Lihansyöjäkasvit houkuttelevat eläimiä tuoksullaan

 

Kuva: Shutterstock/Kilovision. 

Joel Kontinen

Jotkin lihansyöjäkasvit muuttavat tuoksuaan houkutellakseen erityyppistä saalista, jäljittelevät kukkia houkutustekniikoissaan ja ehkä jopa säätelevät ruoansulatustaan.

Trumpettikannukasvit eli Sarracenia ovat saaneet lempinimensä niiden suunnittelusta – niiden lehdet ovat kehittyneet kannumaisten onteloiden muotoon, joihin hyönteiset kompastuvat ja putoavat syvälle syövyttävään ruoansulatusnesteeseen, josta ne eivät pääse pakoon.

Kasvitieteilijät ovat pitkään keskustelleet siitä, kuinka nämä kasvit onnistuvat houkuttelemaan hyönteisiä ansoihinsa niiden vihreiden suppiloiden väristä huolimatta. 

 Jotkin lihansyöjäkasvit osaava myös laskea. 

Lähde:  Quaglia, Sofia. 2023.  Carnivorous plants attract bugs with their smells. New Scientist  19.4. 

Kärpäsloukku tuottaa magneettisia säteitä

 

Kuva: Shutterstock,

Joel Kontinen

Nämä lihansyöjät tuottavat pieniä magneettisia signaaleja, kun ne kiinnittyvät hyönteisiin.

Lihansyöjät, jotka tunnetaan nimellä kärpäsloukku (Dionaea muscipula), houkuttelevat hyönteisiä punaisten lehtien väliin tuoksuvalla medellä. Uuden tutkimuksen mukaan napsahtaessaan vaatimattoman saaliinsa ympärille, nämä nälkäiset kasvit tuottavat mitattavan magneettikentän.

Kasvin magneettikenttä on yli miljoona kertaa heikompi kuin maapallon. Sen sijaan, että palvelisi kasvin toimintaa, tämä magneettikenttä on todennäköisesti sivutuote, joka virtaa lehtien läpi, sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja Anne Fabricant, tohtorikoulutettava Johannes Gutenbergin yliopiston Mainzista ja Helmholtz-instituutista Mainzissa Saksassa. Silti se on yksi ensimmäisistä sellaisista kasveista koskaan havaituista kentistä. "Aina missä on sähköistä aktiivisuutta, siellä pitäisi olla myös magneettista toimintaa", Fabricant kertoi Live Sciencelle.

Sähkömagnetismin lait sanelevat, että mikä tahansa toimii sähkövirralla, tuottaa myös magneettikentän; mukaan lukien ihmiset, eläimet ja kasvit. Itse asiassa se on niin yleinen ilmiö elävien olentojen joukossa, että siihen liittyy nimi: biomagnetismi. Mutta vaikka paljon tutkimusta keskittyi tällaisiin magneettikenttiin ihmisillä ja eläimillä, ei ole tehty paljon biomagnetismin ymmärtämiseksi kasvimaailmassa. Uudessa tutkimuksessa Fabricant ja hänen tiiminsä käyttivät pieniä lasiantureita, joita kutsutaan "atomimagnetometreiksi". Ne sisältävät magneettikentille herkkien atomien sumun. Sitten ne laukaisivat sähköenergian toimintapotentiaalin muodossa virtaamaan Bwana joen kynästä: Kärpäsloukku ei huoli muuta kuin elävää ruokaa kärpäsloukun läpi.

Toimintapotentiaalit, joita esiintyy myös eläinten ja ihmisten hermostossa, ovat sähköenergian purkauksia, jotka mahdollistavat solujen kommunikoinnin. Toimintapotentiaalit palvelevat "elintärkeää" toimintoa  kärpäsloukussa, mikä saa kasvin sulkemaan lehdet hyönteisten ympärille, jotka koskettavat herkkiä karvoja kasvien lehdillä, Fabricant sanoi. Mutta tutkijat stimuloivat kasvia toisella tavalla, käyttämällä lämpöä. He havaitsivat, että stimuloituna kärpäsluukku loi magneettikentän, jonka vahvuus oli 0,5 picoteslaa. Se on samanlainen kuin eläinten hermoimpulssien tuottamat tasot. Ennen tätä tutkimusta magneettikenttiä on havaittu vain kahdessa muussa kasvissa: yksisoluisissa levissä ja papukasvissa, Fabricant sanoi. Mutta ne mitattiin käyttämällä suprajohtavia kvantti-interferenssilaitteita (SQUID) -magnetometrejä, jotka ovat yhtä suuria kuin niiden nimi ja jotka on jäähdytettävä erittäin mataliin lämpötiloihin, hän sanoi. "On jännittävää osoittaa kasvi-biomagneettisia mittauksia atomimagnetometreillä, jotka toimivat huoneenlämmössä ja voivat olla kannettavia ja pienikokoisia", Fabricant sanoi. "Se, että pystyimme havaitsemaan magneettikentät, antaa vihjeitä siitä, kuinka sähkövirrat jakautuvat kasvissa." Tutkijat toivovat mittaavan vielä pienempiä magneettikenttiä muissa kasvilajeissa lausunnon mukaan.

