Nghiên cứu tiết lộ một kích hoạt mới trong cơ chế bẫy của Venus Flytraps

0
0
Nghiên cứu tiết lộ một kích hoạt mới trong cơ chế bẫy của Venus Flytraps

Các Cây bắt ruồi (Dionaea muscipula) bắt nhện và côn trùng bằng cách chụp lá của chúng và nhốt con mồi bên trong. Venus flytraps là cây ăn thịt nổi tiếng nhất. Hệ thống bẫy tinh vi của nó được kích hoạt khi con mồi không nghi ngờ chạm vào lông kích hoạt rất nhạy của nó hai lần trong vòng 30 giây.

Những chiếc lá riêng biệt của cây có ba sợi lông kích hoạt rất nhạy cảm trên mỗi tình yêu, phản ứng với những cái chạm nhẹ nhất bằng cách phát ra tín hiệu nhanh chóng lan ra toàn bộ chiếc lá. Nhưng nó bật trong vòng một phần nghìn giây khi hai tín hiệu được kích hoạt.

Một nghiên cứu gần đây được dẫn dắt bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Zurich, được công bố trên PLOS Biology, cho thấy rằng cảm ứng chậm duy nhất cũng kích hoạt các lá bẫy để chụp, bắt ấu trùng và ốc di chuyển chậm.

Từ từ chạm vào cơ chế kích hoạt lá bẫy

Trong hơn 200 năm, các phản ứng sinh lý của cơ chế bẫy của ruồi Venus đã được nhiều chuyên gia nghiên cứu. Các nghiên cứu này đều đồng ý rằng mỗi lần chạm mạnh vào cò súng trong lá có thể gây ra tín hiệu điện. Chỉ với hai tín hiệu trong vòng 30 giây, nó có thể dẫn đến việc đóng lá bẫy.

Nhưng một nghiên cứu mới từ Đại học Zurich (UZH) và ETH Zurich đã tiết lộ một cơ chế kích hoạt khác khiến chiếc bẫy bị gãy.

Theo Ueli Grossniklaus, đồng tác giả nghiên cứu và giám đốc của Bộ phận Thực vật và Vi sinh tại UZH, từ từ chạm vào một sợi tóc kích hoạt chỉ một lần cũng có thể gửi hai tín hiệu dẫn đến việc bẻ gãy lá trái với các nghiên cứu trước đó.

Trước tiên, các nhà nghiên cứu xác định các lực cần thiết để kích hoạt cơ chế bẫy của nhà máy bằng cách sử dụng các cảm biến có độ nhạy cao và hệ thống vi mô có độ chính xác cao được phát triển bởi đồng tác giả Bradley J. Nelson, Viện Robot và Hệ thống thông minh của ETH.

Hệ thống này cho phép các nhà nghiên cứu làm lệch các sợi lông kích hoạt đến một góc chính xác ở tốc độ xác định trước để đo các lực liên quan. Những phát hiện trong các thí nghiệm của họ xác nhận lý thuyết trước đó rằng cái bẫy sẽ chộp lấy bằng hai cú chạm của con mồi.

Hơn nữa, dữ liệu cũng được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Vật liệu Xây dựng ETH để phát triển mô hình toán học điều đó sẽ xác định phạm vi độ lệch góc và ngưỡng vận tốc kích hoạt cơ chế bẫy của flytrap Venus.

“Thật thú vị, mô hình cho thấy rằng ở tốc độ góc chậm hơn, một lần chạm sẽ dẫn đến hai tín hiệu điện, do đó bẫy phải chụp,” Grossniklaus nói. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã có thể xác nhận dự đoán của mô hình trong các thí nghiệm.

Cách bắt con mồi di chuyển chậm của Venus Flytrap

Các thùy của lá của Venus flytrap được uốn cong ra ngoài và căng thẳng như một lò xo căng khi nó mở. Cái bẫy rời khỏi ngay lập tức khi tín hiệu kích hoạt dẫn đến sự thay đổi nhỏ nhất về độ cong của lá.

Kênh ion tạo ra các tín hiệu điện trong màng tế bào, vận chuyển các nguyên tử ra khỏi tế bào. Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng các kênh ion có thể mở miễn là màng được kéo dài về mặt cơ học.

Tuy nhiên, nếu sự lệch hướng xảy ra chậm, dòng ion đủ để gửi tín hiệu khiến bẫy đóng lại, đồng tác giả đầu tiên Hannes Vogler, một nhà sinh vật học thực vật tại UZH giải thích.

Ông nói thêm rằng cơ chế bẫy mới có thể là một cách để ruồi Venus bắt được con mồi di chuyển chậm như ấu trùng hoặc ốc sên.



Nguồn ScienceTimes

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây