ABOVE: © ISTOCK.COM, marcouliana

EDITOR’S CHOICE IN PLANT BIOLOGY

Příspěvek
S. Scherzer et al. „Venus flytrap trigger hairs are micronewton mechano-sensors that can detect small insect prey“, Nat Plants, 5:670-75, 2019.

„Ústa“ mucholapky Venušiny (Dionaea muscipula) nesou několik spouštěcích chloupků, mnohobuněčných hrotů, které při ohnutí kontaktem s předmětem vysílají elektrické impulsy přes laloky pasti. Sönke Scherzer, který studuje tyto rostliny na univerzitě v německém Wuerzburgu, říká, že často daruje Venušiny mucholapky svým studentům a instruuje je, aby rostliny krmili. Zpočátku se past zavře na kousek sýra nebo mrtvého hmyzu, ale ke zklamání studentů se po několika hodinách znovu otevře, lhostejná k daru. Je to proto, že počáteční podnět past zcela neuzavře a nespustí trávicí proces; úplné uzavření vyžaduje vytrvalé kývání po dobu další minuty. Podle Scherzera tak rostlina neplýtvá trávicími zdroji na příliš malou potravu nebo větvičky.

ZAPOMEŇ NA VLASTY: Past mucholapky Venušiny má několik mechanicky citlivých spouštěcích chloupků, které při ohnutí určitou silou, rychlostí a úhlem šíří akční potenciály napříč pastí. Uzavření je dvoustupňový proces, v němž je počáteční klapnutí způsobeno dvěma akčními potenciály (1 a 4). Následné kontakty se spouštěcími chloupky (2) signalizují rostlině uzavření pasti a zahájení trávicího procesu (3). Nedávné experimenty zjistily, že chloupky jsou dostatečně citlivé na to, aby reagovaly na mravence procházející přes past, ale že menší pasti jsou citlivější než větší (5), což dává malé kořisti možnost uniknout z velkých pastí (6), které by jinak mohly plýtvat trávicí energií na drobné jídlo. WEB | PDF

Kelly Finan

Jak rostliny rozeznají večeři od zbytků, byla otázka, na kterou se Scherzerova skupina nedávno snažila odpovědět pozorováním Venušiných mucholapek v laboratoři. Pomocí malého siloměru v kombinaci s elektrofyziologickými záznamy k zachycení akčních potenciálů vědci měřili reakce spouštěcích chloupků na chůzi mravenců po listech pasti. V loňském roce v časopise Nature Plants uvedli, že nezáleží ani tak na síle působící na spouštěcí chloupky, jako spíše na tom, jak daleko a jak rychle jsou ohýbány. Rostliny reagovaly na podněty, které byly rychlé, například od kroutícího se hmyzu. Pokud byly příliš pomalé, pohyb ignorovaly.

„Tento mechanismus by zajistil, že uvnitř listů je něco živého, a ne něco jako malý kousek klacku nebo jiné věci, které nemají zájem investovat do trávení,“ říká Naomi Nakayama, která se zabývá biomechanikou rostlin na Imperial College London a na projektu se nepodílela.

Venušinské mušky mají další způsob výběru správné potravy, zjistil Scherzerův tým. Menší pasti byly citlivější na podněty než větší pasti a reagovaly na menší síly. Scherzer spekuluje, že by to mohlo umožnit velkým pastem neplýtvat zdroji na trávení drobné kořisti, což je myšlenka, která je podpořena jeho pozorováním, že malý hmyz může uniknout počátečnímu uzavření velkých pastí před jejich úplným uzavřením. „Jde o to, že existuje tolik preventivních mechanismů“, aby se zabránilo plýtvání úsilím na trávení, říká.

Je možné, že Venušiny pasti mají také prostředky k detekci pomalu se pohybující kořisti – řekněme larev. V roce 2019 Ueli Grossniklaus a jeho kolegové z Curyšské univerzity v preprintu na serveru bioRxiv uvedli, že v rozporu s obecně rozšířeným názorem, že k prvotnímu zavření pasti jsou zapotřebí dvě výchylky spouštěcího chloupku, může jedno velmi pomalé zatlačení vyvolat také dva akční potenciály a čelisti rostliny zaklapnout (DOI:10.1101/697797). „Možná by se mohli chytit slimáci nebo pomalu se pohybující kořist,“ říká Grossniklaus.

Kerry Grens je vedoucí redaktor a ředitel zpravodajství časopisu The Scientist. Napište jí na adresu [email protected].