Vedci sa snažia zistiť, ako dokáže mäsožravá mucholapka podivná tak rýchlo zatvoriť svoju pascu, prinajmenšom odvtedy, čo ju Charles Darwin v roku 1875 označil za jednu z najúžasnejších rastlín na svete. Rastliny zvyčajne nevynikajú rýchlosťou, no mucholapka podivná (Dionaea muscipula) zovrie svoje „čeľuste“ za menej než sekundu.
Výskumníci teraz odhalili dôležitý detail tejto záhady. Pokusy ukázali, že keď do pasce vlezie hmyz, bunky na vonkajšom povrchu listu, ktorého pohyblivé laloky tvoria „ústa“ rastliny, zmäknú. Práve to umožňuje listu zmeniť tvar.
„Je to úchvatná, veľmi elegantná štúdia,“ hovorí výskumník v oblasti biomechaniky Simon Poppinga, riaditeľ botanickej záhrady Technickej univerzity v Darmstadte. Rastliny dokážu pri raste uvoľňovať tuhé vonkajšie steny svojich buniek, tento proces však prebieha oveľa pomalšie než zatváranie mucholapky, vysvetľuje Poppinga, ktorý sa na výskume nepodieľal. S takým rýchlym mäknutím buniek, aké pozorovali pri mucholapke, sa vedci dosiaľ nestretli. Objav môže pomôcť lepšie pochopiť základné procesy v rastlinách a inšpirovať vývoj sofistikovaných mäkkých robotov, ktoré sa uvedú do činnosti pri zmene tuhosti niektorého zo svojich materiálov, dodáva odborník.
Mucholapka podivná ukrýva množstvo záhad, ktoré vedci postupne odhaľujú. Výskum ukázal, že keď hmyz podráždi chĺpky na jej špecializovanom liste, listom prebehne elektrický impulz, ktorý dá rastline podnet na chytenie a strávenie koristi. V roku 2005 fyzik Yoël Forterre, ktorý vtedy pôsobil vo Francúzsku na jednej z predchodkýň dnešnej Univerzity Aix-Marseille, spolu s kolegami opísal, že v otvorenej polohe sú oba pohyblivé laloky listu tvoriaceho ústa rastliny napnuté a vyklenuté smerom von. Výskumníci zistili, že keď na list príde hmyz, napätie sa náhle uvoľní, laloky sa prehnú dovnútra a pasca sa zatvorí už za desatinu sekundy.
O dvadsaťjeden rokov neskôr Forterre vyriešil ďalšiu záhadu. Vedci už dlho uvažujú nad tým, ako sa napätie v pasci uvoľňuje. Podľa jednej teórie prúdi voda z vnútorného povrchu pasce do epidermálnych buniek na jej vonkajšej strane, ktoré následne napučia a spustia zmenu tvaru. Podľa druhej teórie tuhé steny vonkajších epidermálnych buniek náhle zmäknú, čím sa napätie uvoľní.
Forterre a jeho kolegovia nedávno sériou pokusov dokázali, že správna je druhá teória. V jednom z pokusov skúmali tuhosť vonkajších epidermálnych buniek na ústach mucholapky. Ukázalo sa, že po spustení pasce bunky zmäkli. Ďalšou sériou meraní a výpočtov zistili, že voda by na prechod cez list k vonkajším epidermálnym bunkám potrebovala 30 až 150 sekúnd. To je príliš dlho na to, aby jej presun mohol spôsobiť prudké zatvorenie pasce.
Hoci Forterreho teší, že sa mu podarilo tento mechanizmus objasniť, podľa jeho slov sa tým príbeh nekončí. Výskumníci stále nevedia, čo presne zmäkčuje bunkové steny rastliny. Po dlhých rokoch pokusov s viac než 100 mucholapkami je to dosť frustrujúce, hovorí Forterre. Rozhovory s odborníkmi na rastliny mu však priniesli niekoľko nových nápadov. Bunkové steny rastlín tvorí mäkká gélovitá matrica a sieť tuhých vlákien. Podľa jednej z hypotéz mucholapka po dosadnutí hmyzu uvoľní zmes enzýmov, ktorá oslabí väzby medzi vláknami a matricou.
Štúdia je pomerne presvedčivá, hovorí Poppinga, ktorý sa už nevie dočkať, keď sa o fungovaní tohto mechanizmu dozvie viac. Hoci sa tieto záhadné rastliny skúmajú už viac než 150 rokov od Darwinových prvých pozorovaní, stále je čo objavovať, dodáva odborník. Napríklad to, ako rastliny po chytení veľkej koristi menia tvar svojich pohyblivých listových lalokov, aby vytvorili tráviacu komoru. Práve pre takéto otázky chodíme ráno do laboratória, hovorí Poppinga.
