Wetenschappers hebben een zachte robot gemaakt om te bewijzen dat plantenwortels 'dansen'

Wetenschappers raakten geïnteresseerd in wat er met de wortels van planten gebeurt als ze dieper de grond in gaan. Het hele proces doornemen,

zij hebben de gegevens verwerkt.Door 100 uur aan groeibeelden in één minuut samen te vatten, zagen wetenschappers dat rijstwortels een speciale truc gebruiken om zichzelf in de grond te verankeren. Het leek vooral op de beweging van een kurkentrekker. Om hun theorie te testen gebruikten de wetenschappers een zachte robot die zelf op een wortel lijkt.

Dankzij waarnemingen hebben wetenschappers een nieuwe ontvangenbegrijpen hoe en waarom plantwortelpunten roteren tijdens de groei. Zo bleek dat sommige wortels niet kunnen bewegen als een kurkentrekker. De boosdoener is een mutatie in het HK1-gen, waardoor ze recht naar beneden groeien en niet draaien en draaien, zoals andere wortels doen.

Nieuwe time-lapse-video's leggen vast watwat te langzaam is voor onze ogen: de groeiende toppen van de rijstwortels maken een kurkentrekker-achtige beweging, zwaaiend en kronkelend in een spiraal, zich ingraven in de grond. Door time-lapse-fotografie te gebruiken in combinatie met een wortelachtige robot, kregen de onderzoekers nieuwe inzichten in hoe en waarom plantwortelpunten roteren tijdens de groei. Krediet: Benfey / Goldman Lab.

Wetenschappers suggereren dat de spiraalvormige groeistrategie, de speciale "dans" van planten, een zoekstrategie is - een manier om de beste manier te vinden om dieper in de grond te graven.

In experimenten uitgevoerd in het laboratoriumProfessor in de natuurkunde Daniel Goldman van het Georgia Institute of Technology, waarnemingen van normale en gemuteerde rijstwortels hebben aangetoond dat normale spiraalwortels drie keer meer kans hebben om een ​​gat te vinden en aan de andere kant te groeien.

Georgia Tech enDe Universiteit van Californië, Santa Barbara, bouwde een zachte, plooibare robot die ronddraait als een wortel en deze achterliet op een hindernisbaan die bestaat uit ongelijkmatig verdeelde pinnen.

Zelfs zonder complexe sensoren of elementenDe robotwortel was nog steeds in staat om obstakels te overwinnen en zijn weg door de pinnen te vinden. Maar toen het bukken van links naar rechts stopte, kwam de robot snel vast te zitten.

Ten slotte kweekte het team zowel normaal als mutantrijstzaden in een grondmengsel dat wordt gebruikt voor honkbalvelden om ze te testen op obstakels waar de wortel daadwerkelijk in de grond tegenaan kan lopen. Natuurlijk, terwijl de gemuteerde wortels problemen hadden met obstakels, overwonnen de normale wortels ze gemakkelijk.

Het werk helpt wetenschappers te begrijpen hoe wortels groeien in harde, verdichte grond.

Lees ook

De eerste nauwkeurige kaart van de wereld is gemaakt. Wat is er mis met de rest?

Wetenschappers hebben voor het eerst vastgelegd hoe planeten zich vormen rond sterren met een lage massa

Er is een anti-verouderingsmedicijn ontdekt dat verouderde cellen verwijdert