科学者たちは、植物の根が「踊る」ことを証明するためにソフトロボットを作成しました

科学者たちは、植物の根が土の中に深く入るとどうなるかに興味を持ちました。全体のプロセスを踏まえると、

彼らはデータを処理しました。科学者たちは、100 時間に及ぶ成長映像を 1 分に凝縮することで、イネの根が特別なトリックを使って土壌にしっかりと定着していることを確認しました。何よりもそれはコルク栓抜きの動きのように見えました。彼らの理論をテストするために、科学者たちはそれ自体が根に似ている柔らかいロボットを使用しました。

観察のおかげで、科学者は新しい植物の根の先端が成長中に回転する方法と理由を理解する。たとえば、一部の根は栓抜きのように動くことができないことが判明しました。原因はHK1遺伝子の突然変異であり、他の根のように回転したりねじれたりすることなく、まっすぐに成長します。

新しいタイムラプスビデオは何をキャプチャしますこれは私たちの目には遅すぎます。稲の根の成長する先端はコルク栓抜きのような動きをし、らせん状に揺れ、うごめき、土に穴を掘ります。研究者たちは、タイムラプス写真と根のようなロボットを使用することで、成長中に植物の根の先端がどのように、そしてなぜ回転するかについての新しい洞察を得ました。クレジット：Benfey / GoldmanLab。

科学者たちは、植物の特別な「ダンス」であるスパイラル成長戦略は、探索戦略であると示唆しています。これは、土壌を深く掘り下げるための最良の方法を見つける方法です。

実験室で行われた実験ではジョージア工科大学の物理学教授ダニエル・ゴールドマンは、正常および突然変異のイネの根の観察は、正常な渦巻根が穴を見つけて反対側で成長する可能性が3倍高いことを示しました。

ジョージアテックとカリフォルニア大学サンタバーバラ校は、根のように回転する柔らかくしなやかなロボットを構築し、不等間隔のペグで構成された障害物コースに置きました。

複雑なセンサーや要素がなくてもロボットの根はまだ障害を克服し、ペグを通り抜けることができました。しかし、左右への曲げが止まると、ロボットはすぐに動かなくなりました。

最後に、チームは通常と変異の両方を上げました野球場で根が実際に土壌にぶつかる可能性のある障害物をテストするために使用される土壌混合物中のイネの種子。もちろん、突然変異した根には障害物の問題がありましたが、通常の根は簡単にそれらを克服しました。

この研究は、科学者が固く締固められた土壌で根がどのように成長するかを理解するのに役立ちます。

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