Tulokset julkaistiin 14. tammikuuta Journal Scientific Reports -lehdessä.

Lähde:

Saplakoglu, Yasemin, 2021.  Venus flytraps produce magnetic fields when they eat.  Live Science 5.2.

Kärpäsloukku ei huoli muuta kuin elävää ruokaa

Kärpäsloukku (Dionaea muscipula)Kärpäsloukku (Dionaea muscipula). Kuva.Noah Elhardt, CC BY-SA 2.5.




Joel Kontinen

Kärpäsloukun (Dionaea muscipula) ”suussa” on useita laukaisevia karvoja, monisoluisia piikkejä, jotka lähettävät sähköisiä impulsseja ansaan keilojen yli, kun ne on taivutettu kosketuksiin kohteen kanssa.

Sönke Scherzer, joka opiskelee kasvioppia Wuerzburgin yliopistossa Saksassa, kertoo lahjoittavansa usein kärpäsloukun (Dionaea muscipula) opiskelijoilleen ja neuvovan heitä ruokkimaan kasveja. Aluksi ansa sulkeutuu vähän, jos siihen laittaa juustoa tai kuolleen hyönteisen, mutta opiskelijoiden harmiksi se avautuu uudelleen muutaman tunnin kuluttua, suhtautuen välinpitämättömästi lahjaan. Tämä johtuu siitä, että alkuperäinen ärsyke ei täysin sulje ansaa ja käynnistä ruuansulatusta. Ansan täydellinen sulkeminen vaatii jatkuvaa liikettä vielä minuutin ajan. Scherzerin mukaan tällä vältetään kasvien tuhlaava ruoansulatusresursseja liian pienille ruoka-aineille tai oksille.

Scherzerin ryhmä pyrki vastaamaan äskettäin siihen, miten kasvit voivat erottaa illallisen roskista, tutkimalla laboratoriossa kärpäsloukkua. Tutkijat mittasivat pienen voimamittarin yhdistelmänä elektrofysiologisten tallenteiden kanssa toimintapotentiaalien tutkimiseksi, ja tutkijat mittasivat laukaisevien karvojen vasteita muurahaisille, jotka kulkevat ansaan lähtevien lehtien yli. He kertoivat viime vuonna Nature Plantsissa, että laukaisukarvoihin kohdistuvalla voimalla ei ollut merkitystä niin paljon, kuinka pitkälle ja kuinka nopeasti ne taivutettiin. Kasvit reagoivat nopeisiin ärsykkeisiin, kuten rypistyvän hyönteisen aiheuttamat. Liian hidas, ja he jättivät liikkeen huomiotta.

Scherzerin tiimi totesi, että kärpäsloukulla on ylimääräinen menetelmä valita oikeat ateriat. Pienemmät ansoja olivat herkempiä ärsykkeille kuin suurempia ansoja vastaten pienempiin voimiin. Scherzer arvelee, että tämä voisi antaa isojen ansojen välttää pienten saalistojen sulattamisen resurssien tuhlaamista. Ajatus, jota tuetaan hänen havainnoillaan, että pienet hyönteiset voivat paeta suurten ansojen alun perin sulkeutumisen, ennen kuin ne sulkeutuvat kokonaan. "Asia on, että ennaltaehkäisymekanismeja on niin paljon", ettei ruuansulatuksia tuhlata, hän sanoo.

Scherzerin ryhmä pyrki vastaamaan äskettäin siihen, miten kasvit voivat kertoa illallisen roskista, havaitsemalla laboratoriossa kärpäsloukut. Tutkijat mittasivat pienen voimamittarin yhdistelmänä elektrofysiologisten tallenteiden kanssa toimintapotentiaalien tutkimiseksi, ja tutkijat mittasivat laukaisevien karvojen vasteita muurahaisille, jotka kulkevat ansaan lähtevien lehtien yli. He kertoivat viime vuonna Nature Plantsissa, että laukaisukarvoihin kohdistuvalla voimalla ei ollut merkitystä. Kasvit reagoivat nopeisiin ärsykkeisiin, kuten räpistelevän hyönteisen aiheuttamin. Jos liike oli liian hidas, ne jättivät sen huomiotta.

