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捕蠅草（Venus flytrap）葉片閉合的機制

 

圖片來源：維基百科

因為有在中學開一門課，所以也有在追蹤高中生物老師的臉書社團。但是每次看他們討論試題的時候，總覺得好像跟他們不在同一個波長上。

就拿這次大學學測的捕蠅草試題來說吧！捕蠅草（Dionaea muscipula）是我非常喜歡的題目，因為它們練就了一身獨門武藝，當昆蟲第一次碰到它們時，它們的捕蟲葉並不會馬上就關起來，而是要在三十秒中再度被碰到一次，才會關起來。

但是當我看到大考中心的試題時，我有點傻眼。
 
擷取自大考中心自然科考題


裡面花了很多篇幅在講水分進出葉片...可是，明明那不是題目的重點啊。啊嗚。

不過，我卻想到之前看的論文好像都沒有提到水分進出細胞的問題。所以我就去問可愛的scispace大神。

大神給我好些論文，但是只有一篇（而且是review）提到這件事。

簡單來說，葉片的水分狀態對於捕蠅草的捕食功能的確是很重要，因為脫水的捕蠅草葉片會變得無法有效閉合，表明充分的水分膨脹對於保持葉片在「準備閉合」狀態中是必需的。

當捕蠅草的感覺毛（大考中心使用了「焮毛」這個詞，我不知道「焮」要怎麼念）被觸碰，植物會通過改變葉片組織中的水份狀態來啟動閉合機制。這涉及到葉片組織中水分的快速流動和壓力變化，導致葉片的形狀從凹面變為凸面。研究顯示，捕蠅草葉片的內外表皮層在閉合過程中扮演重要角色。當葉片準備閉合時，外表皮層會沿葉脈方向向外膨脹，而內表皮層則會收縮。這種外層膨脹和內層收縮的結合效應，促使葉片快速閉合。

另外一個大考中心提到的關於捕蠅草的點是：「若將捕蠅草的土壤浸潤在pH值高於4.5的溶液中，就算觸發焮毛產生電位，也無法讓葉子閉合。」

於是我又去請教可愛的scispace大神，當然大神還是一樣丟給我好幾篇論文，可是大神說，這些論文通通都沒有提到土壤的pH值是否會影響捕蠅草捕蟲的能力。

但是還是有可能有影響。怎麼說呢？原來捕蠅草喜歡酸性（pH4-5）的土壤，所以土壤的pH如果高於5，大概就不行了。  

參考文獻：

Grażyna, M., Durak., Thomas, Speck., Simon, Poppinga. (2022). Shapeshifting in the Venus flytrap (Dionaea muscipula): Morphological and biomechanical adaptations and the potential costs of a failed hunting cycle. Frontiers in Plant Science, doi: 10.3389/fpls.2022.970320


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