Strokovnjaki skušajo odkriti, kako mesojeda muholovka tako hitro zapre svojo past, vsaj od leta 1875, ko je Charles Darwin izjavil, da je to ena najčudovitejših rastlin na svetu. Rastline običajno niso znane po hitrosti, a muholovka (Dionaea muscipula) svoje »čeljusti« zapre v manj kot sekundi.
Raziskovalna skupina je zdaj odkrila pomembno podrobnost te uganke. Poskusi so pokazali, da se po tem, ko žuželka zleze v muholovko, celice na zunanji površini členkastega lista, ki tvori »usta« rastline, zmehčajo. To listu omogoča, da spremeni obliko.
»To je osupljiva, zelo elegantna študija,« pravi Simon Poppinga, raziskovalec biomehanike in direktor botaničnega vrta Tehniške univerze v Darmstadtu. Rastline lahko zaradi rasti sprostijo toge zunanje stene svojih celic, a ta proces poteka precej počasneje od delovanja muholovke, pravi Poppinga, ki pri raziskavi ni sodeloval. Mehčanje celic muholovke v opaženem tempu je pojav, s katerim se strokovnjaki doslej še niso srečali. Odkritje lahko pripomore k boljšemu razumevanju temeljnih procesov v rastlinah in navdihne zasnovo prefinjenih mehkih robotov, ki se aktivirajo, ko se spremeni togost enega od njihovih materialov, dodaja strokovnjak.
Muholovka ima številne uganke, ki jih raziskovalci postopoma razrešujejo. Raziskave so pokazale, da ko žuželke dražijo posebne dlačice na specializiranem listu, po listu steče električni impulz, zaradi katerega rastlina plen ujame in prebavi. Leta 2005 so fizik Yoël Forterre – ki je takrat delal v Franciji na predhodniku današnje univerze Aix-Marseille – in njegovi sodelavci poročali, da sta se, ko je členkasti list, ki tvori »usta« rastline, odprt, njegova dva režnja napeto upognila navzven. Raziskovalna skupina je ugotovila, da se ob prihodu žuželke napetost nenadoma sprosti, režnja se upogneta navznoter in past se zapre v vsega desetinki sekunde.
Enaindvajset let pozneje je Forterre razrešil še eno uganko. Raziskovalci že dolgo ugibajo, kako se napetost v pasti sprosti. Po eni od teorij voda priteka z notranje površine pasti v epidermalne celice na zunanjem delu, kar povzroči nabrekanje in sproži spremembo. Po drugi teoriji se toge stene zunanjih epidermalnih celic nenadoma zmehčajo in s tem sprostijo napetost.
Forterre in sodelavci so z vrsto poskusov nedavno dokazali, da velja slednja teorija. Eden od poskusov je preučeval togost zunanjih epidermalnih celic na »ustih« muholovke: pokazal je, da so se celice po sprožitvi pasti zmehčale. Z drugo serijo meritev in izračunov so ugotovili, da bi voda do zunanjih epidermalnih celic čez list potrebovala 30 do 150 sekund, kar je prepočasi, da bi povzročila zaprtje.
Čeprav je Forterre vesel, da je mehanizem uspel razkriti, po njegovih besedah to še ni konec zgodbe. Skupina še vedno ne ve, kaj natančno zmehča celične stene rastline. Po več letih poskusov na več kot 100 muholovkah je to precej frustrirajoče, pravi Forterre. A po pogovorih s strokovnjaki za rastline ima več novih zamisli. Rastlinske celične stene sestavljata mehka gelasta matrica in mreža togih vlaken. Po eni od zamisli muholovka, ko se nanjo ujame žuželka, izloči koktajl encimov, ki oslabi vezi med vlakni in matrico.
Raziskava je dokaj prepričljiva, pravi Poppinga, ki komaj čaka, da bo mehanizem delovanja spoznal bolje. Čeprav te skrivnostne rastline proučujejo že več kot 150 let, od Darwinovih prvih opazovanj, se je še vedno mogoče marsičesa naučiti, dodaja strokovnjak. Na primer, kako rastline spreminjajo obliko svojih členkastih režnjev lista, da ob ujetju velikega plena oblikujejo prebavno komoro. Zaradi takšnih vprašanj gremo zjutraj v laboratorij, pravi Poppinga.
