Es stellt sich heraus, Anästhesie und wirkt auf die Pflanzen

Im Jahre 1846 wurde der Patient mit einem Tumor am Hals beschlossen, zuerst zu versuchen, etwas radikaler, vielleicht sogar verzweifelt: Anästhesie. Das einatmen des ätherischen Gas, bevor Sie gehen unter dem Messer, vielfach hat sich gelohnt. Heute ist eine Operation ohne Narkose einfach nicht mehr wegzudenken. Diese Idee war jedoch nicht neu, selbst im Jahre 1846. Für 28 Jahre vor Ihr bot kein anderer als Michael Faraday, heute bekannt auch für seine Arbeit über elektromagnetische Felder und die Erfindung der Magie Faraday-Käfig, der schützt vor Blitzschlag oder andere mächtige Ausbrüche von Elektrizität.

Und dennoch für das Konzept, die fast 200 Jahre alt, Anästhesie bleibt fast ein Wunder. Wir bisher nicht wirklich verstehen, wie es funktioniert oder warum so viele strukturell nicht verwandten Chemikalien — Diethylether, Chloroform, Halothan, izofluran oder sogar das inerte Edelgas Xenon — ebenso gut Tiere abgeholzt.

Was noch auffallend dieselbe Gruppe von chemischen Substanzen arbeitet nicht nur auf Tiere, sondern auch auf den Pflanzen. Венерину мухоловку, wie es erschienen ist, so leicht Tauchen Sie ein Traum, wie über ihm eine fliegende fliege-дрозофилу.

So funktioniert die übliche Falle in Aktion: wenn zweimal alarmieren Härchen auf венериной мухоловке innerhalb kurzer Zeit, hat Sie zugeschlagen. Aber nach der Einwirkung von Diethylether die pflanze schläft.

Ein Video dieser Aktion kann man sehen .

Überrascht? Ich auch. Doch die Wissenschaftler ziemlich seit langem bekannt, dass die Pflanzen im Prinzip anfällig für Anästhesie. Claude Bernard zeigte die empfindliche pflanze Mimosa pudica schlafend noch im Jahre 1878.

Viel stärker noch überraschender: es stellt sich heraus, nicht nur Pflanzen und Tiere — jeder Organismus auf dem Planeten anfällig für Anästhesie. Bakterien, Chloroplasten und auch die Mitochondrien in unseren Zellen — Sie alle ausgesetzt geheimnisvollen Gasen.

Allerdings können die Pflanzen bieten eine einzigartige Gelegenheit für ein Experiment. Vor nicht langer Zeit eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Japan, Deutschland, der Tschechischen Republik und Italien und wunderten sich darüber, dass das Studium der Pflanzen kann der Schlüssel für die Lösung der Prinzipien der Arbeit der Anästhesie, nicht nur bei Ihnen, sondern bei uns. Sie veröffentlichten Ihre ersten Ergebnisse im Dezember in Annals of Botany.

Zuerst haben Sie gezeigt, dass die Effekte der Anästhesie ausgesetzt, mehr Pflanzen, als bekannt war, vor. Neben венериной Fliegenfänger und Mimosa pudica, Sonnentau капская, klebrige Blätter, die zusammengerollt um die in Ihnen Insekten und Erbsen-Ranken, die in der Regel bewegen sich langsam, auch eingefroren bei der Einwirkung von Gasen.

Sie haben auch versucht anzuwenden Lokalanästhetika — Lidocain, die Ihnen vertraut stomatologicheskomu Kabinett — zu den Wurzeln von empfindlichen Pflanzen. Diese pflanze gelähmt auf fünf Stunden.

Auf das Thema der Arbeit Vollnarkose gibt es zwei wichtigsten Denkschulen. Die erste behauptet, dass Anästhetika verbunden mit einem rezeptor. Rezeptor ist ein Molekül mit Tasche, deren Form perfekt für die chemischen Anästhetika. Gebunden an diese кармашку, Betäubungsmittel ändert sich die Form des Rezeptors, das alles wächst Kaskade, führt zu einer Verlangsamung der Bewegungen und des Bewusstseins.

Das Zweite Lager setzt Voraus, dass Anästhetika verändern die Zellmembran. Die Zellmembran ist eine doppelte Schicht biochemische Substanzen, sogenannte Phospholipide. Endosomen Schichten bilden die reflektierten Ozeane, in denen die Proteine schwimmen wie eigensinnigen Inseln.

Viele von Membran-Proteinen fungieren als Portale, die Steuerung der Ströme von biochemischen Substanzen, die in die Zelle und aus Ihr heraus. In unserem Fall ist die Membran hält die elektrische Ladung der Zellen in übereinstimmung mit der Umwelt, die Blockierung der Bewegung der Ionen — geladene Atome oder kleine Moleküle — wenn Sie nicht durch bestimmte Tore.

Diese Funktion ist lebenswichtig für die Zellen, die übertragung von Nervensignalen bei Tieren, weil die Differenz der Ladungen innerhalb und außerhalb der Zellen verteilt aktionspotentiale. Das aktionspotential ist ein elektrischer Impuls. Ionen-Portale in der Membran schnell geöffnet und geschlossen werden, indem die Ladung wie ein schlagendes Herz.

