ABOVE: © ISTOCK.COM, marcouliana

EDITOR’S CHOICE IN PLANT BIOLOGY

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

A Vénusz légycsapda (Dionaea muscipula) “szájában” számos triggerszőrzet található, olyan többsejtű tüskék, amelyek elektromos impulzusokat küldenek a csapda lebenyein keresztül, amikor egy tárgy érintkezése hatására meghajolnak. Sönke Scherzer, aki a németországi Würzburgi Egyetemen tanulmányozza a növényeket, azt mondja, hogy gyakran ajándékoz diákjainak Vénusz légycsapdákat, és arra utasítja őket, hogy etessék a növényeket. Kezdetben a csapda egy darab sajtra vagy egy döglött rovarra bezárul, de a diákok csalódására néhány óra múlva újra kinyílik, és nem törődik az ajándékkal. Ez azért van, mert a kezdeti inger nem zárja le teljesen a csapdát, és nem indítja el az emésztési folyamatot; a teljes záródáshoz még egy percig tartó folyamatos tekergetésre van szükség. Scherzer szerint így elkerülhető, hogy a növény emésztési erőforrásokat pazaroljon túl kicsi táplálékra vagy gallyakra.

FIGYELEM A SZŐRRE: A Vénusz légycsapda csapdájában számos mechanoszenzitív kioldószőr található, amelyek bizonyos erővel, sebességgel és szögben történő hajlításkor akciós potenciálokat terjesztenek a csapdán keresztül. A záródás kétlépcsős folyamat, amelyben a kezdeti csattanást két akciós potenciál okozza (1 és 4). Az ezt követő érintkezések a ravaszszőrökkel (2) jelzik a növénynek, hogy lezárja a csapdát és elindítja az emésztési folyamatot (3). A legújabb kísérletek szerint a szőrszálak elég érzékenyek ahhoz, hogy reagáljanak a csapdán átsétáló hangyákra, de a kisebb csapdák érzékenyebbek, mint a nagyobbak (5), ami lehetőséget ad a kis zsákmánynak, hogy elmeneküljön a nagy csapdákból (6), amelyek egyébként emésztési energiát pazarolnának az apró étkezésekre. WEB | PDF

Kelly Finan

Azt a kérdést, hogy a növények hogyan tudják megkülönböztetni a vacsorát a törmeléktől, Scherzer csoportja nemrég a Vénusz légycsapdák laboratóriumi megfigyelésével próbálta megválaszolni. Egy apró erőmérővel és az akciós potenciálokat rögzítő elektrofiziológiai felvételekkel kombinálva a kutatók megmérték a ravaszszőrök reakcióit a csapda levelein átsétáló hangyákra. A Nature Plants című folyóiratban tavaly arról számoltak be, hogy nem annyira a ravaszszőrökre kifejtett erő számított, hanem az, hogy milyen messzire és milyen gyorsan hajlították meg őket. A növények olyan ingerekre reagáltak, amelyek gyorsak voltak, mint például egy vonagló rovaré. Ha túl lassúak voltak, akkor figyelmen kívül hagyták a mozgást.

“Ez a mechanizmus biztosítaná, hogy valami élő dolog legyen a levelek belsejében, és ne valami olyan, mint egy kis darabka bot vagy más olyan dolog, aminek megemésztésébe nem akarnak befektetni” – mondja Naomi Nakayama, aki az Imperial College Londonban a növényi biomechanikát tanulmányozza, és nem vett részt a projektben.

A vénusz légycsapóknak van egy további módszerük a megfelelő ételek kiválasztására, állapította meg Scherzer csapata. A kisebb csapdák érzékenyebbek voltak az ingerekre, mint a nagyobb csapdák, és kisebb erőkre reagáltak. Scherzer úgy véli, hogy ez lehetővé teheti a nagy csapdák számára, hogy ne pazaroljanak erőforrásokat az apró zsákmány megemésztésére, és ezt az elképzelést alátámasztják megfigyelései, miszerint a kis rovarok a nagy csapdák kezdeti záródása elől még a teljes lezáródás előtt elmenekülhetnek. “A lényeg az, hogy nagyon sok megelőző mechanizmus van”, hogy elkerüljék az emésztési erőfeszítések elvesztegetését, mondja.”

Ez lehetséges, hogy a Vénusz légycsapdáknak is van egy eszközük a lassan mozgó zsákmány – mondjuk a lárvák – észlelésére. 2019-ben Ueli Grossniklaus és kollégái a Zürichi Egyetemen a bioRxiv-on közzétett előnyomtatásban arról számoltak be, hogy a közhiedelemmel ellentétben, miszerint a csapda kezdeti záródásának előidézéséhez két ravaszszőr-kihajlásra van szükség, egyetlen nagyon lassú lökés is képes két akciós potenciált kiváltani, és becsapni a növény állkapcsát (DOI:10.1101/697797). “Talán csigák vagy lassan mozgó zsákmányállatok akadhatnak fenn” – mondja Grossniklaus.”

Kerry Grens a The Scientist vezető szerkesztője és hírigazgatója. Írjon neki e-mailt a [email protected] címre.