نتایج یک پژوهش که این هفته منتشر شد، به نظر میرسد یکی از بزرگترین رازهای دنیای گیاهان را حل کرده است: تله گیاه مگسخوار ونوس دقیقاً چگونه برای نخستین بار فعال میشود؟
پژوهشگران دانشگاه اکس-مارسی در فرانسه این گیاه را از نزدیک بررسی کردند. آنها شواهدی یافتند که نشان میدهد گیاه، حرکت بسته شدن تله خود را با نرم کردن سریع دیواره سلولهای لایه بیرونی خود آغاز میکند.
به گفته این گروه، یافتههای جدید درک بهتری از شیوه زندگی منحصربهفرد گیاه مگسخوار ونوس ارائه میدهد و میتواند راه را برای پیشرفتهای تازه در پژوهشهای مرتبط با رباتیک هموار کند.
پژوهشگران در مقاله خود که روز پنجشنبه در نشریه علمی Science منتشر شد، نوشتند که این نتایج نشان میدهد مگسخوار ونوس نه تنها یک الگوی مهم برای مطالعه پیامرسانی سریع در گیاهان است، بلکه سامانهای قدرتمند برای بررسی پویایی مکانیکی دیواره سلولی نیز به شمار میرود.
گیاه مگسخوار ونوس از عجیبترین موجودات زنده جهان به شمار میرود. برخلاف بیشتر گیاهان، این گیاه میتواند به سرعت به حضور جانوران واکنش نشان دهد و این کار را برای تأمین غذای خود انجام میدهد.
دو لوب برگمانند این گیاه که تله آن را تشکیل میدهند، در واکنش به تماس حشرات با موهای حساس داخل تله به سرعت بسته میشوند. به این ترتیب، حشره درون تله گرفتار میشود و آنزیمهای گوارشی گیاه بدن آن را به مایعی مغذی تبدیل میکنند. نکته قابل توجه این است که تمام این فرایند بدون وجود عضلات انجام میشود.
دانشمندان در سالهای گذشته بخش زیادی از سازوکار زیستی پیچیده این شیوه تغذیه را شناسایی کردهاند. برای مثال، پژوهشی در سال ۲۰۱۶ نشان داد که مگسخوار ونوس میتواند تعداد دفعات تحریک شدن تله خود را «بشمارد» و به این ترتیب میان یک شکار واقعی و تماس اتفاقی اجسامی که قابل خوردن نیستند تفاوت قائل شود. همچنین پژوهشی دیگر در سال گذشته سازوکار مولکولیای را شناسایی کرد که به کل گیاه اطلاع میدهد چه زمانی باید تله خود را ببندد.
با این حال، دانشمندان تاکنون نتوانسته بودند مشخص کنند حرکت بسته شدن تله دقیقاً از نظر مکانیکی چگونه آغاز میشود؛ موضوعی که به نظر میرسد اکنون سرانجام روشن شده است.
به گفته گروه پژوهشی به سرپرستی «جونگاون ریو»، تاکنون دو فرضیه اصلی برای توضیح این پدیده مطرح شده بود. بر اساس فرضیه نخست، آب به سلولهای بیرونی لوبهای تله منتقل میشود و این فرایند باعث بسته شدن آن میشود؛ مشابه حالتی که فردی دری را به سمت بسته شدن هل میدهد. فرضیه دوم میگوید دیواره سلولهای بیرونی به طور ناگهانی شل میشوند و انرژی ذخیرهشده را به داخل آزاد میکنند؛ مشابه رها کردن فنری که پیشتر تحت فشار قرار گرفته است.
در این پژوهش جدید، دانشمندان تلاش کردند با بررسی مستقیم گیاه، نشانههای هر یک از این دو سازوکار را هنگام آغاز بسته شدن تله پیدا کنند.
نتایج نشان داد که حرکت آب میان سلولها در مراحل اولیه بسته شدن تله بسیار کندتر از آن است که عامل اصلی این فرایند باشد. در مقابل، پژوهشگران مشاهده کردند که دیواره سلولهای لایه بیرونی گیاه در مدت حدود یک ثانیه به سرعت نرم میشود و در نتیجه انرژی کشسانی ذخیرهشده در تله آزاد میشود.
این یافتهها نشان میدهد که آغاز بسته شدن تله مگسخوار ونوس بیشتر به آزاد شدن ناگهانی انرژی ذخیرهشده در ساختار سلولی آن مربوط است تا جابهجایی آب درون سلولها.
