Венерина мухоловка умеет считать, чтобы эффективно охотиться

Хищные растения, такие как венерина мухоловка (Dionaea muscipula), выживают в бедной питательными веществами почве, ловя насекомых. Они чувствуют приближение добычи с помощью чувствительных триггерных волосков на внутренней поверхности ловушек. Исследователи, опубликовавшие работу 21 января в журнале Current Biology, выяснили, как растение решает, когда захлопнуть ловушку и начать производство кислотного коктейля пищеварительных ферментов. Короткий ответ: оно считает.

Как проходит эксперимент

Учёные во главе с Райнером Хедрихом из Вюрцбургского университета обманули растения, имитируя прикосновения насекомого с помощью механико-электрических стимулов, и наблюдали за реакцией.

Результаты: от счёта к действию

• Первое прикосновение переводит ловушку в режим «готовности», но не вызывает захлопывания (возможна ложная тревога).
• Второе прикосновение заставляет ловушку закрыться, образуя «зелёный желудок».
• Последующие прикосновения (попытки жертвы вырваться) усиливают реакцию: растение начинает производить особый гормон.
• После пяти триггеров железы на внутренней поверхности ловушки начинают вырабатывать пищеварительные ферменты и транспортеры для усвоения питательных веществ. Хедрих называет это «смертельной спиралью захвата и разложения».

Экономия ресурсов

Количество потенциалов действия (электрических сигналов) информирует растение о размере и питательности добычи. Это позволяет мухоловке балансировать между затратами и выгодой от охоты, производя дорогостоящие ферменты пропорционально размеру meal.

Интересная деталь

Особенно заметно увеличивается производство транспортера для поглощения натрия. Его точная роль не ясна, но, возможно, он помогает растению поддерживать водный баланс в клеточных стенках.

Дальнейшие исследования

Команда Хедриха сейчас занимается секвенированием генома венериной мухоловки, чтобы найти генетические основы её сенсорных систем и хищного образа жизни.