Як венерина мухоловка стала хижачкою

Колектив учених під керівництвом біофізика Райнера Хедріха та біоінформатика Йорга Шульца з Університету Вюрцбурга простежив експресію генів венериної мухоловки (Dionaea muscipula) під час захоплення та перетравлення жертви. З`ясувалося, що у хижого є стародавня сигнальна система, яка реагує на захоплену жертву. Гени, що регулюють цю систему, аналогічні генам, що регулюють подібні функції у звичайних рослин. Це підтверджує гіпотезу про те, що в процесі еволюції рослини розвинули хижацькі звички, щоб захиститися від шкідливих комах.

Щоб схопити комаху, яка потрапила в пастку, венерина мухоловка використовує сигнальну систему, яка активізується, коли жертва зачіпає спускові волоски рослини. Волоски генерують електричні імпульси, які стимулюють залози в пастці, що служить сигналом до вироблення жасмонової кислоти. Цю ж речовину використовують звичайні нехижі рослини, щоб ініціювати захисну дію проти ворожих йому травоїдних організмів. Гени в рослинах обох типів виробляються за схожим сценарієм.

У той же час, послідовності попереджувального сигналу різні. У нехижих рослинах жасминова кислота запускає синтез токсину самозахисту та молекул, які блокують гідролази – ензими, що виробляються комахами, щоб пошкодити білки рослин. У процесі контратаки рослини також виробляють гідролази, що руйнують хітин та інші компоненти комах або мікробів.

Навпаки, у пастці венериної мухоловки жасминова кислота викликає у відповідь почуття голоду - десятки тисяч дрібних залоз виробляють гідролази, в яких «вимочуються» упіймані безхребетні. Інші рослини можуть використовувати ті ж ферменти в менших кількостях, щоб відвадити ворога.

Через кілька годин, коли жертву переварили, залози всередині пастки хижої рослини включають інший набір генів, який допомагає рослині витягнути поживні речовини з їжі. Експерименти показали, що багато з цих генів ті самі, що виробляються в коренях звичайних рослин.