ÖVER: © ISTOCK.COM, marcouliana

EDITOR’S CHOICE IN PLANT BIOLOGY

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

Den ”munnen” på en Venusflugfälla (Dionaea muscipula) bär flera triggerhår, flercelliga spikar som skickar elektriska impulser över fällans lober när de böjs vid kontakt med ett föremål. Sönke Scherzer, som studerar växterna vid universitetet i Wuerzburg i Tyskland, säger att han ofta ger Venusflugfällor i gåva till sina studenter och instruerar dem att mata växterna. Till en början stängs fällan på en bit ost eller en död insekt, men till studenternas frustration öppnar den sig igen efter några timmar, likgiltig för gåvan. Det beror på att den första stimulansen inte helt förseglar fällan och startar matsmältningsprocessen; en fullständig stängning kräver att man fortsätter att vifta i ytterligare en minut. Scherzer säger att detta förhindrar att växten slösar matsmältningsresurser på för små födoämnen eller kvistar.

VARNING FÖR HÅREN: Venusflugfångstens fälla har flera mekanosensibla utlösande hår som sprider aktionspotentialer över fällan när den böjs med en viss kraft, hastighet och vinkel. Stängningen är en process i två steg, där den första knäppningen orsakas av två aktionspotentialer (1 och 4). Efterföljande kontakter med utlösande hårstrån (2) signalerar till växten att den ska försegla fällan och påbörja matsmältningsprocessen (3). Nya experiment visade att håren är tillräckligt känsliga för att reagera på myror som går över fällan, men att mindre fällor är känsligare än större (5), vilket ger små bytesdjur möjlighet att fly från stora fällor (6) som annars skulle kunna slösa matsmältningsenergi på små måltider. WEB | PDF

Kelly Finan

Hur växterna kan skilja middag från skräp var frågan som Scherzers grupp nyligen försökte besvara genom att observera Venusflugfällor i laboratoriet. Med hjälp av en liten kraftmätare i kombination med elektrofysiologiska registreringar för att fånga aktionspotentialer mätte forskarna triggerhårens reaktioner på myror som går över fällans blad. De rapporterade i Nature Plants förra året att den kraft som applicerades på triggerhåren inte spelade så stor roll som hur långt och hur snabbt de böjdes. Växterna reagerade på stimuli som var snabba, som från en slingrande insekt. För långsamt och de ignorerade rörelsen.

”Den här mekanismen skulle säkerställa att det är något levande som finns inuti bladen, snarare än något som en liten bit av en pinne eller annat som de inte är intresserade av att investera i att smälta”, säger Naomi Nakayama, som studerar växters biomekanik vid Imperial College i London och som inte var involverad i projektet.

Venusflugsnapparna har ytterligare en metod för att välja rätt måltider, har Scherzers forskargrupp funnit. Mindre fällor var känsligare för stimuli än större fällor och reagerade på mindre krafter. Scherzer spekulerar i att detta skulle kunna göra det möjligt för stora fällor att undvika att slösa resurser på att smälta små byten, en idé som stöds av hans observationer att små insekter kan undkomma den inledande stängningen av stora fällor innan de sluter sig helt. ”Poängen är att det finns så många förebyggande mekanismer” för att undvika att slösa bort matsmältningsarbetet, säger han.

Det är möjligt att Venus flugfällor också har ett sätt att upptäcka långsamt rörliga byten – till exempel larver. År 2019 rapporterade Ueli Grossniklaus och hans kollegor vid universitetet i Zürich i ett preprint på bioRxiv att i motsats till den allmänt vedertagna uppfattningen att det krävs två utlösande hårböjningar för att utlösa den första stängningen av fällan, kan en mycket långsam knuff också orsaka två aktionspotentialer och knäppa upp växtens käftar (DOI:10.1101/697797). ”Kanske kan sniglar eller långsamma bytesdjur fastna”, säger Grossniklaus.

Kerry Grens är chefredaktör och nyhetschef på The Scientist. Skicka e-post till henne på [email protected].