Kako je venerina muhovka postala grabežljivac

Tim pod vodstvom biofizičara Rainera Hedricha i bioinformatičara Jörga Schulza sa Sveučilišta Würzburg pratio je ekspresiju gena u Venerinoj muholovci (Dionaea muscipula) tijekom hvatanja plijena i probave. Pokazalo se da grabežljivac ima drevni signalni sustav koji reagira na zarobljeni plijen. Geni koji reguliraju ovaj sustav slični su genima koji reguliraju slične funkcije u običnim biljkama. To podupire hipotezu da su biljke razvile grabežljive navike kako bi se zaštitile od štetnih insekata.

Kako bi zgrabila kukca koji je upao u zamku, venerina muholovka koristi signalni sustav koji se aktivira kada žrtva dotakne dlake okidača biljke. Dlake stvaraju električne impulse koji stimuliraju žlijezde u zamci, što služi kao signal za proizvodnju jasmonske kiseline. Istu tvar koriste obične biljke koje nisu mesožderi za pokretanje zaštitnog djelovanja protiv neprijateljskih biljojeda. Geni u biljkama oba tipa proizvode se prema sličnom scenariju.

Istovremeno, sekvence signala upozorenja su različite. U biljkama koje nisu grabežljive, jasminova kiselina pokreće sintezu samoobrambenog toksina i molekula koje blokiraju hidrolaze, enzime koje proizvode insekti za oštećenje biljnih proteina. U procesu protunapada, biljke također proizvode hidrolaze koje uništavaju hitin i druge komponente insekata ili mikroba.

Naprotiv, u zamci venerine muholovke jasminova kiselina kao odgovor izaziva osjećaj gladi - deseci tisuća malih žlijezda proizvode hidrolaze, u kojima se ulovljeni beskralješnjaci "natapaju". Druge biljke mogu koristiti iste enzime u manjim količinama da otjeraju neprijatelja.

Nekoliko sati kasnije, kada se plijen probavi, žlijezde unutar zamke biljke mesožderke uključuju drugi skup gena koji pomažu biljci da crpi hranjive tvari iz hrane. Eksperimenti su pokazali da su mnogi od tih gena isti oni koji se proizvode u korijenu običnih biljaka.