原則として、植物は土壌中の栄養素の供給で間に合わせます。しかし、18 属約 600 種にとってはそれだけでは十分ではありません。いわゆる肉食動物は昆虫を狩ることで追加の食料を獲得しています。これにより、土壌に栄養分がほとんどない場所での生育に有利になります。生きた肥料の錠剤を摂取するために、狂暴な植物はさまざまな戦略を編み出しました。あるものは棒をつき、あるものは落とし穴を設置し、そしてすべての肉食動物の中で最も有名なものは、ハエトリソウ ( Dionaea muscipula ) で、葉の先端を次のような罠に変えました。罠。
研究者の目の中に口を植える
罠の中では、赤い色の腺が魅惑的な香りで昆虫を破滅へと誘います。彼らが蜜を求めて罠に潜り込むと、罠の各半分に潜む3本の感覚毛に触れます。これにより、ハエトリソウの折り畳み機構が作動します。ハエトリグサはパチンと閉まり、獲物を捕らえ、消化液を使って獲物を溶解し始め、栄養素を吸収します。知られている限りでは。しかし、ヴュルツブルクのユリウス・マクシミリアン大学のライナー・ヘドリッヒ率いる研究者たちは、この興味深いプロセスについてさらに詳しく知りたいと考えていました。これを行うために、彼らは個々の感覚毛を特別に刺激し、植物の反応を詳しく調べました。
ハエトリソウは、触った回数に基づいて罠がカチッと閉まるかどうか、消化液が流れるかどうかを判断しており、カウントできることが判明した。具体的には: 感覚毛がほんのわずかに動かされた場合、生体電気信号を介して獲物との最初の接触を報告します。 「しかし、単一の信号が反応を引き起こすわけではありません。それは誤報である可能性があります」とヘドリッヒ氏は説明します。二度目のタッチだけで、トラップは瞬時に閉じます。
2時にひったくり、5時に消化する
しかし、それでも、植物が複雑な消化プロセスを開始する前に除外しなければならない誤報の可能性があります。プログラムは、獲物が閉じられた後にそわそわしてさらなる信号を引き起こす場合にのみ続行されます。しかし、さらなる刺激がなければ、半日後に罠が再び開いてしまう、と研究者らは報告している。実際に昆虫がトラップ内に存在すると、1 時間あたり約 60 回の信号がトリガーされます。トラップ内の植物は、早くも5歳で、37,000個の腺から消化酵素の放出を活性化します。さらなる実験では、このプロセスが植物ホルモンのジャスモン酸によって制御されていることが示されました。機械的刺激の前にジャスモン酸シグナル伝達経路が人為的に抑制されると、反応は起こらなくなります。 「このようにして、腺内の電気信号がホルモン信号に変換されることが証明されました」とヘドリッヒ氏は言う。
計算された消化パフォーマンス
うごめく昆虫からの信号は、消化された昆虫からの栄養素の吸収を確実にする輸送機構も刺激します。特に注目されたのは、ナトリウムを輸送するイオンチャネルです。この栄養塩は昆虫が消化する際に大量に生成されます。これに関連して、このプラントには計算能力があるようだと研究者らは報告している。「トラップがナトリウムの除去に必要なチャネルの数を計算できるかどうかを自問しました」とヘドリッヒ氏は言う。どうやらそれができるようです。獲物の動物が官能的であればあるほど、抵抗は激しくなり、より頻繁に感覚毛が刺激されます。すると、ハエトリソウは、それに応じて、控えめなそわそわした場合よりも多くのイオンチャネルを開きます。
研究者らは、この植物には記憶さえあると報告している。実験では、ハエトリグサがその感覚毛に触れられた回数を少なくとも4時間記憶していることが示された。ヘドリッヒと彼の同僚は現在、この記憶する能力がどのように機能するかをさらに調査したいと考えています。したがって、食虫植物の女王である彼女は今後も研究者の注目を集め続けるでしょう。
