OVER: © ISTOCK.COM, marcouliana

EDITOR’S CHOICE IN PLANT BIOLOGY

Papiret
S. Scherzer et al., “Venus fluefangens aftrækkerhår er mikronewton mechano-sensorer, der kan registrere små insektbytte,” Nat Plants, 5:670-75, 2019.

Den “mund” af en Venusfluefælde (Dionaea muscipula) bærer flere triggerhår, flercellede pigge, der sender elektriske impulser på tværs af fældens lapper, når de bøjes ved kontakt med et objekt. Sönke Scherzer, der studerer planterne ved universitetet i Wuerzburg i Tyskland, siger, at han ofte giver Venusfluefælder i gave til sine studerende og instruerer dem i at fodre planterne. I første omgang vil fælden lukke sig på en bid ost eller et dødt insekt, men til de studerendes frustration vil den åbne sig igen efter et par timer, ligeglad med gaven. Det skyldes, at den første stimulans ikke helt lukker fælden og sætter fordøjelsesprocessen i gang; en fuldstændig lukning kræver en vedvarende vrikning i endnu et minut. Scherzer siger, at man på den måde undgår, at planten spilder fordøjelsesressourcer på for små fødeemner eller kviste.

VÆR OPMÆRKSOM PÅ HÅRENE: Venusfluefældens fælde har flere mekanosensitive udløserhår, der udsender aktionspotentialer på tværs af fælden, når den bøjes med en bestemt kraft, hastighed og vinkel. Lukningen er en proces i to trin, hvor det første klik forårsages af to aktionspotentialer (1 og 4). Efterfølgende kontakter med udløserhårene (2) signalerer planten, at den skal lukke fælden og starte fordøjelsesprocessen (3). Nylige eksperimenter viste, at hårene er følsomme nok til at reagere på myrer, der går over fælden, men at mindre fælder er mere følsomme end større (5), hvilket giver små byttedyr mulighed for at undslippe fra store fælder (6), som ellers ville spilde fordøjelsesenergi på små måltider. WEB | PDF

Kelly Finan

Det spørgsmål, som Scherzers gruppe for nylig forsøgte at besvare ved at observere Venusfluefælder i laboratoriet, var, hvordan planterne kan skelne middag fra affald. Ved hjælp af en lille kraftmåler i kombination med elektrofysiologiske optagelser for at opfange aktionspotentialer målte forskerne triggerhårenes reaktion på myrer, der gik hen over fældens blade. De rapporterede i Nature Plants sidste år, at den kraft, der blev anvendt på udløserhårene, ikke havde så stor betydning som hvor langt og hvor hurtigt de blev bøjet. Planterne reagerede på stimuli, der var hurtige, som dem fra et vraltende insekt. Hvis de var for langsomme, ignorerede de bevægelsen.

“Denne mekanisme ville sikre, at det er noget levende, der er inde i bladene, snarere end noget som et lille stykke pind eller andre ting, som de ikke er interesseret i at investere i at fordøje,” siger Naomi Nakayama, der studerer plantebiomekanik på Imperial College London og ikke var involveret i projektet.

Venusfluefanger har en yderligere metode til at vælge de rigtige måltider, fandt Schersersers hold. Mindre fælder var mere følsomme over for stimuli end større fælder, idet de reagerede på mindre kræfter. Scherzer spekulerer i, at dette kunne gøre det muligt for store fælder at undgå at spilde ressourcer på at fordøje små byttedyr, en idé, der bakkes op af hans observationer af, at små insekter kan undslippe den indledende lukning af store fælder, før de lukker helt. “Pointen er, at der er så mange forebyggelsesmekanismer” for at undgå at spilde fordøjelsesarbejdet, siger han.

Det er muligt, at Venusfluefælder også har et middel til at opdage langsomt bevægende byttedyr – f.eks. larver. I 2019 rapporterede Ueli Grossniklaus og hans kolleger ved universitetet i Zürich i et preprint på bioRxiv, at i modsætning til den almindeligt udbredte opfattelse, at der er behov for to udløserhårudbøjninger for at udløse den indledende lukning af fælden, kan et meget langsomt skub også forårsage to aktionspotentialer og knække kæberne af planten (DOI:10.1101/697797). “Måske kunne snegle eller langsomt bevægende byttedyr blive fanget,” siger Grossniklaus.

Kerry Grens er seniorredaktør og nyhedschef på The Scientist. Send hende en e-mail på [email protected].