"Tämä mekanismi takaisi sen, että jotain elävää on lehtien sisällä, eikä esimerkiksi pieni tikunpala, joita ne eivät ole kiinnostuneita investoimaan ruuansulatukseen", sanoo Naomi Nakayama, joka opiskelee kasvien biomekaniikkaa Imperial Gollegessa. Lontoossa.

Scherzerin tiimi totesi, että kärpäsloukulla on ylimääräinen menetelmä valita oikeat ateriat. Pienemmät ansat olivat herkempiä ärsykkeille kuin suuremmat ansat vastaten pienempiin voimiin.

Scherzer arvelee, että tämä voisi antaa isojen ansojen välttää resurssien tuhlaamista pienten saalisten sulattamisen. Ajatus, jota tuetaan hänen havainnoillaan, että pienet hyönteiset voivat paeta suurista ansoista ennen kuin ne sulkeutuvat kokonaan. "Asia on, että ennaltaehkäisymekanismeja on paljon", jotta kasvi välttyy turhilta ruuansulatusyrityksiltä, hän sanoo.
On mahdollista, että kärpäsloukuilla on myös keino havaita hitaasti liikkuvaa saalista – kuten vaikkapa toukat. Vuonna 2019 Ueli Grossniklaus ja hänen kollegansa Zürichin yliopistossa kertoivat bioRxiv-esitteessä, että toisin kuin yleisesti uskotaan, että loukun alkuperäisen sulkemisen estämiseksi tarvitaan kaksi laukaisuhiuksen taipumaa, myös yksi erittäin hidas työntö voi aiheuttaa kaksi toimintapotentiaalia ja napsauttaa kasvin leuat kiinni (DOI: 10.1101 / 697797). ”Ehkä etanat tai hitaasti liikkuva saalis voi saada sen kiinni ”, Grossniklaus kertoo.

Tutkimus ei missään vaiheessa mainitse evoluutiota.


Lähde:

What Makes a Venus Flytrap Snap, The Scientist 1.5.

Kärpäsloukut ja muut lihansyöjäkasvit kertovat älykkäästä suunnittelusta, eivät evoluutiosta

Kärpäsloukku (Dionaea muscipula). Image courtesy of Noah Elhardt, CC BY-SA 2.5.



Joel Kontinen

Kärpäsloukku (Dionaea muscipula) laskee, kuinka monta kertaa potentiaalinen ateria koskettaa sitä. Se sulkeutuu vasta, kun kosketuksia on vähintään kaksi.

Tämä ei kuulosta darwinismilta vaan pikemminkin älykkäältä suunnittelulta. Näyttää siltä, että tämä on joidenkin kasvien selviytymisstrategia syntiinlankeemuksen jälkeisessä maailmassa, jossa taistelut ovat usein normi.

Äskettäin The American Naturalist kaivoi esiin kärpäsloukkujen taidot. Ensin hieman teoriaa; ”Kasvitieteellinen lihansyöjä on ruokintastrategia, joka on syntynyt ainakin yhdeksän eri kertaa kasvien evoluutiohistoriassa. Ansat, joissa hyönteinen putoaa ansaan, kehittyivät itsenäisesti vähintään kuusi kertaa ja tarttuvat ansat viisi. Kärpäsloukun tapaiset napsahtavat ansat ovat kuitenkin todennäköisesti kehittyneet vain kerran esi-isäntäryhmässä. Charles Darwin oli ensimmäinen, joka dokumentoi todisteita Kärpäsloukun pyydystämistavasta, ja huomasi, että häkin kaltainen rakenne parantaa saalistamisen onnistumista."

Freiburgin yliopisto on myös kertonut, miten veden alla viihtyvä Aldrovanda vesiculosa tappaa pieneläimet. Evolutionistit olettavat, että tämä strategia kehittyi vain kerran kasveissa, joten heidän on oletettava, että yksi strategia kehittyi toisesta. Fossiilit eivät kuitenkaan tue heidän näkemystään.

Myös muitakin hienoja kasveja on löytynyt.

Lähde:

A Varied Menu; Freiburg biologists have analyzed in detail for the first time which animals are captured by the carnivorous waterwheel plant. Freiburgin yliopisto (25.3. 2019).

Venus Flytrap "Teeth" Form A 'Horrid Prison' For Medium-Sized Prey. The American Naturalist.