Ученые из университета Сайтама (Япония) вместе с коллегами из Национального института фундаментальной биологии провели несколько экспериментов, чтобы выяснить механизм работы мухоловки. Оказалось, что способность реагировать на прикосновения и в ответ смыкать листья зависит от ионного канала. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Венерины мухоловки могут различать насекомых, которые их опыляют, и насекомых, которыми они питаются. Если дважды быстро коснуться растения, то оно захлопнет свои листья. Ученые решили выяснить, что в этот момент происходит в растении на молекулярном уровне.
Ученые создали мухоловки, в которых экспрессируется белок GCaMP6f. Они наблюдали, как изгиб чувствительных волосков растения приводил к локальному изменению электрического заряда внутри растения. Когда более сильный электрический сигнал пересекал определенный порог, происходил мощный электрический скачок вместе с химической передачей сигнала в растении, которая называется волной Са+. Они распространялись от основания растения до листовой пластины. Ученые сравнили принцип работы этого механизма с нервной системой животных.
Для более детального изучения этой системы ученые создали мухоловку, у которой не было ионного канала DmMSL10, который способен передавать электрический сигнал. Такие растения слабее реагировали на прикосновения, из чего ученые заключили, что он работает как усилитель.
Исследователи создали в лаборатории экосистему: у части растений был ионный канал DmMSL10, у части — отсутствовал. Ученые наблюдали за муравьями, которые ползали по мухоловкам, и оценивали реакции растений. Растения без ионного канала реже закрывались и реже изгибали сенсорные волоски.
Наши результаты показывают, что DmMSL10 является ключевым механосенсором для высокочувствительных волосков, которые позволяют улавливать даже слабые прикосновения. Многие реакции растений обусловлены механочувствительностью — тактильным восприятием растений — поэтому лежащие в их основе молекулярные механизмы могут быть общими не только для венериной мухоловки.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что побывавшие в космосе семена высадили в почву.
