Движењето на растенијата долго време фасцинирало многу истражувачи. Мешунките се група растенија познати по изложување на различни движења на листовите, вклучително и „никтинастичко движење“, во кое листовите се отвораат дење и се затвораат ноќе. Слични движења на растенијата вклучуваат движења предизвикани од сина светлина и движења чувствителни на допир, како на пример кај чувствителните растенија како Mimosa pudica.
Движењето во лисните структури е предизвикано од повторливи и реверзибилни продолжување и контракција на моторни клетки, кои се клетките во структурата наречена пулвинус во основата на летоците и ливчињата. Ваквото повторувачко и реверзибилно проширување и контракција на клетките се многу ретки во растителните клетки, кои се опкружени со цврста клеточен ѕид. Покрај тоа, не е добро разбрано како моторните клетки се способни за повторувачки и реверзибилни екстензии и контракции.
Ѕидовите на растителните клетки се составени од голем број на целулозни микрофибрили кои се намалуваат или се шират како одговор на разликите во осмотската концентрација помеѓу внатрешноста и надворешноста на клетката. Сепак, количината на промена што може да биде предизвикана од анизотропија во распоредот на целулозните микрофибрили не може да го објасни целиот опсег на движење на пулвинусот.
Истражувачки тим предводен од Мијуки Наката и Таку Демура од Институтот за наука и технологија Нара (NAIST) ги испитуваше пресеците на пулвинарните моторни ќелии од Desmodium paniculatum користејќи конфокална ласерска микроскопија за да го истражи механизмот на повторливо и реверзибилно проширување и контракција на клетките. Тие идентификуваа уникатни периферни „процепи“ во клеточниот ѕид на моторните ќелии кои содржеа помалку целулоза. Структурите беа конзервирани во две подфамилии мешунки, вклучувајќи соја, куџу и чувствителни растенија.
При пренесување на парчиња ткиво од моторни клетки на кортикалните мешунки на раствори со различна осмоларност, пулвинарните процепи се зголемија во ширина, што укажува на механизам со кој растителни клеточни wallsидови може да се флексира како одговор на раствори со различна осмоларност.
Преку комбинација на детална анализа на клеточниот ѕид, компјутерски симулации, и набљудувањата на пулвинарните процепи во клетките кои се подложени на екстензија и контракција, пулвинарните процепи беа утврдени како механички флексибилни структури кои се отвораат и затвораат за време на клеточното проширување и контракција.
„Компјутерското моделирање сугерираше дека пулвинарните процепи го олеснуваат анизотропното проширување во насока нормална на процепите во присуство на тургорски притисок“, вели Мијуки Наката. Истражувачите го споредиле дејството со правите засеци или цепнатинки што се користат во киригами, јапонска хартиена изработка, за да се подобри растегливоста на листот хартија.
Така, истражувачкиот тим предложи дека овие уникатни, пулвинарни процепи се структури кои делуваат за да овозможат повеќе движење на кортикалните моторни клетки отколку што инаку би било дозволено од типичните целулозни микрофибрили во клеточниот ѕид.
„Ние нудиме хипотеза дека пулвинарните процепи имаат улога во динамичкото движење на листовите преку повторувачка и реверзибилна деформација на кортикалните моторни клетки во согласност со други фактори, вклучувајќи ја целулозната ориентација, составот на клеточниот ѕид богат со пектин, геометријата на кортикалните моторни клетки и на актин цитоскелет“, вели Мијуки Наката.
Студијата е објавена во списанието Физиологија на растенијата.