揭示:捕蝇草如何以惊人的速度迅速闭合
新闻 2026年6月11日 捕蝇草的外表面细胞软化使植物能够以惊人的速度移动。作者:劳伦·沃尔夫 捕蝇草的叶片形成的嘴巴向内弯曲以捕捉猎物。图片来源:克里斯·马蒂森/自然图片库 自从著名生物学家查尔斯·达尔文在1875年宣称肉食性捕蝇草是世界上“最奇妙”的植物之一以来,科学家们一直在努力弄清它是如何如此迅速地关闭捕捉猎物的。植物并不以快速而闻名,但捕蝇草(Dionaea muscipula)在不到一秒的时间内就能闭合。一个研究团队现在在这个难题上取得了重要进展。实验表明,当昆虫爬入捕蝇草的嘴里时,形成植物“嘴”的铰链叶片的外表面细胞会软化。这使得叶片能改变形状并迅速闭合,研究人员今天在《科学》杂志上报道。 恐怖实验室 “这是篇令人惊叹、非常优雅的论文,”生物力学研究员西蒙·波平加说,他是德国达姆施塔特工业大学植物园的主任。植物可以放松细胞的刚性外壁以促进生长,但这一过程的发生速度远低于捕蝇草的闭合速度,波平加说,他并未参与这项研究。他表示,捕蝇草中所见的细胞软化现象是科学家们之前未曾见过的。这一发现可能帮助科学家更好地理解植物的基本过程,并可能启发他们设计在其材料刚度发生变化时能迅速行动的复杂软机器人。 软萌萌 自达尔文赞赏捕蝇草的“迅速”以来,研究人员一个个地解开了它的谜团。一些研究表明,当昆虫刺激植物嘴里的“毛”时,会在叶片上产生电信号,触发其捕获和消化猎物。2005年,物理学家约埃尔·福尔特尔在现在的法国艾克斯-马赛大学及其同事报告称,当形成植物嘴的铰链叶片处于“打开”状态时,其两个叶片向外弯曲,处于紧张配置。该团队发现,在昆虫到达时,紧张会突然释放——使叶片向内弯曲并在最多十分之一秒内闭合。 植物如何演变为肉食性植物 21年后,福尔特尔解开了另一个谜团。研究人员长期以来一直在争论捕蝇草叶片中的紧张如何释放。一种理论认为,水会迅速从捕陷器的内表面流向外表面的表皮细胞,导致肿胀,从而驱动转变。另一种理论认为,外表皮细胞的刚性壁突然软化,从而释放紧张。 doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-01857-2 参考文献 Ryu, J., Colombani, M., Mollier, M., Marthelot, J. & Forterre, Y. 《科学》392,1183–1187 (2026)。 Google学者 相关论文 Scherzer, S., Federle, W., Al-Rasheid, K. A. S. & Hedrich, R. 《自然植物》5,670-675 (2019)。 Google学者 Forterre, Y., Skotheim, J. M, Dumais, J. & Mahadevan, L. 《自然》433,421–425 (2005)。 Google学者 下载参考文献 相关论文 “母树”这个想法无处不在——但其中有多少是真实的? 臭马兜铃和其他臭植物是如何酿出其难闻气味的? 最孤独的树:科学能拯救这些濒临灭绝的物种吗?
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