Je leest:

Vleeseter zonder spieren

Vleeseter zonder spieren

Auteur: | 26 januari 2005

Een team van wiskundigen, natuurkundigen en biologen heeft heel precies uitgezocht hoe de Venus vliegenval (Dionaea muscipula) zijn prooien kan vangen. In een tiende van een seconde kan deze vleesetende plant zijn twee grijpblaadjes sluiten, waardoor het insect dat er overheen liep klem zit. Deze studie, op 27 januari in Nature gepubliceerd, beschrijft het hele proces vanaf de aanraking van de tasthaartjes door een insect, tot aan het moment dat de val volledig gesloten is.

Een team van wiskundigen, natuurkundigen en biologen heeft heel precies uitgezocht hoe de Venus vliegenval ( Dionaea muscipula) zijn prooien kan vangen. In een tiende van een seconde kan deze vleesetende plant zijn twee grijpblaadjes sluiten, waardoor het insect dat er overheen liep klem zit. Deze studie, op 27 januari in Nature gepubliceerd, beschrijft het hele proces vanaf de aanraking van de tasthaartjes door een insect, tot aan het moment dat de val volledig gesloten is.

Het biochemische proces achter het dichthappen was al eerder onderzocht. Het nieuwe aan dit onderzoek is dat nu ook goed gekeken is naar het fysieke mechanisme. Dat blijkt een soort omklapmechanisme te zijn. Door water binnen zijn blad te verplaatsten, kan de plant dit blad van hol naar bol laten omklappen – ongeveer net zoals je een contactlens of een halve tennisbal met een klein beetje druk kan laten omklappen.

De holle en de bolle toestand van de val zijn hier in één foto te zien. Ook het glazen staafje waarmee de reactie veroorzaakt wordt is zichtbaar. Klik op de foto voor een grotere versie. Auteurs: Forterre en Mahadevan.

Om het mechanisme goed te kunnen observeren, verfden de onderzoekers ultraviolette stippen op de buitenkant van de grijpblaadjes. Ze filmden vervolgens het sluiten van de val met hoge-snelheidsvideo onder ultraviolet licht. Door middel van spiegels construeerden ze een driedimensionaal beeld. Om het omklappen dat ze waarnamen te kunnen begrijpen gebruikten ze een simpel wiskundig model, dat voorspellingen kon doen over onder andere de snelheid van het proces en de benodigde energie om het in gang te zetten.

De ultraviolette stippen op de val zorgen er voor dat de beweging goed te volgen is in de video-opnamen. Het rode pijltje wijst naar het staafje dat de onderzoekers gebruikten om de voelharen in de val aan de raken, zodat hij zich zou sluiten. Auteurs: Mahadevan et al.

De wetenschappers vergelijken het mechanisme met elastiek: een blad strekt zich uit zover het kan, totdat de spanning er op te groot wordt. Dan klapt het om, met behulp van de opgebouwde elastische energie. Het gevolg van het omklappen is dat de twee blaadjes die de val vormen, niet langer met de bolle, maar met de holle kant naar elkaar toe gericht zijn. Er wordt daardoor een ruimte gevormd tussen de blaadjes in, waarin het insect gevangen zit. Aan de randen is deze gevangenis ook nog beveiligd, omdat de ‘haren’ langs de rand van de bladeren nu in elkaar grijpen. Elk setje grijpbladen van de plant kan dit eens per acht uur doen.

De auteurs van het artikel hopen dat hun ontdekking in de toekomst tot toepassingen zal leiden. Een snelle vorm van beweging die niet gebaseerd is op spierkracht, zou met name voor kleinschalige technologische toepassingen buitengewoon interessant kunnen zijn; denk bijvoorbeeld aan minuscule sensoren, gekoppeld aan schakelaartjes.

Filmpje (Quicktime 5.6mb)

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 26 januari 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.