Как захлопывается венерина мухоловка

Венерина мухоловка ловит пауков и насекомых, захлопывая свои листья-ловушки. Этот механизм обычно активируется, когда ничего не подозревающая жертва дважды касается высокочувствительных триггерных волосков в течение 30 секунд. Исследование под руководством учёных из Цюрихского университета показало, что даже одно медленное прикосновение также вызывает закрытие ловушки — вероятно, для поимки медленно движущихся личинок и улиток.

Новый триггер для механизма захвата

Физиологические реакции, лежащие в основе этого механизма, изучаются уже более 200 лет. Считалось, что каждое достаточно сильное прикосновение к триггерному волоску вызывает электрический сигнал, а два сигнала в течение 30 секунд приводят к закрытию ловушки. Новое исследование обнаружило другой запускающий механизм.

• Эксперименты с силами: Междисциплинарная команда с помощью высокочувствительных датчиков и прецизионных микророботических систем точно отклоняла триггерные волоски под заданным углом и с определённой скоростью, чтобы измерить соответствующие силы. Эти эксперименты подтвердили предыдущую теорию: при параметрах, имитирующих прикосновение обычной добычи, для срабатывания ловушки требуется два касания.
• Математическая модель: На основе собранных данных была разработана математическая модель для определения диапазонов угла отклонения и пороговых скоростей, активирующих механизм захлопывания. Модель показала, что при медленных угловых скоростях одно прикосновение может привести к двум электрическим сигналам, что должно вызывать закрытие ловушки. Это предсказание модели было подтверждено в экспериментах.

Поимка медленной добычи

Когда ловушка открыта, её доли изогнуты наружу и находятся под напряжением — как тугая пружина. Триггерный сигнал вызывает минимальное изменение кривизны листа, что заставляет ловушку мгновенно захлопнуться. Электрические сигналы генерируются ионными каналами в клеточной мембране.

Новый механизм срабатывания может быть способом для венериной мухоловки ловить медленно движущуюся добычу, такую как личинки или улитки.

Исследование опубликовано в PLOS Biology.