许多动物吃植物。有些植物吃动物。 虽然第一种情况并不令人费解,但第二种情况仍然存在一些谜团,即使对科学家来说也是如此。 植物究竟如何知道如何或何时吃动物?
在这种情况下捕蝇草(捕蝇草)? 世界上最著名和最迷人的之一植物食肉动物? 这只是时间问题。 无论你是苍蝇、蜘蛛、甲虫还是蚱蜢,如果你想避免成为午餐,时机绝对是至关重要的。
那是因为一个捕蝇草的闭合反应几乎总是需要两次连续的刺激才能弹出捕蝇草。 捕蝇草内部的感觉毛发需要两次感觉到您在“嘴”区域才能弹开,并且两次接触必须在大约 30 秒内发生。
(NIBB)
如果第一次触摸和第二次触摸之间的时间间隔超过 30 秒,捕蝇草就会“忘记”第一次触摸发生过的情况。 但? 没有大脑的植物如何记住任何事情?就此而言,它到底如何知道 30 秒何时结束?
这些都是很好的问题,大约 30 年前科学家们就已经接近回答这些问题了德国研究人员提出捕蝇草的关闭是由于植物中钙离子的增加而触发的,两次连续的感官接触将钙浓度推高到足以关闭的阈值。
花了三十年的时间,我们现在终于通过实验证实了这个假设,而这个假设在 20 世纪 80 年代末还无法得到检验。
在一个新研究在日本国家基础生物学研究所 (NIBB) 的发育生物学家 Mitsuyasu Hasebe 的带领下,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,以了解这种化学物质是否确实增强了捕蝇草的记忆和遗忘能力。
在一种叫做“细菌”的帮助下农杆菌能够将基因转移到植物中,研究人员设计了配备钙传感器的转基因维纳斯捕蝇草? 一种叫做 GCaMP6 的蛋白质? 当与钙结合时发出绿色荧光。
实际上,每当捕蝇草的传感器毛发感受到某种东西时,它就会发出更亮的光。 在野外,这种视觉变化可能会提醒猎物有被咀嚼的威胁。 然而,在实验室中,它被证明是检验钙假说的完美方法,通过测量用针刺捕蝇草时的荧光强度水平来测量化学物质的浓度水平。
在实验中,研究人员观察到,当第一次触摸感觉毛发时,它几乎立即开始发光,然后发出一波荧光,然后向外扩散到植物的其余部分,揭示了钙信号的暂时激增。
“捕获细胞的电激发因此转化为钙浓度的增加,”解释来自德国维尔茨堡大学的资深作家和生物物理学家 Rainer Hedrich。
“如果出现进一步的动作电位,其钙值会添加到第一个信号中。使用这个钙时钟,维纳斯捕蝇草可以计算触摸刺激条件动作电位的数量。”
(NIBB)
然而,如果感觉另一次接触的速度不够快呢? 在大约 30 秒内,给予或接受? 细胞内钙浓度消散,有效地告诉捕蝇草停下来。
这没东西看。 曾经可能有一只苍蝇,但它飞走了。 或者也许只是一滴讨厌的雨滴。 嗯,我饿了。
研究结果报告于自然植物。