Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Onderzoekers onthullen het mechanisme waarmee de vleesetende plant ook langzame prooi zoals larven en slakken tussen zijn groene kaken weet te vangen.
Je zou het insectje maar zijn dat onwetend de opengesperde ‘bek’ van een venusvliegenvanger in wandelt. Binnen luttele seconden klappen de kaken dicht en word je langzaam verteerd tot er niets meer dan een leeg exoskeletje van je over is.
Een groep Zwitserse onderzoekers heeft het mechanisme achter deze op z’n zachts gezegd insect-onvriendelijke, doch vernuftige plantenval verder blootgelegd. In tegenstelling tot wat men dacht, blijkt ook een enkele aanraking van de speciale voelhaartjes in de bek voldoende te zijn om de ‘beet’ te triggeren. Dat zou verklaren hoe ook langzamere beestjes tussen de kaken van de vliegenvanger kunnen verdwijnen.
Lees ook:
Vallen, klappen en plakken
Nee, echt vredelievend zijn vleesetende planten niet. In tegenstelling tot het gros van de planten op aarde, neemt deze familie geen genoegen met energie uit fotosynthese en nutriënten in de grond. Als aanvulling op dat dieet vangen vleesetende planten kleine beestjes zoals insectjes, spinnen en slakjes. Eenmaal gevangen, worden de diertjes met behulp van ‘insect-onvriendelijk’ plantsappen verteerd en geabsorbeerd.
Vleesetende planten zijn er in allerlei soorten en maten. Sommigen grijpen hun prooi tussen hun dichtslaande kaken, anderen vangen ze in het kleverige goedje op hun bladtentakels en bij weer anderen kukelt een nietsvermoedend prooi in een diep bekervormig blad waaruit ontsnappen vrijwel onmogelijk is.
Door de kleverige afscheiding aan de uiteinden van de tentakels van de rode zonnedauw kunnen insectjes geen kant op. Het spekgladde interieur van de bekerval van bekerplanten, maakt het voor prooidiertjes vrijwel onmogelijk eruit te ontsnappen.
Elektrisch signaal
Best bizar, en het is dan ook niet wonderlijk dat plantbiologen zich al sinds hun ontdekking over deze ‘bloeddorstige’ organismen buigen. Onderzoekers van de Universiteit Zürich namen onlangs misschien wel de bekendste van de carnivore planten onder de loep: de venusvliegenvanger (Dionaea muscipula).
In de ‘bek’ – twee opengesperde bladhelften – van de vliegenvanger bevinden zich drie tot negen zeer gevoelige voelhaartjes. Als zo’n haartje door een prooidiertje wordt aangeraakt, triggert dat een elektrisch signaal. Doorgaans wordt aangenomen dat als er binnen 20 à 30 seconden twee aanrakingen plaatsvinden en dus twee van die signalen ontstaan, de bek dichtklapt.
Enkele aanraking
Met behulp van sensoren en microrobotische systeempjes kon het team de voelhaartjes heel nauwkeurig vanuit verschillende hoeken en met verschillende snelheden aantikken. Zo wisten ze te achterhalen wat er precies aan kracht nodig is om de vliegenvanger dicht te laten klappen.
De experimenten bevestigden de eerdere bevindingen: bij aanrakingen met de kracht en snelheid van een normaal prooidiertje, waren er twee nodig om de om de kaken van de plant op elkaar te laten slaan. Maar de Zwitserse onderzoekers zagen ook dat één langzame aanraking de ‘beet’ eveneens deed plaatsvinden. Hoewel maar één aanraking, triggerde het niet één maar twee elektrische signalen.
Ionenstroom
De elektrische signalen, die er middels een kleine vervorming in de bladeren voor zorgen dat de bladhelften als een plots ontspannen veer dichtklappen, komen tot stand dankzij zogenaamde ionkanalen. Verscholen in de membranen van de bladcellen, kunnen door deze openingen elektrisch geladen deeltjes (ionen) de cellen in en uit.
De onderzoekers vermoeden dat de langzamere, langer durende aanraking, de ionkanalen veel langer open houdt. Zo lang, dat er voor meerdere elektrische signalen aan ionen stromen. Het resultaat: hoewel er maar één aanraking heeft plaatsgevonden, klapt de bek van de venusvliegenvanger toch dicht.
Volgens de onderzoekers zou dit nieuw ontdekte mechanisme kunnen verklaren waarom ook langzamere prooidiertjes zoals larven en slakjes – die te langzaam zijn voor twee aanrakingen binnen 20 seconden – tussen de groene kaken van de vleesetende plant verdwijnen.
Bronnen: PLOS Biology, University of Zurich (UZH) via EurekAlert!
Beeld: Hannes Vogler/UZH