Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
22 октября 2017, воскресенье, 07:47
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

24 апреля 2017, 12:25

Раскрыт механизм пищеварения венериной мухоловки

Венерина мухоловка
Венерина мухоловка

Исследователи из Вюрцбургского университета показали, какие процессы запускаются в клетках ловчих листьев хищного растения венериной мухоловки (Dionaea muscipula) при поимке насекомого. Это первая работа, в которой экспериментально подтвердили теоретически установленный механизм выделения пищеварительных ферментов из мембранных пузырьков (везикул) у растений.

Венерина мухоловка, как и другие хищные растения, использует насекомых в качестве источника азота, так как обитает на почвах, в которых азота мало. Мухоловка захватывает добычу с помощью пары специальных ловчих листьев. Когда насекомое касается одного из них, они захлопываются. Растение начинает выделять ферменты, растворяющие жёсткую хитиновую оболочку жертвы и разлагающие на простые составляющие органические молекулы, из которых составлено тело насекомого.

Описанный механизм ловли насекомых растениями считается общепризнанным ещё со времён Дарвина. Тем не менее, до недавнего времени детально его никто не проверял на практике. Раскрыть тонкие клеточные и молекулярные механизмы поимки и переваривания добычи удалось только сейчас. Биофизики из Вюрцбургского университета с помощью микроэлектродов, амперометрии и магнитного резонанса проследили, что происходит в клетках ловчих листьев венериной мухоловки, когда их касается насекомое.

Пытаясь спастись, жертва неизбежно задевает чувствительные волоски на её стенках. Однако те же волоски можно активировать и дуновением ветра, и падением неживых объектов на ловчие листья. Поэтому одно касание не запускает захлопывание ловушки и последующие физиологические процессы. Нужно, чтобы чувствительные волоски были задеты по крайней мере трижды.

Sönke Scherzer/Dirk Becker

Повторяющаяся стимуляция волосков приводит к тому, что в цитоплазме несущих их клеток повышается концентрация ионов кальция. Они служат одним из важнейших передатчиков сигнала у подавляющего большинства живых организмов. В случае венериной мухоловки увеличение содержания ионов кальция приводит к тому, что в клетках ловчих листьев возникают потенциалы действия (ПД). Их механизм отличается от механизма возникновения ПД у животных, но суть таких электрических сигналов в обоих случаях одна: они запускают биохимические изменения в соседних клетках, «почувствовавших» потенциал действия.

В ловчих листьях венериной мухоловки ПД воздействуют на клетки особых пищеварительных желёз. Эти клетки образуют белки-ферменты для переваривания органических веществ, а также ионы водорода и хлора. Интересно, что те же ионы присутствуют и в желудочном соке животных, в том числе человека. Там они создают благоприятную среду для работы пищеварительных ферментов. Указанные вещества хранятся в везикулах — окружённых мембраной пузырьках — в цитоплазме.

Когда ПД от чувствительных волосков действуют на клетки «пищеварительных желёз», в последних, в свою очередь, тоже повышается содержание кальция. Это приводит к тому, что везикулы с ионами водорода и хлора, а также с пищеварительными ферментами сливаются с мембранами клеток своих желёз и высвобождают своё содержимое наружу. Таким образом вещества для переваривания добычи выходят из клеток пищеварительных желёз, попадают на насекомое-жертву и запускают в нём процессы разложения органики.

Статья об исследовании опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура картография католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент Россотрудничество русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии эпидемиология этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.