浙江
什么没有大脑、没有神经系统，甚至没有神经，但却能展现出类反射行为？答案是著名的食虫植物——捕蝇草。它能够捕获昆虫和其它小型动物，科学家们如今终于弄清了它的工作原理。
捕蝇草猎食的过程令人毛骨悚然——它像捕鼠器一样突然闭合，但又展现了惊人的“判断力”，不仅能区分活体和死物，能够区分水珠与昆虫，甚至能拒绝那些体型太大的猎物。
问题在于，作为植物的捕蝇草，如何实现这一系列精妙动作？它没有反射机制，没有神经系统，也没有大脑或神经节。那么，在其捕捉部位的机械刺激和捕捉动作之间究竟发生了什么？
科学家们发现，捕蝇草利用改造的叶片在持续的液压作用下预存能量。机械触发时，这部分能量如弹簧般释放，完成捕捉动作。这一机械原理早已为人熟知，而真正的谜团在于如何“触发”这一机制。
为了解答这一难题，日本埼玉大学的研究团队采用了基因编辑方式。捕蝇草的“触发毛”是关键，需要在短时间（约20秒）内被触碰两次，并且力度足够，才会触发关闭；触碰太轻则无反应。
研究显示，触发毛被触碰时，会生成电荷，这一过程依赖于集中在毛基部的钙离子通道蛋白DmMSL10。轻微触碰仅会在细胞内产生较小电荷，植物忽略不理。但若力度足够，并且重复触碰，则产生较大电荷，激发连锁反应，捕捉装置随之启动，猎物难逃厄运。
这种电信号类似原始的神经冲动。为进一步验证，科学家让捕蝇草发生DmMSL10表达基因突变，另加入荧光指示蛋白GCaMP6f，使电信号产生时植物组织发光。随后让突变株和正常株一起与蚂蚁共存于玻璃缸。结果显示，突变株无法产生足够电荷触发捕捉系统，远不如正常株“捕猎”高效，蚂蚁逃脱几率大大提升。
“我们的发现证明，DmMSL10是高敏感性感受毛关键的机械传感器，能感知轻微触碰。” 埼玉大学助理教授Hiraku Suda表示，“许多植物对机械刺激的反应来自触觉感知机制，其分子层面的基础可能在多个物种间共通。”
该研究发表于《自然通讯》杂志。
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