Ein tierischer Zellen, erzeugen aktionspotenziale, sind die Neuronen, die kleinsten Einheiten des Nervensystems. Das aktionspotential wird über das аксону — in der Tat, nach Draht — Neuron in der Welle, verursacht durch die Schließung und öffnung des Ionen-Portale.

Das wird der Gegenstand unserer Diskussion zum Thema Vollnarkose, da, obwohl es treibt die Narkose, das Endergebnis ist der Verlust von aktionspotentialen. Wenn die Betäubung wirkt auf das Tier, нейронное Herzschlag Stoppt.

Die Pflanzen auch aktionspotentiale generieren können. Zellen венериной fliegenfängern, die aktionspotentiale erzeugen kann, — dies Trigger-Zellen an der Basis der Haare fallen.

Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Anästhesie betäubt aktionspotentiale in венериной мухоловке genauso wie beim Menschen. Sie stellten Ihre венерины Fliegenfänger in Faraday-Käfigen, um Sie zu kontrollieren aktionspotentiale. Unter dem Einfluss von Diethylether, desselben Betäubungsmittels, die Sie verwendet haben, in der ersten Operation im Jahre 1846, aktionspotentiale Trigger-Zellen verschwunden sind und dann langsam wieder nach dem entfernen des Gases.

Dies besagt, dass биоэлектричество und aktionspotentiale nähren die Bewegung von Pflanzen und Tieren in gleicher Weise. Dass zwei Gruppen getrennt so großen evolutionären Abgrund, die gleichen Mechanismen.

Wissenschaftler haben auch Experimente durchgeführt, die für die überprüfung der Hypothese, dass Anästhesie Membran ändert.Wenn man sich näher auf die Zellen der Wurzel der pflanze Arabidopsis (Laborratte ist der Welt der Pflanzen) narkotisiert, Diethyl Ether und Lidocain wirken sich darauf aus, wie die Membranen bewegen sich die kleinen Kugeln — Vesikel. Da eine Vielzahl an komplexen Komponenten der Membran richtig arbeiten müssen, um das Recycling der Vesikel gearbeitet, die Wissenschaftler vermuteten, dass die Anästhesie einen Einfluss auf die Arbeit der Zellmembranen.

Andere neuere Studien sprechen zur Unterstützung dieser Idee. Ein Artikel auch angedeutet, dass die Wirkung des Betäubungsmittels verteilt — aber das ist eine ganz überraschend — auf den Spin des Elektrons in Proteinen, die in Zellmembranen. Andere haben vorgeschlagen, dass der Mechanismus der Anästhesie kann auch die Veränderung der Dicke der Zellmembran oder der mechanischen Eigenschaften, was wiederum Auswirkungen auf die Funktion des proteins.

Anästhesie kann auch die Interaktion mit den Aktionen von Proteinen, vereint in Wohnanlagen, die unter dem Titel «Lipid Schlauchboote», Driften in der фосфолипидного Meer. In diesem Fall wird die Proteine der Membranen und Vesikel werden ausfallen, was zu einem Kurzschluss führen könnte aktionspotentiale und Tauchen Sie den Körper im Schlaf.

Vielleicht das überzeugendste Beweis für die Membran-Hypothese ist das seltsamste von Ihnen, von denen schon lange bekannt war: der Raum von Menschen, Tieren und sogar Pflanzen unter hohem Druck hebt die Effekte der Anästhesie. Können Sie sich vorstellen? Vielleicht der Druck stabilisiert die Membran so, dass macht Sie undurchdringlich für die Anästhesie.

Abbrechen Anästhesie unter hohem Druck, ist eine erstaunliche Tatsache, dass alle Formen des Lebens ausgesetzt Anästhesie, sowie die Veränderung der Funktion der Membran in den Zellen der Wurzeln der Pflanzen sagen, dass Membran — feier der Hauptschuldige Anästhesie. So betrachten die Anhänger dieser Hypothese.

Aber wenn diese Hypothese richtig ist, Sie im Widerspruch zu allgemein anerkannten wissenschaftlichen Konsens, die Hypothese des Rezeptors. Und wenn die Rezeptoren sind wahre Ziel für Anästhetika, hier bei den Pflanzen gibt es ähnlichkeiten mit dem Menschen. In den Pflanzen vorhanden sind Glutamat-und GABA-Rezeptoren, die wichtigsten Regulatoren des zentralen Nervensystems bei Tieren, die erwähnt werden, wie mögliche Ziele für die Anästhesie.

Die Debatte darüber, Anästhesie wirkt auf die Membran oder Rezeptoren, gibt es schon lange. Lassen Sie Sie ziemlich schwer, zumindest aus dem Grund, dass das Studium lebendes Gewebe von Tieren unter Narkose ziemlich schwer.

Pflanzen, wie Wissenschaftler glauben, können dieses Dilemma lösen, vor allem weil wir jetzt wissen, dass Sie leiden den gleichen Verlust von aktionspotentialen, was wir sind. Unsere grünen stationäre Freunde können ein perfektes Objekt für die Suche «Mechanismus der schwer fassbaren, des zugrunde liegenden Narkose und das Phänomen des Bewusstseins», sagen die Forscher.

Rein, bei den Pflanzen kann das Bewusstsein? Nicht vorgreifen.