一只昆虫被夹在捕蝇草叶瓣中。图片来源：《科学》网站
◎本报记者 张佳欣
提到捕蝇草，很多人脑海中都会浮现这样一个画面：两片带“牙齿”的绿色叶瓣猛然闭合，把猎物牢牢困住。它能捕捉昆虫，甚至还能分辨猎物和落叶。然而，它标志性的捕蝇夹是如何闭合的？长期以来一直是个谜。
就连进化论的奠基人查尔斯·达尔文，也曾对这种奇特的食肉植物困惑不已。他曾这样描述捕蝇草：“一种植物，在受到适当刺激时，会分泌一种含有酸和酶的液体，与动物的消化液非常接近。”达尔文显然被这种植物“像动物一样捕食”的能力深深吸引，但他终究没能解开其中的奥秘。
捕蝇草没有肌肉，却能在零点几秒内关闭叶瓣，把昆虫关进“绿色牢笼”。以往科学界有两种假说试图解释这一现象：一种认为是水迅速注入外部细胞，使其膨胀，就像用力把门推上；另一种则认为，细胞壁平时像压紧的弹簧，一旦松弛，储存的弹性能量瞬间释放，带动叶瓣合拢。这两种假说争论多年，却一直没有定论。
就在近日，法国艾克斯马赛大学科学家团队在《科学》杂志上发表了一项研究，终于揭开了这个谜底。原来，捕蝇草的“爆发式闭合”，靠的不是水压，而是外细胞壁的“瞬时软化”。
为了弄清楚真相，科学家对捕蝇草的闭合过程进行了精细观测。他们重点追踪了两个关键变量，即水在细胞间的流动速度和细胞壁的硬度变化。结果首先排除了“水推动闭合”的可能性。检测显示，水分在组织和细胞之间的移动需要30—60秒，而捕蝇草完成闭合只需不到1秒，根本不可能成为驱动力。
排除了水流动假说后，科学家把目光转向了另一种可能。他们注意到，捕蝇草叶瓣在被触发后，表面会变得更不平整、更皱巴巴。这种变化只有在细胞壁硬度下降时才会发生。
为了验证这一点，科学家使用了极其精密的微型探针，直接检测叶瓣外表皮细胞内部的机械力变化。结果发现，在触毛被触发后的短短一秒钟内，外表皮细胞壁的硬度显著下降。这就像一根原本被压紧的弹簧突然被松开，储存其中的弹性势能在瞬间释放出来，强大的力量驱动叶瓣迅速合拢。
科学家指出，这是目前已知植物中细胞壁力学性能变化最快的。捕蝇草的这套软化释放弹性势能的机制，在植物界非常罕见。大多数食虫植物，比如茅膏菜或猪笼草，采用的都是更缓慢、更多依赖水分迁移的捕捉方式。
捕蝇草并不是世界上最大的植物，也不是唯一会吃虫的植物，但它用叶瓣表演的这一招“捕虫闪击”，展现了植物演化中极为精巧的力学智慧。理解这一过程，不仅加深了人们对植物快速运动原理的认识，也为软体机器人与柔性材料设计提供了新的启发。至于这种“瞬时软化”背后更深层的分子机制，仍有待科学家进一步探索。