Мы заметили, что вы используете блокировщик рекламы. Очень просим отключить его на этом сайте, потому что рекламные поступления важны для обеспечения техподдержки сайта!

Микророборука помогла узнать механизм работы ловушек венериных мухоловок

10.07.2020 - 21:261 242

Швейцарские биологи точно измерили минимальное давление, на которое реагируют ловушки венериных мухоловок — растений, которые питаются насекомыми. Благодаря этому ученые смогли понять, каких именно жертв оно может ловить. Описание исследования опубликовал научный журнал PLOS ONE.

«Вопреки общепринятым представлениям, ловушка венериных мухоловок закрывается, если прикоснуться до одного из ее волосков не два раза, а всего один. Это связано с тем, что такое прикосновение порождает сразу два электрических сигнала, которые и заставляют лист закрыться», — объяснил один из авторов работы, профессор Цюрихского университета (Швейцария) Ули Гроссниклаус.

На Земле существует несколько десятков видов растений, которые могут приманивать насекомых, ловить их и использовать для своих целей. К примеру, росянки (Drósera), венерины мухоловки (Dionaea muscipula) и непентесы (Nepēnthes) переваривают пойманных беспозвоночных.

Другие растения, такие как церопегия (Ceropegia), популярный декоративный цветок, приманивают плотоядных мух феромонами умирающих пчел, ловят их и используют как разносчиков пыльцы. Некоторые виды африканских акаций научились в прямом смысле управлять поведением живущих на них муравьев, заставляя их атаковать слонов и прочих травоядных животных, которые объедают их листья.

Уже не одно столетие биологи пытаются понять, как возникли подобные инструменты, и узнать, как именно они работают. Одна из самых изученных систем такого рода — ловушки венериных мухоловок.

Эти ловушки представляют собой видоизмененный лист растения. Они похожи на сжатую пружину, которая готова распрямиться при малейшем внешнем стимуле. Его источником, как выяснили ученые более века назад, выступают шесть волосков на внутренней поверхности ловушек.

Если насекомое касается одного или нескольких волосков в течение 20 или 30 секунд, то ловушка захлопывается. Дальнейшие движения жертвы заставляют ее закрываться еще сильнее, а лист при этом начинает вырабатывать вещества для переваривания добычи.

В справедливости этих наблюдений сегодня никто не сомневается. Однако, по словам Гроссниклауса, ученые до сих пор точно не знают, как именно движения этих волосков преобразуются в электрические сигналы, которые предположительно и заставляют ловушку закрыться.

Швейцарские биологи попытались получить ответ на этот вопрос. Для этого они создали специальную микророборуку, с помощью которой надавливали на волоски венериной мухоловки с определенной силой и скоростью, под четко выверенным углом. Благодаря этому ученые измерили минимальное давление, на которое растение реагирует, а также создали компьютерную модель, которая описывает работу этих ловушек.

В результате оказалось, что растение реагировало даже на относительно слабые касания силой всего в 0,05 миллиньютона. Но при этом то, закроется ли ловушка, сильно зависело от скорости и угла касания. В частности, ученые обнаружили, что в некоторых случаях растению было достаточно всего одного медленного прикосновения, если оно происходило под «правильным» углом и было достаточно сильным.

Все это, как считают исследователи, говорит о том, что волоски венериных мухоловок работают как своеобразный накопительный «счетчик». Он порождает сигнал только тогда, когда накопится определенная сумма сил всех касаний.

Подобные принципы работы этих ловушек значительно расширяют «рацион» этих хищных растений. Это связано с тем, что способность распознавать одиночные касания позволяет венериным мухоловкам ловить не только мух, комаров и других быстрых беспозвоночных, но и медлительных гусениц и улиток. Благодаря этому венерины мухоловки выживают при недостатке питательных веществ в почве, заключают ученые.

Выбор читателя

Топ недели