ชีวฟิสิกส์

เพื่อชื่นชมทิวทัศน์ของรัฐสภา ฉันแทบไม่ได้คิดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นภายใต้ยางรถของฉัน มีสิ่งรบกวนเหนือพื้นดินมากเกินไปที่จะใช้เวลามากไปกับการสงสัยเกี่ยวกับเครือข่ายใต้ดินของรากพืชที่เลื้อยผ่านดินที่มืดและลึกลับด้านล่าง แล้วรากเกี่ยวอะไรกับฟิสิกส์? รากเป็นระบบกิ่งที่ซับซ้อนซึ่งโทโพโลยีและโครงสร้างกำหนดสรีรวิทยาทั้งหมดของพืชที่อยู่เหนือพวกมัน ส่วนปลายของรากที่แตกกิ่งแต่ละอันมีบริเวณ

ที่แตกต่างกัน

ซึ่งมีกิจกรรมของเซลล์ต่างๆ เกิดขึ้น ในตอนท้ายมี “เนื้อเยื่อ” ซึ่งเป็นที่ซึ่งการแบ่งเซลล์เกิดขึ้น การย้ายรากขึ้นไปจะมี “โซนยืดตัว” ซึ่งเซลล์จะหยุดแบ่งตัวและยืดออกแทน ตามมาด้วย “โซนสร้างความแตกต่าง” ซึ่งเซลล์จะหยุดยืดยาวและเริ่มสร้างความแตกต่าง ทิศทางและอัตราการเจริญเติบโต

ของปลายรากได้รับอิทธิพลจากสัญญาณที่พวกมันรับรู้จากสิ่งแวดล้อม และการจัดระเบียบของเนื้อเยื่อภายในภายในปลายรากแต่ละอันมีบทบาทสำคัญในปฏิสัมพันธ์ระหว่างรากกับดิน เมื่อรูททิปสำรวจ สัญญาณจะช่วยให้พวกเขาค้นหาเส้นทางที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการค้นพบน้ำและสารอาหาร 

องค์ประกอบของดินจะมีอิทธิพลต่อสถาปัตยกรรมของระบบราก ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของการสำรวจ ดูเหมือนว่าวิวัฒนาการสร้างแรงกดดันอย่างมากต่อเคล็ดลับการรูตเพื่อทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมของพวกมัน และจนถึงตอนนี้เราก็เริ่มตั้งคำถามว่าทำไม

ฟิสิกส์ของปฏิสัมพันธ์ของดินและรากที่เพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างใต้ดินเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการอยู่รอดของพืช รากจะรับรู้ถึงสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวด้วยรายละเอียดที่น่าทึ่งในระดับความยาวที่เหมาะสม “เราไม่ได้พูดถึงขนาดของกลศาสตร์ควอนตัม แต่เป็นการโต้ตอบที่อธิบายโดยฟิสิกส์คลาสสิก”

นักชีววิทยาด้านการพัฒนาในสหราชอาณาจักรกล่าว ผู้มีพื้นฐานที่แข็งแกร่งในฟิสิกส์เชิงทฤษฎีกล่าว

รากสำรวจอวกาศอย่างต่อเนื่อง ควบคุมผ่านสนามพลังธรรมชาติ -สนามแรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ตลอดจนแม่เหล็กและไฟฟ้าสถิต  และสัมผัสกับคุณสมบัติทางกลและทางเคมีของดิน

ที่พวกมัน

อาศัยอยู่ การไล่ระดับสีในแสง สารเคมี อุณหภูมิ และออกซิเจนให้ข้อมูลตำแหน่ง ที่ช่วยให้รูทนำทางและหาอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ การตอบสนองของรูตประเภทนี้เรียกว่า “เขตร้อน”ชาร์จภายในผลกระทบของแรงเชิงกลต่อรากนั้นค่อนข้างง่าย – ความเครียดและความเครียดสามารถเปลี่ยนรูปร่าง 

จำนวน และการจัดระเบียบของเนื้อเยื่อที่กำลังเติบโตได้ และการจัดตำแหน่งของปลายรากกับสนามโน้มถ่วงก็เป็นที่เข้าใจกันค่อนข้างดี อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีแบบจำลองใดที่สามารถอธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าภายนอกกับสนามไฟฟ้าภายในของเนื้อเยื่อชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การรักษา

ต้นไม้ให้คงอยู่โดยไม่ทำให้พืชเสียหายระหว่างการวัดนั้นไม่ใช่ความสำเร็จ และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากปราศจากความเข้าใจเครื่องมือวัดและเลนส์เราทราบดีว่าเซลล์ที่มีชีวิตยังคงรักษาไซโตพลาสซึมที่มีประจุลบ ซึ่งเป็นวัสดุภายในเซลล์ที่ไม่รวมนิวเคลียส และสิ่งนี้จะสร้างศักยภาพ

ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ไม่เป็นศูนย์ การสั่นในศักย์เมมเบรนจะสร้างรูปแบบชั่วขณะ ในขณะที่รูปแบบเชิงพื้นที่เกิดจากความแตกต่างของศักย์ระหว่างเซลล์ แต่ก็ยังมีคำถามมากมายที่ไม่ได้รับคำตอบ รูปแบบเหล่านี้อาจมีความสำคัญต่อการจัดระเบียบของเนื้อเยื่อและ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำให้สิ่งมีชีวิตพัฒนา

รูปร่างหรือไม่? ความแปรปรวนเชิงพื้นที่เป็นเพียงสัญญาณสุ่มหรือไม่? หรือเป็นรูปแบบจริงที่ใช้เป็น “ข้อมูลตำแหน่ง” ระหว่าง จนถึงขณะนี้ ไฟฟ้าชีวภาพในเนื้อเยื่อพืชส่งผลกระทบต่อรูปร่างและการทำงานของมันอย่างไรนั้นยังไม่มีการระบุแน่ชัด หนึ่งในผู้ทำงานร่วมกันในสหรัฐอเมริกา 

กำลังศึกษาตัวชี้นำทางไฟฟ้าชีวภาพของศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ และใช้มันเพื่ออธิบายพฤติกรรมของเซลล์ Levin ให้เหตุผลว่าการถอดรหัส “รหัสไฟฟ้าชีวภาพ”  การทำความเข้าใจว่ารูปแบบถูกเข้ารหัสอย่างไรในเครือข่ายทางชีวภาพ  จะช่วยให้เราสามารถตั้งโปรแกรมกิจกรรมของเซลล์และแปลงวิศวกรรม

ชีวภาพสังเคราะห์และการรักษามะเร็ง กลุ่มของ กำลังร่วมมือกับ และได้รับทุนบางส่วนจากเพื่อพัฒนาแบบจำลองของวงจรไฟฟ้าชีวภาพภายในรากที่เก็บข้อมูลการสร้างรูปแบบระหว่าง ตัดเพื่อสร้างใหม่

สำหรับนักฟิสิกส์แล้วอะราบิดอพซิสซึ่งเป็นพืชดอกขนาดเล็กที่มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า 

สาหร่ายเกลียวทอง เป็นสิ่งที่เหมาะที่สุดในการสังเกตและสร้างแบบจำลอง เนื่องจากมีรากทรงกระบอกที่โปร่งใสและเติบโตช้า เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าหากคุณตัดส่วนปลายของรากออก มันจะสร้างใหม่และปฏิรูปโดยไม่มีอิทธิพลจากภายนอก ดังแสดงในรูปที่ 1 อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับชีววิทยา

 การเรียงตัวของรากกับสนามไฟฟ้า – ได้รับการสังเกตมานานหลายทศวรรษเช่นกัน แต่ไม่มีการอธิบาย และห้องทดลองของ Sena ระบุเพิ่มเติมว่าหากคุณวางปลายรากที่ตัดไว้ในสนามไฟฟ้าที่อ่อนแอ ก็มีแนวโน้มที่จะงอกใหม่ สนามมีผลกระทบต่อฮอร์โมนมากกว่าคนอื่น ๆ แต่ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ

เนื้อเยื่อที่ชัดเจน นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่งที่วิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายได้ ทำไมสนามไฟฟ้าภายนอกจึงทำให้เนื้อเยื่องอกเร็วขึ้น แล้วทำไมรากพืชถึงเรียงตัวกับสนามไฟฟ้าในตอนแรก?การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการงอกใหม่ของเนื้อเยื่อที่เสียหายจะเป็นตัวเปลี่ยนเกมในการควบคุม สำหรับรูตนั้น

สามารถสร้างแบบจำลองเป็นระบบ 3 มิติที่จัดระเบียบตัวเองของการโต้ตอบและเซลล์คู่ซึ่งแบ่งด้วยความน่าจะเป็น – แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน แทนที่จะเป็นเพียงรูปทรงกระบอก รูตจะกลายเป็นระบบ 3 มิติที่ซับซ้อนของหน่วยที่มีปฏิสัมพันธ์ ซึ่งหน่วยต่างๆ จะตอบสนองต่อสนามไฟฟ้า แม้จะมีความก้าวหน้าในแบบจำลองการคำนวณสำหรับชีววิทยาพัฒนาการ แต่ก็ยังไม่มีวิธีที่มีประสิทธิภาพ

credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com