Ученые узнали секрет венериных мухоловок с помощью микророборуки

Ловушки венериных мухоловок реагируют на минимальное давление на их волоски. Об этом сделали выводы Швейцарские биологи по результатам проведенных исследований.

Швейцарские биологи раскрыли секрет захлопывания венериных мухоловокФедеральное агентство новостей-Андрей Ивашин

Они рассказали, что ловушка закрывается, если прикоснуться до одного из ее волосков хотя бы один раз, информирует ТАСС. Это объясняется порождением двух электрических импульсов, которые заставляют листы закрываться. Такое сообщение сделал один из авторов работы, профессор Цюрихского университета (Швейцария) Ули Гроссниклаус.

Результат показал, что у растения появлялась реакция даже на относительно слабые касания силой 0,05 миллиньютона. При этом закрытие ловушки во многом зависело от скорости и угла прикосновения. Иногда растению было достаточно всего лишь одного медленного касания, при условии, что оно происходило под нужным углом и было достаточно сильным, заявили ученые.

Подобные правила работы таких ловушек расширили "меню" венериных мухоловок. Это объясняется способностью распознавать одиночные касания, которые позволяют этим хищным растениям ловить не только быстрых беспозвоночных, но и медлительных гусениц и улиток. Благодаря этому мухоловки выживают, даже когда им не хватает питательных веществ в почве, заключают ученые.

Сегрей Жуков

Подпишитесь и получайте новости первыми

Новости партнеров

Источник: https://newinform.com

В данной статье мы постарались собрать все основные и актуальные новости из СМИ о данном событии.

Микророборука помогла узнать механизм работы ловушек венериных мухоловок — Наука — ТАСС

ТАСС, 10 июля. Швейцарские биологи точно измерили минимальное давление, на которое реагируют ловушки венериных мухоловок – растений, которые питаются насекомыми. Благодаря этому ученые смогли понять, каких именно жертв оно может ловить. Описание исследования опубликовал научный журнал PLOS ONE.

"Вопреки общепринятым представлениям, ловушка венериных мухоловок закрывается, если прикоснуться до одного из ее волосков не два раза, а всего один. Это связано с тем, что такое прикосновение порождает сразу два электрических сигнала, которые и заставляют лист закрыться", – объяснил один из авторов работы, профессор Цюрихского университета (Швейцария) Ули Гроссниклаус.

На Земле существует несколько десятков видов растений, которые могут приманивать насекомых, ловить их и использовать для своих целей. К примеру, росянки (Drósera), венерины мухоловки (Dionaea muscipula) и непентесы (Nepēnthes) переваривают пойманных беспозвоночных.

Другие растения, такие как церопегия (Ceropegia), популярный декоративный цветок, приманивают плотоядных мух феромонами умирающих пчел, ловят их и используют как разносчиков пыльцы. Некоторые виды африканских акаций научились в прямом смысле управлять поведением живущих на них муравьев, заставляя их атаковать слонов и прочих травоядных животных, которые объедают их листья.

Уже не одно столетие биологи пытаются понять, как возникли подобные инструменты, и узнать, как именно они работают. Одна из самых изученных систем такого рода – ловушки венериных мухоловок.

Секреты всеядного растения

Эти ловушки представляют собой видоизмененный лист растения. Они похожи на сжатую пружину, которая готова распрямиться при малейшем внешнем стимуле. Его источником, как выяснили ученые более века назад, выступают шесть волосков на внутренней поверхности ловушек.

Если насекомое касается одного или нескольких волосков в течение 20 или 30 секунд, то ловушка захлопывается. Дальнейшие движения жертвы заставляют ее закрываться еще сильнее, а лист при этом начинает вырабатывать вещества для переваривания добычи.

В справедливости этих наблюдений сегодня никто не сомневается. Однако, по словам Гроссниклауса, ученые до сих пор точно не знают, как именно движения этих волосков преобразуются в электрические сигналы, которые предположительно и заставляют ловушку закрыться.

Швейцарские биологи попытались получить ответ на этот вопрос. Для этого они создали специальную микророборуку, с помощью которой надавливали на волоски венериной мухоловки с определенной силой и скоростью, под четко выверенным углом. Благодаря этому ученые измерили минимальное давление, на которое растение реагирует, а также создали компьютерную модель, которая описывает работу этих ловушек.

Микророборука, с помощью которой ученые проверяли работу ловушки венериной мухоловки

В результате оказалось, что растение реагировало даже на относительно слабые касания силой всего в 0,05 миллиньютона. Но при этом то, закроется ли ловушка, сильно зависело от скорости и угла касания. В частности, ученые обнаружили, что в некоторых случаях растению было достаточно всего одного медленного прикосновения, если оно происходило под "правильным" углом и было достаточно сильным.

