Щоб зловити свою здобич, рослина венерина мухоловка відправляє швидкі електричні імпульси, які виникають у відповідь на дотик або стрес. Проте молекулярна природа сенсора дотику залишалася незрозумілою. Японські науковці виявили молекулярний механізм, що підбурює цю реакцію, та опублікували свої результати в новій статті у журналі Nature Communications.
Як вже повідомлялося раніше, венерина мухоловка привертає свою здобич привабливим фруктовим ароматом. Коли комаха сідає на листок, вона активує чутливі тригери, що розташовані на листі. Як тільки тиск стає достатньо сильним, щоб зігнути ці тригери, рослина закриває свої листки, затискаючи комаху всередині. Довгі війки захоплюють і утримують комаху в статичному положенні, наче пальці, поки рослина починає виділяти травні соки. Комаха повільно перетравлюється протягом п’яти до дванадцяти днів, після чого пастка відкривається, випускаючи висохлий залишок комахи на вітер.
У 2016 році Райнер Гедріх, біофізик з Юліус-Максіміліанського університету у Вюрцбурзі, Німеччина, очолював команду, яка виявила, що венерина мухоловка може «рахувати» кількість дотиків до своїх волосків на листках — це допомагає рослині відрізняти здобич від маленького горіха, камінчика або навіть неживої комахи. Рослина виявляє перший «дійовий потенціал», але не реагує миттєво, чекаючи другого контакту, що підтверджує наявність реальної здобичі, після чого пастка закривається. Однак венерина мухоловка не закривається повністю і не виділяє травні ферменти, щоб спожити здобич, поки волоски не будуть активовані ще тричі (загалом п’ять разів).
У 2023 році науковці розробили біоелектронний пристрій, щоб краще зрозуміти складний механізм сигналізації венериних мухоловок, картуючи, як ці сигнали поширюються. Вони підтвердили, що електричний сигнал починається у сенсорних волосках рослини і потім поширюється радіально без чітко визначеного напрямку. Іноді ці сигнали з’являлися спонтанно, виникаючи в сенсорних волосках, які не були активовані.
Світіння зеленим
Це останнє дослідження є продовженням статті 2020 року, в якій японські автори модифікували венерину мухоловку, щоб отримати важливі підказки про те, як працює короткочасна «пам’ять» рослини. Вони інтегрували ген для білка-датчика кальцію, відомого як GCaMP6, який світиться зеленим кольором всякий раз, коли зв’язується з кальцієм. Це зелене світіння дозволило команді візуально відстежувати зміни в концентрації кальцію у відповідь на стимуляцію чутливих волосків рослини голкою. Вони дійшли висновку, що коливання концентрації кальцію в клітинах листя, здається, виступає як своєрідна короткочасна пам’ять для венериних мухоловок, хоча докладно про те, як концентрація кальцію співпрацює з електричною мережею рослини, залишилося незрозумілим.