A szakértők legalább azóta próbálják kideríteni, hogyan zárja be csapdáját össze olyan gyorsan a húsevő Vénusz légycsapója, mióta Charles Darwin 1875-ben kijelentette, hogy ez a világ egyik legcsodálatosabb növénye. A növények alapesetben nem éppen a gyorsaságukról ismertek, de a Vénusz légycsapója (Dionaea muscipula) kevesebb mint egy másodperc alatt zárja össze „állkapcsait”.

Egy kutatócsoport most fontos részletet derített fel a rejtéllyel kapcsolatban. A kísérletek kimutatták, hogy miután egy rovar bebújik a légycsapóba, a növény „száját” képező, csuklós levél külső felületén található sejtek meglágyulnak. Ez teszi lehetővé, hogy a levél alakot változtasson.

„Ez egy lélegzetelállító, nagyon elegáns tanulmány” – mondja Simon Poppinga biomechanikai kutató, a Darmstadti Műszaki Egyetem botanikus kertjének igazgatója. A növények a növekedés érdekében ellazíthatják sejtjeik merev külső falát, de ez a folyamat sokkal lassabban zajlik, mint a légycsapó működése, mondja Poppinga, aki nem vett részt a kutatásban. A légycsapó megfigyelt ütemben történő sejtlágyulása olyan jelenség, amellyel a szakértők eddig még nem találkoztak. A felfedezés segíthet a növények alapvető folyamatainak jobb megismerésében, és olyan kifinomult, lágy robotok tervezésére inspirálhat, amelyek akkor lépnek működésbe, amikor valamelyik anyaguk merevsége megváltozik, teszi hozzá a szakértő.

A Vénusz légycsapója számos rejtéllyel rendelkezik, amelyeket sorra fejtenek meg a kutatók. A vizsgálatok kimutatták, hogy amikor a rovarok stimulálják a speciális levélen található szőröket, elektromos impulzus fut végig a levélen, ami arra készteti a növényt, hogy elfogja és megeméssze zsákmányát. 2005-ben Yoël Forterre fizikus – aki akkor a mai Aix-Marseille-i Egyetem elődjénél dolgozott Franciaországban – és kollégái arról számoltak be, hogy amikor a növény száját képező, csuklós levél nyitott helyzetben van, két karéja feszült állapotban kifelé hajlik. A kutatócsoport megállapította, hogy amikor egy rovar érkezik, a feszültség hirtelen oldódik, a karéjok befelé hajlanak, és a csapda mindössze egy tizedmásodperc alatt bezárul.

Huszonegy évvel később Forterre egy újabb rejtélyt is megoldott. A kutatók régóta találgatják, hogyan oldódik a feszültség a csapdában. Az egyik elmélet szerint víz áramlik a csapda belső felületéről a külső részen található epidermális sejtekbe, ami duzzadást okoz, és ez vezeti be a változást. Egy másik teória szerint a külső epidermális sejtek merev falai hirtelen meglágyulnak, oldva a feszültséget.

Forterre és kollégái nemrégiben egy sor kísérlet révén bizonyították, hogy az utóbbi elmélet a helyes. Az egyik kísérlet a légycsapó száján található külső epidermális sejtek merevségét vizsgálta: ez kimutatta, hogy a csapda működésbe lépése után a sejtek meglágyultak. Egy másik mérési és számítási sorozat nyomán megállapították, hogy a víznek 30–150 másodpercbe beletelne, hogy átjusson a levélen a külső epidermális sejtekig – ami túl lassú ahhoz, hogy ez okozza a becsapódást.

Bár Forterre örül, hogy sikerült felderítenie a mechanizmust, elmondása szerint ez még nem a történet vége. A csapat még mindig nem tudja, pontosan mi lágyítja meg a növény sejtfalait. Miután hosszú évek alatt több mint 100 Vénusz légycsapóján végeztek kísérleteket, ez elég frusztráló, mondja Forterre. De növényszakértőkkel folytatott beszélgetések nyomán több új ötlete is van. A növényi sejtfalak egy puha, gélszerű mátrixból és merev szálakból álló hálóból állnak. Az egyik elképzelés szerint a Vénusz légycsapója növény olyan enzimkoktélt bocsát ki, miután egy rovar rákerül, amely gyengíti a szálak és a mátrix közötti kötéseket.

A vizsgálat eléggé meggyőző, mondja Poppinga, aki alig várja, hogy jobban megismerhesse ennek a mechanizmusnak a működését. Annak ellenére, hogy Darwin első megfigyelései óta már több mint 150 éve tanulmányozzák ezeket a rejtélyes növényeket, még mindig van mit tanulni, teszi hozzá a szakértő. Például azt, hogy a növények hogyan változtatják meg csuklós levélkaréjaik alakját, hogy emésztőkamrát képezzenek, amikor nagy zsákmányt fognak. Az ilyen kérdések miatt megyünk be a laborba reggelente, mondja Poppinga.