Dionea muscipula, la pianta carnivora che cattura ragni e insetti

La dionea (o Venere Acchiappamosche) è una pianta carnivora che cattura ragni e insetti tendendo loro una vera e propria trappola.

Un sofisticato meccanismo che si attiva quando una preda ignara tocca due volte i peli del grilletto altamente sensibili. Uno studio condotto da ricercatori dell’Università di Zurigo ha ora dimostrato che la chiusura si innesca anche con un singolo tocco lento, probabilmente per catturare larve e lumache che si muovono lentamente.

Dionaea muscipula è forse la pianta carnivora più conosciuta. Le sue foglie distinte hanno tre peli di innesco altamente sensibili su ogni lobo. Questi peli reagiscono anche al minimo tocco, ad esempio quando una mosca striscia lungo la foglia, inviando un segnale elettrico che si diffonde rapidamente su tutta la foglia. Se due segnali vengono attivati ​​in breve tempo, la trappola scatta entro millisecondi.

Le reazioni fisiologiche su cui si basa questo meccanismo di intrappolamento sono state studiate per oltre 200 anni.

Ora, un nuovo studio dell’Università di Zurigo (UZH) e dell’ETH di Zurigo ha scoperto un altro meccanismo scatenante. “Contrariamente alla credenza popolare, toccare lentamente una volta il grilletto può causare due segnali e quindi provocare lo scatto della trappola“, afferma il coautore Ueli Grossniklaus, direttore del Dipartimento di Biologia Vegetale e Microbica di UZH.

Innanzitutto, il team interdisciplinare di ricercatori ha determinato le forze necessarie per innescare il meccanismo di intrappolamento della pianta. Lo hanno fatto utilizzando sensori altamente sensibili e sistemi microrobotici ad alta precisione sviluppati dal team presso l’Istituto di robotica e sistemi intelligenti dell’ETH di Zurigo. Ciò ha permesso agli scienziati di deviare i peli del grilletto ad un angolo preciso a una velocità predefinita al fine di misurare le forze rilevanti. E gli esperimenti hanno confermato la teoria precedente.

Dai dati raccolti, i ricercatori dell’ETH Institute for Building Materials hanno sviluppato un modello matematico per determinare la gamma di deflessioni angolari e le soglie di velocità che attivano il meccanismo di aggancio. “È interessante notare che il modello ha mostrato che a velocità angolari più lente un tocco ha prodotto due segnali elettrici, in modo tale che la trappola scatti ugualmente“, afferma Grossniklaus.

Quando sono aperti, i lobi delle foglie sono piegati verso l’esterno sotto tensione, come una molla tesa. Il segnale di innesco porta a un minuto cambiamento nella curvatura delle foglie, che fa scattare istantaneamente la trappola. I segnali elettrici sono generati dai canali ionici nella membrana cellulare, che trasportano gli atomi fuori e dentro la cellula.

“Pensiamo che i canali ionici rimangano aperti fino a quando la membrana viene stirata meccanicamente. Se la deflessione si verifica lentamente, il flusso di ioni è sufficiente per innescare diversi segnali, il che provoca la chiusura della trappola“, spiega il coautore Hannes Vogler, biologo vegetale presso UZH.
Lo studio è pubblicato su PLOS Biology.