Краткосрочната "памет" на венерината мухоловка трае около 30 секунди. Ако насекомо докосне чувствителните власинки на растението веднъж, капанът остава отворен. Но ако насекомото се удари още веднъж до около половин минута по-късно, растението затваря капанчетата си, задържайки плячката.
Как венерината мухоловка (Dionaea muscipula) запомня това първоначално докосване е мистерия, докато ново изследване в Nature Plants не разкрива, че това се случва с помощта на калций.
Известно е, че някои растения имат тип дългосрочна памет, обяснява съавторът на изследването Мицуясу Хасебе (Mitsuyasu Hasebe), биолог от Националния институт по основна биология в Оказаки, Япония. Един пример е яровизацията, при която растенията помнят дълги периоди на зимен студ като сигнал за цъфтеж през пролетта. Но краткосрочната памет е по-загадъчна и "това е първото пряко доказателство за участието на калций", казва Хасебе.
Въпреки че месоядното растение, известно със своите листа, подобни на челюсти, няма мозък или нервна система, то очевидно може да прави разлика между жива плячка и неща като дъжд, които могат неволно да накарат листата му да се затворят, губейки напразно енергия. Предишни изследвания предполагат, че калцият играе роля в този процес, но с помощта на генното инженерство, Хасебе и колегите му успяват наистина да видят калция в действие.
След като власинка на венерината мухоловка е докосната веднъж, калцият навлиза в клетките на листата, което изследователите успяват да наблюдават след като са модифицирали генно растенията да светят при наличието на калций. Второ докосване, няколко секунди след първото, предизвиква навлизане на още повече калций в клетките, засилвайки сиянието и кара капанчетата да се затворят.
Учените прибавят в генома на растенията гени, които произвеждат протеин, светещ в зелено, когато е изложен на калций. Когато екипът докосва една от сензорните власинки, основата й започва да свети и след това сиянието се разпространява през листата, преди да започне да отслабва. Когато изследователите докосват власинката втори път - или докосват друга власинка на листата - в рамките на около 30 секунди, листата на капанчето засияват още по-ярко и растението бързо се затваря.
Резултатите показват, че краткосрочната памет на мухоловката е свързана с увеличаване и намаляване на количеството на калция в клетките на листата, разказват изследователите. Всеки път, когато се задейства сензорна власинка, това сигнализира за отделянето на калций. Когато концентрацията му достигне определено ниво, постигнато от този втори, по-бърз прилив на калций, капанчето се затваря.
Промяната в нивата на калций в листата на венерината мухоловка при двете докосвания. Кредит: H. Suda et al./ Nature Plants 2020
Но изследването не разкрива всички тайни на растението. За да усети плячката, мухоловката използва бърза мрежа с електрически сигнали, която може да превърне движението на муха или друго насекомо в малки промени на напрежението, които се разпространяват из клетките на растението, обяснява съавторът на изследването Райнер Хедрих (Rainer Hedrich), биофизик от Университета на Вюрцбург, Германия. Учените все още не са сигурни как калциевата система на паметта работи в тандем с тази електрическа мрежа, за да активира затварянето на растението.
"Тясната връзка между калция и електрическите сигнали е известна при обикновените растения, така че е очаквано и при венерината мухоловка", смята Андрей Павлович (Andrej Pavlovič), физиолог на растенията от Университета Палацки в Оломоуц, Чехия, който не е част от изследването.
Но най-интересната част от изследването е това, че са успели да накарат растението да свети, смята ученият. Такива генетични трансформации са срещани при по-често изучавани растения, но е по-трудно да бъдат извършени при по-слабо изучени хищни растения, така че успешната редакция гените на венерината мухоловка, така че растението да свети, "е голям скок напред в проучванията върху месоядни растения".
Източник: Science news - How Venus flytraps store short-term ‘memories’ of prey
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари