत्रिका में प्रकाशित किया गया है प्लांट फिज़ीआलजी.