Stručnjaci pokušavaju otkriti kako mesožderka muholovka tako brzo zatvara svoju zamku barem otkako je Charles Darwin 1875. izjavio da je to jedna od najčudesnijih biljaka na svijetu. Biljke inače nisu poznate po brzini, no muholovka (Dionaea muscipula) svoje „čeljusti” zatvori za manje od sekunde.
Istraživačka skupina sada je otkrila važan detalj te zagonetke. Pokusi su pokazali da se nakon što kukac uleti u muholovku, stanice na vanjskoj površini zglobnog lista koji čini „usta” biljke omekšaju. To listu omogućuje promjenu oblika.
„To je nevjerojatna, vrlo elegantna studija”, kaže Simon Poppinga, istraživač biomehanike i ravnatelj botaničkog vrta Tehničkog sveučilišta u Darmstadtu. Biljke radi rasta mogu opustiti krutu vanjsku stijenku svojih stanica, ali taj proces teče znatno sporije od djelovanja muholovke, kaže Poppinga, koji nije sudjelovao u istraživanju. Omekšavanje stanica muholovke promatranom brzinom pojava je s kojom se stručnjaci dosad nisu susreli. Otkriće može pomoći boljem razumijevanju temeljnih procesa u biljkama te potaknuti dizajn sofisticiranih mekih robota koji se aktiviraju kad se promijeni krutost nekog njihova materijala, dodaje stručnjak.
Muholovka ima brojne tajne koje istraživači redom otkrivaju. Istraživanja su pokazala da kad kukci stimuliraju posebne dlačice na listu, kroz list prolazi električni impuls koji potiče biljku da uhvati i probavi plijen. Fizičar Yoël Forterre – koji je tada radio u Francuskoj na preteči današnjeg Sveučilišta Aix-Marseille – i kolege 2005. izvijestili su da su, kad je zglobni list koji čini usta biljke otvoren, njegova dva režnja napeta i izvijena prema van. Istraživački tim utvrdio je da se pri dolasku kukca napetost naglo otpušta, režnjevi se savijaju prema unutra, a zamka se zatvara u samo desetinku sekunde.
Dvadeset i jednu godinu poslije Forterre je riješio još jednu zagonetku. Istraživači već dugo nagađaju kako se napetost u zamci otpušta. Prema jednoj teoriji, voda struji s unutarnje površine zamke u epidermalne stanice na vanjskom dijelu, što uzrokuje bubrenje i pokreće promjenu. Prema drugoj teoriji, krute stijenke vanjskih epidermalnih stanica naglo omekšaju i tako otpuste napetost.
Forterre i kolege nedavno su nizom pokusa dokazali da je ispravna potonja teorija. Jedan pokus ispitivao je krutost vanjskih epidermalnih stanica na ustima muholovke: pokazao je da su stanice nakon aktiviranja zamke omekšale. Drugi niz mjerenja i izračuna pokazao je da bi vodi trebalo 30 do 150 sekundi da kroz list dospije do vanjskih epidermalnih stanica – što je prespor da bi to uzrokovalo zatvaranje.
Iako je Forterre zadovoljan što je uspio otkriti mehanizam, kaže da to još nije kraj priče. Tim još uvijek ne zna što točno omekšava stanične stijenke biljke. Nakon višegodišnjih pokusa na više od 100 muholovki to je prilično frustrirajuće, kaže Forterre. No nakon razgovora sa stručnjacima za biljke ima nekoliko novih ideja. Biljne stanične stijenke sastoje se od mekog matriksa nalik gelu i mreže krutih vlakana. Jedna je zamisao da muholovka nakon što se na nju spusti kukac izlučuje koktel enzima koji slabi veze između vlakana i matriksa.
Istraživanje je prilično uvjerljivo, kaže Poppinga, koji jedva čeka bolje upoznati rad tog mehanizma. Unatoč tome što se te zagonetne biljke proučavaju više od 150 godina, od Darwinovih prvih opažanja, još uvijek ima štošta za naučiti, dodaje stručnjak. Primjerice, kako biljke mijenjaju oblik svojih zglobnih režnjeva lista da bi oblikovale probavnu komoru kad love veliki plijen. Zbog takvih pitanja svako jutro odlazimo u laboratorij, kaže Poppinga.
