Questo dispositivo bioelettronico consente agli scienziati di mappare i segnali elettrici dell'acchiappamosche di Venere

Jennifer Ouellette - 3 agosto 2023 13:56 UTC

Gli esseri umani e altri animali inviano segnali elettrici attraverso il sistema nervoso centrale. Anche l'acchiappamosche di Venere, che non dispone di un tale sistema nervoso, invia rapidi impulsi elettrici, che vengono generati in risposta al tocco o allo stress. È così che la pianta intrappola la preda per nutrirsi. Ora gli scienziati hanno sviluppato un dispositivo bioelettronico per comprendere meglio il complesso meccanismo di segnalazione della trappola per mosche di Venere mappando il modo in cui tali segnali si propagano, secondo un recente articolo pubblicato sulla rivista Science Advances.

"Ora possiamo dire con certezza che il segnale elettrico ha origine nei peli sensoriali della Venere acchiappamosche", ha affermato la coautrice Eleni Stavrinidou dell'Università di Linköping in Svezia. "Con la nostra tecnologia, possiamo anche vedere che il segnale si diffonde principalmente radialmente da i capelli, senza alcuna direzione chiara."

Come abbiamo riportato in precedenza, l'acchiappamosche di Venere attira le sue prede con un gradevole profumo fruttato. Quando un insetto si posa su una foglia, stimola i peli altamente sensibili che rivestono la foglia. Quando la pressione diventa abbastanza forte da piegare quei peli, la pianta chiuderà le foglie e intrappolerà l'insetto all'interno. Le lunghe ciglia afferrano e trattengono l'insetto in posizione, proprio come le dita, mentre la pianta inizia a secernere succhi digestivi. L'insetto viene digerito lentamente nell'arco di 5-12 giorni, dopodiché la trappola si riapre, rilasciando al vento la buccia essiccata dell'insetto.

Nel 2016, Rainer Hedrich, biofisico della Julius-Maximilians-Universität Würzburg in Baviera, Germania, ha guidato il team che ha scoperto che l'acchiappamosche di Venere potrebbe effettivamente "contare" il numero di volte in cui qualcosa tocca le sue foglie ricoperte di peli, un'abilità che aiuta la pianta distingue tra la presenza di una preda e una piccola noce o un sasso, o anche un insetto morto. La pianta rileva il primo "potenziale d'azione" ma non si chiude subito, aspettando che un secondo colpo confermi la presenza della preda effettiva, a quel punto la trappola si chiude. Ma l'acchiappamosche di Venere non si chiude completamente e non produce enzimi digestivi per consumare la preda finché i peli non vengono attivati ​​altre tre volte (per un totale di cinque stimoli).

Nel 2020, gli scienziati giapponesi hanno modificato geneticamente una trappola per mosche di Venere per ottenere importanti indizi su come funziona la "memoria" a breve termine della pianta. Hanno introdotto un gene per una proteina sensore del calcio chiamata GCaMP6, che si illumina di verde ogni volta che si lega al calcio. Quella fluorescenza verde ha permesso al team di monitorare visivamente i cambiamenti nelle concentrazioni di calcio in risposta alla stimolazione dei peli sensibili della pianta con un ago. Hanno concluso che l'aumento e la diminuzione delle concentrazioni di calcio nelle cellule fogliari sembrano davvero servire come una sorta di memoria a breve termine per la Venere acchiappamosche, anche se rimane poco chiaro il modo in cui le concentrazioni di calcio funzionano con la rete elettrica della pianta.

Tuttavia, un acchiappamosche mutante di Venere soprannominato Dyscalculia (DYSC) non si chiude in risposta a due stimoli sensoriali, né elabora la sua preda in risposta a stimoli aggiuntivi. In qualche modo ha "dimenticato" come contare. All'inizio di quest'anno, Hedrich e il suo team hanno scoperto che la mutazione non sembrava influenzare né il potenziale d'azione né il segnale del calcio sottostante nella prima fase di due conteggi del processo. fuoco, ma la trappola non si chiude, suggerendo che l'attivazione tattile della segnalazione del calcio viene soppressa.