老葉的植物王國

捕蠅草，可以看見葉片內側的感覺毛。圖片來源： wiki 捕蠅草（Venus flytrap， Dionaea muscipula ）會數數，你相信嗎？ 先前的研究已經知道，若在30秒之內連續碰兩下捕蠅草葉片內側的感覺毛（sensory hair），而且這兩下都要能夠引發捕蠅草產生動作電位（action potential，AP），這時捕蠅草就會在小於一秒的時間內把它的「蟲夾」（葉片）給關起來。關起來以後，昆蟲當然會持續掙扎，但是越掙扎「蟲夾」就越關越緊。接著捕蠅草葉片內部的消化腺（總共有超過三萬個）便開始分泌消化液，將這不幸的獵物給消化掉。 所以我們已經知道捕蠅草可以數到二...只數兩下？真的是很性急耶！不過，關起來以後，捕蠅草是否馬上就開始分泌消化液呢？ 由來自歐洲與澳洲的科學家們所組成的研究團隊，想要知道捕蠅草數完「一、二！」以後發生的故事，於是他們進行了一連串的實驗。 在「蟲夾」關閉後，捕蠅草便會開始製造茉莉酸（jasmonate，JA）；茉莉酸接著與它的受器COI1-JAZ1結合，接著JAZ1便會被泛素化（ubiquitination），然後分解。但是，JAZ1的泛素化與分解，會使它的表現量上昇。 有意思的是，頭兩個動作電位發生時，JAZ1與COI1的表現量維持不變，這時候茉莉酸的分泌也還沒有開始；接下來的動作電位的出現（代表被抓到的昆蟲持續掙扎），造成茉莉酸的分泌開始上昇，於是JAZ1與COI1的表現量也開始出現變化--JAZ1表現量上昇而COI1下降。 到第五個動作電位出現時，JAZ1的表現量到達最高峰（為一開始的5.5倍），這時候腺細胞內的鈣離子濃度開始上昇，接著包括幾丁質酶（chitinase）在內的許多水解酶（hydrolase）便會開始分泌了。 要產生動作電位，需要在短時間內把大量的離子運出/運入細胞。由於吃肉的生物常會從肉食中取得所需要的鈉離子，研究團隊對於捕蠅草是否會由它們吃的肉裡面取得鈉離子感到非常好奇，於是他們用飼料（內含的鈉離子較容易定量）來餵食捕蠅草。當然，用飼料餵食還是不能忘記要去刺激一下捕蠅草的葉片的！ 結果發現，在餵食後6小時，捕蠅草細胞內的鈉離子濃度開始上昇，到12-24小時到達高峰並繼續維持2-3天。由於只有葉片的細胞呈現鈉離子濃度上昇的現象，這也顯示了捕蠅草的確會吸收獵物的鈉離子。 ...