Механическое устройство позволило изучить растение-хищника и принцип его работы.
Роборука помогла понять механизм работы венериной мухоловки
PLOS Biology

Небольшое травянистое растение венерина мухоловка (Dionaea muscipula) встречается в болотистых почвах с недостатком азота. Источником азота, необходимого для синтеза белков, становятся насекомые, которые попадаются в листья-ловушки.

В открытом состоянии части листа отогнуты наружу. Когда на него садится насекомое, он сворачивается, закрывая выход волосками или шипами. Пытаясь спастись, жертва совершает беспорядочные движения, которые стимулируют внутреннюю поверхность листа и вызывают рост клеток. В конце концов края листа полностью смыкаются, ловушка превращается в «желудок», где и происходит процесс переваривания. Приблизительно через 10 дней от добычи остается только пустая хитиновая оболочка, а ловушка в ожидании следующего источника пищи открывается.

Ранее биологи из немецкого Вюрцбургского университета, изучая венерину мухоловку, обнаружили у нее своеобразные способности к арифметике. Растение не может тратить свои силы впустую, поэтому механизм запуска ловушки включается только после того, как охотник убедится в наличии жертвы. Первое касание насекомого рассматривается как случайное, а активирует ловушку второй сигнал: он доказывает, что жертва действительно обосновалась на поверхности листа. Необходимые для переваривания ферменты начинают выделяться после того, как насекомое коснулось волосков в третий и четвёртый раз. А процесс всасывания питательных веществ стартует уже с пятого прикосновения.

Сейчас швейцарские учёные более детально изучили механизм работы растения и пришли к выводу, что венериной мухоловке достаточно одного прикосновения насекомого к внутренней части ловушки, чтобы запустить механизм переваривания пойманной жертвы. Специалисты Цюрихского университета пришли к выводу, что у волосков имеется накопительный эффект — венерина мухоловка способна захлапывать ловушку и после нескольких прикосновений к разным волоскам, и после единственного, но сильного касания к внутренней поверхности. Всё зависит от того, сколько прикосновений потребуется, чтобы в сумме

Получить эту информацию помогла миниатюрная роботизированная рука, с помощью которой учёные под разным углом и с разной силой давили на волоски внутри ловушки венериной мухоловки. Выяснилось, что волоски способны воспринимать усилие даже в 0,05 миллиньютона. От силы и угла касания волосков напрямую зависело то, сколько таких касаний потребуется растению, чтобы захлопнуть ловушку.

В своей работе, результаты которой опубликованы в журнале PLOS Biology, учёные подчеркнули, что такой механизм позволяет венериной мухоловке ловить не только медленно движущиеся объекты вроде гусениц, но и быстро перемещающихся насекомых вроде мух и комаров. При этом степень усилия, которое надо оказать на волоски, чтобы ловушка сработала, напрямую зависит от состояния растения — если венерина мухоловка ощущает нехватку влаги или питательных веществ, то усилие для захлапывания меньше, чем у растения в более благоприятных условиях.