Capcana plantei Venus își închide frunzele printr-un mecanism descoperit abia acum. Foto: AI Capcana plantei Venus (Dionaea muscipula), una dintre cele mai spectaculoase plante carnivore din lume, continuă să îi surprindă chiar și pe oamenii de știință. Deși mecanismul prin care frunzele sale se închid extrem de rapid asupra insectelor era considerat cunoscut de zeci de ani, un nou studiu arată că explicația acceptată până acum nu reflectă, de fapt, modul în care funcționează planta. Rezultatele cercetării, publicate în prestigioasa revistă Science, schimbă modul în care biologii înțeleg una dintre cele mai rapide mișcări întâlnite în regnul vegetal. O enigmă care datează încă din vremea lui Darwin Interesul pentru această plantă carnivoră există încă din secolul al XIX-lea, când Charles Darwin a descris-o drept una dintre cele mai fascinante specii studiate vreodată. Capcana este formată dintr-o frunză modificată, alcătuită din doi lobi uniți printr-o zonă flexibilă, asemănătoare unei balamale, iar marginile sunt prevăzute cu peri rigizi care împiedică prada să scape, scrie earth.com. Atunci când o insectă atinge de două ori, într-un interval foarte scurt, firele sensibile din interiorul capcanei, planta generează un impuls electric. Acest semnal reprezintă comanda care declanșează închiderea, însă cercetătorii au încercat timp de decenii să afle ce produce, în realitate, mișcarea explozivă a frunzelor. Ipoteza acceptată timp de peste 100 de ani Multă vreme s-a crezut că întreaga mișcare este provocată de redistribuirea rapidă a apei în interiorul țesuturilor plantei. Potrivit acestei teorii, celulele din exteriorul frunzei se umflau brusc, iar această schimbare determina răsturnarea lobilor și închiderea capcanei. Explicația părea logică, deoarece majoritatea mișcărilor plantelor – deschiderea florilor, orientarea frunzelor sau creșterea tulpinilor – depind de circulația apei între celule. Foto: seminte1.eu Totuși, cercetătorii au început să pună la îndoială această ipoteză, deoarece transportul apei este un proces prea lent pentru a explica o reacție care se produce în doar aproximativ o zecime de secundă. Citește și: Această plantă cheamă viespi atunci când este atacată, iar oamenii de știință au descoperit în sfârșit mecanismul Experimente filmate cu camere de mare viteză Pentru a descoperi adevăratul mecanism, fizicianul Jeongeun Ryu și profesorul Yoël Forterre, de la Universitatea Aix-Marseille din Franța, au analizat în detaliu închiderea capcanei folosind camere video de mare viteză și senzori extrem de sensibili. În paralel, echipa a măsurat rigiditatea țesuturilor și modificările produse în timpul fiecărei închideri, comparând rezultatele cu mai multe modele teoretice. Observațiile au scos la iveală un fenomen neașteptat: imediat după declanșarea semnalului electric, stratul exterior al frunzei devenea vizibil mai flexibil și își modifica structura chiar înainte ca lobii să se închidă. Secretul nu este apa, ci pereții celulari Măsurătorile au arătat că pereții celulari ai țesutului exterior își reduc foarte rapid rigiditatea, devenind cu aproximativ 30–40% mai flexibili. Această înmuiere temporară este suficientă pentru a elibera energia elastică acumulată în frunza aflată sub tensiune. Odată eliberată această energie, capcana se răstoarnă instantaneu spre interior și prinde insecta într-o fracțiune de secundă. Practic, planta nu își închide capcana prin pomparea rapidă a apei, așa cum se credea, ci prin modificarea proprietăților mecanice ale propriilor țesuturi. Cea mai rapidă schimbare de acest fel observată vreodată la o plantă Biologii subliniază că plantele își înmoaie frecvent pereții celulari în timpul procesului de creștere, însă acest fenomen durează, de regulă, ore sau chiar zile. În cazul capcanei Venus, aceeași transformare are loc în aproximativ o secundă, ceea ce reprezintă cea mai rapidă modificare a rigidității pereților celulari observată până acum în lumea vegetală. Potrivit autorilor studiului, nicio altă plantă analizată până în prezent nu a demonstrat o asemenea viteză în schimbarea proprietăților mecanice ale celulelor sale. O descoperire cu implicații dincolo de biologie Noua explicație nu doar că rezolvă o întrebare care persistă încă din vremea lui Darwin, ci poate influența și dezvoltarea unor tehnologii moderne. Inginerii care proiectează sisteme de robotică moale încearcă de ani buni să creeze materiale capabile să execute mișcări rapide fără motoare sau mecanisme complexe. Modul în care capcana Venus își modifică temporar rigiditatea oferă un model biologic valoros pentru dezvoltarea unor dispozitive flexibile, eficiente energetic și capabile de reacții aproape instantanee. Cercetătorii spun că următorul pas este identificarea proceselor chimice care permit plantei să își înmoaie pereții celulari atât de rapid, un mister care rămâne încă nerezolvat și care ar putea deschide noi direcții de cercetare atât în biologie, cât și în ingineria materialelor.