捕蝇草怎么知道有东西在它的捕虫夹里?

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majer 【奇闻趣事网】399718.com10.18 , 14:33

捕蝇草怎么知道有东西在它的捕虫夹里?

动物吃植物。有些植物也能吃动物。第一种情况没有人感到费解,但第二种情况却有许多疑点,即使对科学家而言也是如此。
比如说,食肉性植物究竟如何把握时机,捕捉到猎物的?
捕蝇草(Dionaea muscipula)是世界上最著名和令人着迷的食肉植物之一。无论是苍蝇,蜘蛛,甲虫还是蚂蚱,如果不慎落入它那两片贝壳状叶子中,都有可能成为捕蝇草的午餐。
捕蝇草“贝壳叶片”的闭合响应几乎总是需要两个连续的刺激才能唤起。植物内部的感官绒毛需要两次碰触感才会让“嘴”闭合,且两次接触必须在30秒内发生。
若第一次和第二次触碰之间的窗口时间超过30秒,则捕蝇草会“忘记”曾经发生的第一次碰触。但是,等等,没有大脑的植物怎么会有记忆呢?
这是很好的问题,大约30年前,德国研究人员提出捕蝇草闭合叶片是@植物中钙离子浓度升高触发的,科学家们那时已接近回答了这些问题:两次连续的碰触才能将钙浓度推高到特定的水平,过了窗口期,钙离子浓度已然下降,再次触碰无法超过阈值。
已经过去30年,但我们终于有了实验证据——在1980年代后期还无法经@实验证实。
在日本国立基础生物学研究所(NIBB)发育生物学家长谷部光康(Mitsuyasu Hasebe)领导的研究项目里,研究人员找到了一种可视化植物内部细胞内钙浓度的方法。
研究人员借助一种能够将基因转移到植物中的农杆菌,设计出了带有钙传感器(一种叫做GCaMP6的蛋白质)的转基因捕蝇草,当它与钙结合时会发出绿色荧光。
实际上,转基因捕蝇草的传感器绒毛每次感觉到某种东西时,都会变亮。在野外,这一特效无疑会使猎物警惕;不过,在实验室中,它被证明是检验钙假说的完美技术,我们可以直接用探针刺激绒毛,借助荧光强度来判断钙离子的浓度。
在实验中,研究人员观察到,当首次触到​​感官绒毛时,它几乎立即开始发出荧光,然后向外扩散到整个植物的其余部分,显示出钙信号的暂​​时升高。

德国维尔茨堡大学的资深作者和生物物理学家Rainer Hedrich解释说:“捕获细胞的电激发信号,转化为钙浓度的增加。如果出现进一步的动作电位,则其钙值会叠加。”
但是,如果重复刺激的速度不够快,细胞内钙离子的浓度就会回落。
捕蝇草:曾经有一只苍蝇落在我的捕蝇器里,我没有珍惜,等到失去时才后悔莫及。好吧,那也许只是讨厌的雨滴。嘤嘤嘤,我饿了。
报告见于《自然植物》。
https://***.sciencealert.奇闻异事/chilling-experiment-pinpoints-the-moment-you-have-a-venus-flytrap-s-full-attention

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