У плотоядного растения обнаружили сенсорный детектор: что это01.10.2025 15:47

Хотя у растений отсутствуют нервы, они все равно могут реагировать на внешние физические контакты. Так, у венериной мухоловки имеются сверхчувствительные сенсорные волоски, выполняющие функцию органов осязания. Два быстрых последовательных касания вызывают цепь биохимических процессов, результатом которых становится быстрое захлопывание ловушки вокруг потенциальной пищи. Тем не менее точный молекулярный механизм сенсорного обнаружения прикосновений до сих пор окончательно не изучен, пишет EurekAlert.

Ученые из Университета Сайтамы (Япония) совместно с коллегами обнаружили, что ионный канал DmMSL10, расположенный в основании сенсорных щетинок, служит основным детектором прикосновений. Он реагирует даже на самые незначительные раздражители.

Специалисты применили инновационный метод визуализации изменений концентрации кальция (Ca²⁺) внутри клеток растения. Они создали линии мухоловок, экспрессирующих флуоресцентный индикатор Ca²⁺ GCaMP6f, и использовали технологию двухфотонной микроскопии, фиксируя электрические импульсы клеток. Эта методика позволила наблюдать процесс трансформации физического контакта в биологически значимый сигнал непосредственно в живом организме.

Эксперимент показал, что легкое касание клетки вызывает лишь небольшие изменения уровня кальция и электрическое напряжение остается ограниченным местным участком. Однако сильное воздействие создает значительно больший скачок напряжения, который достигает определенного порога, активирующего распространение мощного электрического импульса и волны кальция. Сигнал быстро распространяется от основания сенсорных волосков к основной части листа, демонстрируя сходство с принципом работы нервной системы животных.

Помимо этого, ученые проанализировали вклад DmMSL10 в восприятие прикосновений, создав мутантные растения с отключенным геном DmMSL10. Такие мутации снижали чувствительность к механическим раздражителям. В отличие от нормальных растений, стимулирование искусственно ослабленных особей вызывало только субпороговые местные сигналы кальция и недостаточное возбуждение клеток для формирования полноценного электрического импульса. Для проверки выводов эксперты смоделировали условия обитания насекомоядных растений, позволив муравьям свободно передвигаться по поверхности листьев. Контрольные растения реагировали на контакт с насекомым распространением волн кальция по всему листу и последующим закрытием ловушек. Мутации же заметно снизили частоту возникновения таких волн и число срабатываний ловушек

Таким образом, ученые пришли к выводу, что DmMSL10 выступает важнейшим компонентом механорецепторов. Он обеспечивает высокую чувствительность к любым физическим взаимодействиям, даже весьма деликатным. Этот вывод позволяет предположить, что аналогичные молекулярные механизмы могли бы играть важную роль в ощущении прикосновений и у других видов растений.