许多动物吃植物。有些植物吃动物。尽管第一种情况没有令人费解,但第二种情况仍然存在一些谜团,即使对于科学家而言也是如此。植物究竟如何知道何时或何时吃动物?
许多动物吃植物。有些植物吃动物。尽管第一种情况没有令人费解,但第二种情况仍然存在一些谜团,即使对于科学家而言也是如此。植物究竟如何知道何时或何时吃动物?
在的情况下,捕蝇草(捕蝇草) -世界上最有名的和令人着迷的一个厂食肉动物-这一切时机问题。无论您是苍蝇,蜘蛛,甲虫还是蚱hopper,如果要避免吃午餐,时间安排都是至关重要的。
那是因为金星捕蝇器的关闭响应几乎总是需要两个连续的刺激才能弹起。捕蝇器内部的感官毛发需要两次在“嘴”区域感觉到弹簧闭合,并且两次接触都必须在30秒内发生。
如果第一次触摸和第二次触摸之间的窗口时间超过30秒,则金星捕蝇器会“忘记”发生的第一次触摸。但是……没有大脑的植物怎么会记住任何东西,那么,当30秒到来时,它如何分辨呢?
这些都是很好的问题,大约30年前,当德国研究人员提出维纳斯捕蝇器的关闭是由植物中钙离子升高触发的,科学家们接近回答了这些问题,两次连续的感官接触将钙浓度推高到足以超过春天关闭。
这花了三十年的时间,但是我们终于有了关于该假设的实验性证实,这一假设在1980年代后期还无法得到验证。
在日本国立基础生物学研究所(NIBB)发育生物学家长谷部光康(Mitsuyasu Hasebe)领导的一项新研究中,研究人员找到了一种可视化植物内部细胞内钙浓度的方法,以查看该化学物质是否确实支撑了捕蝇器记忆和遗忘的能力。
@NaturePlants上发表的一项研究可视化了金星捕蝇器中的细胞内钙浓度,并表明其短期记忆可以通过钙浓度的变化来解释。https://t.co/E7X2vZwXnO pic.twitter.com/Uhu9UQbb9c
— Nature Research(@nresearchnews)2020年10月11日
研究人员借助一种能够将基因转移至植物的农杆菌属细菌,设计出了带有钙传感器(一种称为GCaMP6的蛋白质)的转基因维纳斯捕蝇器,当它与钙结合时会发出绿色荧光。
实际上,金星捕蝇器每次在传感器的毛发上感觉到某种东西时,都会发光。在野外,这种视觉变化可能会使猎物警惕被咀嚼的威胁;不过,在实验室中,它被证明是检验钙假说的完美方法,可以通过测量捕蝇器用针刺时的荧光强度来衡量化学品的浓度。
在实验中,研究人员观察到,当首次触摸到感官毛发时,它几乎立即开始发光,发出一束荧光,然后向外扩散到整个植物的其余部分,揭示出钙信号的暂时增加。
来自德国维尔茨堡大学的资深作者兼生物物理学家Rainer Hedrich解释说:“捕获细胞的电激发因此转化为钙浓度的增加。”
“如果出现进一步的动作电位,则其钙值会添加到第一个信号中。使用该钙钟,金星捕蝇器可以计算受触摸刺激调节的动作电位的数量。”
(NIBB)
但是,如果感觉不到另一种接触的速度不够快-在大约30秒内接受或接受-细胞内钙浓度就会消散,有效地告诉金星捕蝇器站下来。
这没东西看。曾经曾经有过一次苍蝇,但它飞走了。也许只是讨厌的雨滴。嗯,我饿了。
研究结果发表在“自然植物”中。