ヴィーナスフライトラップは非常に興味深い植物です。修正された葉の助けを借りて、犠牲者（小さな昆虫、アラクニドなど）を捕らえます。何かが葉の表面に当たると反応する特別な毛が表面にあります。葉の端はすぐに包み込まれ、犠牲者は閉じ込められ、それが徐々に小さな生き物を植物の餌に変えます。
フライキャッチャーは、窒素の蓄えを補充するために動物の餌を必要とします-それは通常、土壌が窒素に乏しい湿地帯のある地域に現れます。しかし、筋肉と神経系を持たない植物が何かを捕らえるだけでなく、葉の中に犠牲者がいることを「覚えている」ので、それを広げる価値がないのはどうしてですか？
キャプチャメカニズムの仕組み
数ヶ月前、植物による犠牲者の捕獲のメカニズムの研究の結果は、ヴュルツブルク大学の生物学者によって発表されました。結局のところ、植物は「数える方法を知っている」のです。事実、ほとんどの場合、何かが表示されたシートは、2回目のタッチの後にのみトリガーされます。金星のフライトラップは葉の高速曲げに多くのリソースを費やしているため、敏感な髪の毛に関する風、ほこり、小石などへの対応にエネルギーを費やすことは許されません。
ヴィーナスフライトラップは2回目のタッチを待ちますが、それから葉を絞ります。このメカニズムは、昆虫が葉の端にある毛に触れてから中央に現れるときに最も効果的に機能します。科学者によると、髪は累積的な効果があります。
感覚毛は0.05ミリニュートンの力さえも知覚することができます。トラップのトリガー時間は、タッチの力と加えられた力の方向によって異なります。
トーガでは、フライキャッチャーは遅い昆虫や節足動物（カブトムシ、キャタピラー、ウッドシラミ）だけでなく、速く飛ぶことができるハエや蚊も捕まえることができます。さらに、植物が空腹であるほど、葉を絞るメカニズムがより速く反応します。
そしてそれだけではありません
トラップの葉はすぐには完全に閉じず、消化酵素の生成を開始しません。このプロセスを開始するには、5つのインセンティブが必要です。ドイツの科学者は、この行動はコストと潜在的な結果の基本的な分析と比較できると信じています。インセンティブが多ければ多いほど、生産量が増える可能性が高くなり、努力する価値があります。「分析」が犠牲者がそれに費やされたエネルギーと酵素の価値がないことを示した場合、昆虫または小石は12時間後に葉によって捨てられます。
すべてがうまくいくでしょうが、疑問が生じます-フライキャッチャーはどのように正確に数えることができますか？ワンタッチでシートが崩れても大丈夫です。しかし、彼は少なくとも2回のタッチの後にそれを行い、酵素の生成と最終的な圧縮は5回のタッチの後に始まります。そして、これは「カウント」と「分析」の機能です。ドイツの科学者たちは、このメカニズムがどのように機能するかを調べることにしました。
これを行うために、彼らは植物に蛍光カルシウムセンサーを導入しました。結局のところ、植物の「記憶」に何らかの影響を与えるのはカルシウム濃度の変化です。以前は、科学者は組織内のカルシウム濃度が「スコア」とどのように相関しているかを正確に把握することができませんでしたが、今ではすべてがうまくいきました。
ドイツ人は、特別な準備GCaMP6を開発した日本の科学者によって助けられました。カルシウムと結合すると緑色に光る発光性有機物です。チームが針で植物の敏感な毛の刺激に応じてカルシウム濃度の変化を追跡することを可能にしたのはこの緑色の蛍光でした。
蛍光物質を使用する前に、科学者は他の方法を使用して植物の「記憶」のメカニズムを見つけようとし、これに2。5年を費やしました。しかし、今だけ私たちはすべてを見つけることができました。
では、カルシウムとは何ですか？
フライキャッチャーの敏感な毛に最初に触れると、カルシウムイオンが特定のレベルに放出されるメカニズムが始まります。30秒以内に別のタッチがある場合、カルシウムの濃度は臨界レベルに達し、その後トラップが機能します。30分経っても何も起こらない場合は、カルシウム濃度が低下し始めます。フライキャッチャーはイベントを30秒間「記憶」していると言えます。
現在、科学者たちは研究を論理的な結論に導き、カルシウム濃度とフライキャッチャーの「神経系」との関係を研究することを計画しています。獲物の動きを、細胞内を伝播する電気信号に変換します。
その結果、研究者たちは捕食性植物の進化過程を研究するとともに、狩猟の根底にあるメカニズムについてさらに学ぶことを計画しています。これまで、動植物の多くの生物学的特徴は謎のままであり、科学者の仕事はそれを解明することです。ちなみに、罠の葉のあるすべての植物には、動物性食品を狩らなかった植物という共通の祖先が1つあります。しかし、彼のゲノムには、根だけでなく葉によっても栄養素を発見して吸収するために使用されたいくつかの領域があったので、これらの領域は後に別のものに進化しました。同様のメカニズムが、獲物の要素に積極的に反応することなく睡蓮の罠を育てる略奪的な植物で発達しました。
DOI：Nature Plants、2020.10.1038 / s41477-020-00773-1。
