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维纳斯捕蝇草在不到一秒的时间内就关闭了它们的陷阱。科学家称他们已经发现掠食性植物为何如此之快
一项新研究表明,叶子外层的细胞壁突然软化,使结构铰接至关闭位置
来源:《航空与航天杂志》维纳斯捕蝇草在不到一秒的时间内就关闭了它们的陷阱。科学家称他们已经发现掠食性植物为何如此之快
一项新研究表明,叶子外层的细胞壁突然软化,使结构铰接至关闭位置
捕蝇草是标志性的食肉植物。当昆虫或蜘蛛接触到植物下巴状叶子上的触发毛时,它会突然将毫无戒心的小动物包围起来,然后小动物就会被消化掉。然而,令人难以置信的快速关闭背后的确切机制仍不清楚。
现在,科学家们表示他们已经解开了这个谜团。
在 6 月 11 日发表在《科学》杂志上的一项研究中,一个团队报告说,当叶子外表面的刚性细胞壁突然软化时,就会发生咀嚼动作。这些发现为植物生物学提供了新的见解,并可能激发新的机器人设计。
“当达尔文看到这些植物移动得如此之快时,他确信植物内部有肌肉。但植物没有肌肉,也没有神经,”该研究的合著者、法国国家科学研究中心的物理学家 Yoël Forterre 告诉《卫报》的 Hannah Devlin。 “一个多世纪以来,出现了许多假设。植物细胞壁能够如此快地调整其机械性能,这非常令人惊讶。”
研究人员怀疑,捕蝇草快速关闭的原因可能是细胞壁软化。但另一个主要假设认为,这种作用可能源于水的运动。在该提议中,水进入颚状叶子的外表面或表皮的细胞中,导致它们膨胀并关闭陷阱。
因此,Forterre 和他的同事研究了这些可能的机制。在细胞中使用针状压力探针发现,水需要大约 30 到 150 秒的时间才能进入叶子的外表皮,这意味着膨胀机制太慢,无法实现闪电般快速的闭合。
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