Все это, как считают исследователи, говорит о том, что волоски венериных мухоловок работают как своеобразный накопительный "счетчик". Он порождает сигнал только тогда, когда накопится определенная сумма сил всех касаний.

Подобные принципы работы этих ловушек значительно расширяют "рацион" этих хищных растений. Это связано с тем, что способность распознавать одиночные касания позволяет венериным мухоловкам ловить не только мух, комаров и других быстрых беспозвоночных, но и медлительных гусениц и улиток. Благодаря этому венерины мухоловки выживают при недостатке питательных веществ в почве, заключают ученые.

Источник: https://nauka.tass.ru

Ученые рассказали, как работает венерина мухоловка

Фото из открытых источников

Венерина мухоловка ловит насекомых, применяя особые листья-ловушки. Исследование, проведенное учеными из Университета Цюриха, теперь показало, что закрытие ловушки также вызывает и одно, но медленное касание, вероятно, чтобы поймать медлительных личинок и улиток.

Венерина мухоловка (Dionaea muscipula), пожалуй, самое известное плотоядное растение. Она ловит свою добычу, в основном пауков и насекомых, используя сложный механизм отлова. У листьев этого растения есть три очень чувствительных волоска запуска на каждой доле. Эти волоски реагируют даже на малейшие прикосновения, например, когда муха ползет по листу, посылая электрический сигнал, который быстро распространяется по всему листу. Если два сигнала срабатывают за короткое время, ловушка срабатывает в течение миллисекунд.

Физиологические реакции, на которых основан этот механизм улавливания, изучались более 200 лет. Был достигнут консенсус в отношении того, что каждое достаточно сильное касание спускового крючка вызывает электрический сигнал, и что два сигнала в течение 30 секунд приводят к закрытию ловушки. Новое исследование Университета Цюриха (UZH) и ETH Zurich теперь нашло и другой механизм запуска. «Вопреки распространенному мнению, медленное касание спускового крючка только один раз может также вызвать два сигнала и, следовательно, привести к срабатыванию ловушки», — говорит соавтор последнего Уели Гроссниклаус, директор Департамента биологии растений и микробиологии в УЖ.

Исследователи определили силы, необходимые для запуска механизма захвата растения. Они сделали это, используя высокочувствительные датчики и высокоточные микророботные системы, разработанные командой соавтора последнего исследования Брэдли Дж. Нельсона в Институте робототехники и интеллектуальных систем в ETH Zurich. Это позволило ученым отклонить триггерные волосы на точный угол с заранее определенной скоростью, чтобы измерить соответствующие силы. Эти эксперименты подтвердили предыдущую теорию. Если выбранные параметры приближаются к прикосновению к обычной добыче, для захвата ловушки требуется два прикосновения.

На основе собранных данных исследователи из Института строительных материалов ETH разработали математическую модель для определения диапазона угловых отклонений и порогов скорости, которые активируют механизм привязки. «Интересно, что модель показала, что при более низких угловых скоростях одно касание приводило к двум электрическим сигналам, таким образом, ловушка должна щелкать», — говорит Гроссниклаус. Впоследствии исследователи смогли подтвердить прогноз модели в экспериментах.

В открытом состоянии лепестки листьев венериной мухоловки изогнуты наружу и находятся под напряжением — как тугая пружина. Триггерный сигнал приводит к незначительному изменению кривизны листьев, что приводит к мгновенному срабатыванию ловушки. Электрические сигналы генерируются ионными каналами в клеточной мембране, которые транспортируют атомы из клетки в клетку.

«Мы думаем, что ионные каналы остаются открытыми до тех пор, пока мембрана механически растягивается. Если отклонение происходит медленно, потока ионов достаточно для запуска нескольких сигналов, что приводит к закрытию ловушки», — объясняет соавтор Ханнес Воглер, биолог в УЖ. Этот спусковой механизм позволяет венериной мухоловке ловить медленно движущеюся добычу, такую, как личинки или улитки.

Источник: https://planet-today.ru

Ученые узнали секрет венериных мухоловок с помощью микророборуки

С помощью микророборуки ученые определили минимальное давление, на которое реагируют ловушки растения. Они надавливали на волоски венериной мухоловки под особым углом с определенной скоростью и силой. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале PLOS ONE.

Биологи выяснили, что ловушки растений закрываются при всего одном прикосновении до одного из волосков. Профессор Цюрихского университета Ули Гроссниклаус рассказал, что такое прикосновение порождает одновременно два электрических сигнала. Они, по его словам, заставляют лист закрыться.

Источник: https://slovodel.com

Смотрите видео: Lightning McQueens Hood?? Series 1 of Disney Pixar Cars COLLECTION Frozen Ice Mater Movie

Оцените статью
Добавить комментарий