Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) ловит насекомых с помощью уникального безмускульного механизма, принцип работы которого долгое время оставался загадкой. Ранее ученые предполагали, что растение использует обычную гидравлику — перемещает воду из одной части листа в другую для создания давления. Однако исследователи под руководством физика Чжонын Рю (Jeongeun Ryu) из Французского национального центра научных исследований (CNRS) опровергли эту гипотезу. Расчеты показали, что диффузия воды сквозь ткани ловушки занимает от 30 до 150 секунд, тогда как растение реагирует на жертву всего за секунду.

Источник изображения: Qwen Ai

Эксперименты с фиксацией створок ловушки датчиками силы выявили двухэтапный процесс закрытия. Сначала запускается фаза активного изгиба, которая длится около секунды, после чего происходит мгновенный механический щелчок за 0,2 секунды. С помощью микрозондов авторы работы измерили жесткость целлюлозных стенок клеток до и после стимуляции чувствительных волосков. Оказалось, что клетки на внутренней стороне ловушки не меняются, а на внешней — стремительно размягчаются, теряя до 40% своей жесткости.

В обычном состоянии внутриклеточное давление распределено равномерно. Когда насекомое дважды задевает волоски-триггеры, внешняя ткань ловушки размягчается и начинает расширяться под действием этого давления быстрее, чем внутренняя. Возникает дисбаланс, лист изгибается, проходит критическую точку и резко захлопывается. Биологи отмечают, что размягчение клеточных стенок — это стандартный механизм, который все растения используют для медленного роста. Однако венерина мухоловка в ходе эволюции адаптировала этот инструмент для мгновенного движения и охоты.