Een van de grote raadsels uit het plantenrijk is hoe de vleesetende Venusvliegenvanger zo razendsnel kleine insecten kan verrassen met zijn dichtklappende bladeren. Onderzoekers dragen nu een deeltje van de oplossing aan. Ze hebben ontdekt dat de plant in een vingerknip celwanden kan ontspannen. Opmerkelijk, want dat trucje kennen we tot nu enkel van plantengroei, en dat gaat veel trager.
Hoe kan de Venusvliegenvanger zo snel dichtklappen? Wetenschappers ontrafelen mysterie achter vleesetende plant
Vincent Merckx
Gepubliceerd:
Als je ooit al eens hebt gekampt met vervelende vliegjes in huis, dan heb je misschien wel je toevlucht gezocht tot een vleesetend plantje. Die kan je gewoon in de plantenwinkel kopen. De kans is groot dat je dan een Venusvliegenvanger mee naar huis hebt gebracht.
Dat is een fascinerend plantje dat insecten vangt met felrode bladeren die werken als een klem. Belandt er een vlieg of een spin op zo'n blad, dan klapt de klem dicht. Dat gaat razendsnel, op 1/10e van een seconde tijd.
Al in 1875 stond Charles Darwin, de beroemde bioloog, versteld van de snelheid waarmee de Venusvliegenvanger zijn prooi verschalkt. Want planten staan doorgaans niet zo bekend voor hun bliksemsnelle reacties.
Dat er trilhaartjes in het spel zijn, was wel al bekend. Meer zelfs, we weten dat het niet volstaat dat er slechts eentje geraakt wordt. De lobben van de klem klappen pas helemaal dicht bij 2 aanrakingen, en de plant begint pas met verteren wanneer de prooi zich los probeert te worstelen en zo nog meer haartjes triggert. Zo vermijdt de Venusvliegenvanger wellicht dat hij energie verspilt aan zandkorrels of steentjes.
Muizenval
We weten dus dat de haartjes het startschot geven. Maar hoe de Venusvliegenvanger het dan wel precies klaarspeelt om zo snel dicht te klappen, daar breken wetenschappers zich al sinds Darwins tijd het hoofd over.
Wetenschappers van de Aix-Marseille Universiteit hebben nu een deeltje van die biomechanica ontrafeld. Ze hebben deze week hun bevindingen gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Science.
En wat blijkt: Venusvliegenvangers kunnen de wanden van hun buitenste laag cellen snel ontspannen. Zo lost de plant binnen de seconde de (veel langer opgebouwde) spanning van de opengesperde bladeren, alsof je het haakje van een muizenklem haalt. Dat ontdekten de onderzoekers met een reeks experimenten, waarbij ze de plant onder andere capteerden met een 3D-cameraopstelling.
Ze weerlegden meteen ook een andere theorie, dat transport van water tussen de verschillende cellen een rol zou spelen. Het idee was dat de plant zo zijn volume op sommige plekken kan aanpassen, en de spanning lossen. Maar dat transport gaat veel te traag om de snelle reactietijd te kunnen verklaren, zo bleek uit metingen.
Die verslappende celwanden zijn op zich geen groot nieuws. Ze spelen ook een rol wanneer planten groeien; dan is het handig als de stijve celwand die zo typisch is voor planten, wat meer speling toelaat. Maar dat het zo snel kan gaan als bij de Venusvliegenvanger, is wel een nieuw inzicht.
Robottoepassingen
"Dit is waarschijnlijk de snelste mechanische verandering die tot nu toe beschreven is in plantaardige celwanden", besluiten de onderzoekers.
De wetenschappers hopen nu dat hun inzichten onder andere kunnen worden gebruikt in innovatieve robottechnologie. Ook daar spelen spanningsevenwichten en snelle reacties zonder spierkracht een rol om beweging te creëren. "Dit nieuw ontdekte mechanisme kan de inspiratie vormen voor systemen die snel van vorm kunnen veranderen onder invloed van mechanische, elektrische of chemische signalen", mailt Yoel Forterre, een van de wetenschappers achter de studie.
Maar het generaties oude raadsel van de Venusvliegenvanger zelf, dat is met deze ontdekking nog niet helemaal opgelost. "Veel vragen blijven onbeantwoord", zegt Forterre.
Het is immers nog altijd niet duidelijk wat er gebeurt op het allerkleinste niveau, dat van de moleculen, wanneer de Venusvliegenvanger dichtklapt. Dat is voer voor verder onderzoek. Al duurt dat hopelijk niet nog eens 150 jaar.
