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EDITOR’S CHOICE IN PLANT BIOLOGY

La carta
S. Scherzer et al., “Venus flytrap trigger hairs are micronewton mechano-sensors that can detect small insect prey”, Nat Plants, 5:670-75, 2019.

La “bocca” di una trappola di Venere (Dionaea muscipula) porta diversi peli di innesco, spighe multicellulari che inviano impulsi elettrici attraverso i lobi della trappola quando vengono piegati dal contatto con un oggetto. Sönke Scherzer, che studia le piante all’Università di Wuerzburg in Germania, dice che spesso regala le trappole di Venere ai suoi studenti e li istruisce ad alimentare le piante. Inizialmente, la trappola si chiuderà su un pezzo di formaggio o un insetto morto, ma, con la frustrazione degli studenti, si riaprirà dopo poche ore, indifferente al regalo. Questo perché lo stimolo iniziale non sigilla completamente la trappola e avvia il processo digestivo; la chiusura completa richiede un’agitazione sostenuta per un altro minuto. Scherzer dice che questo evita che la pianta sprechi risorse digestive su cibo o ramoscelli troppo piccoli.

Attenzione al pelo: la trappola della Venere ha diversi peli meccanosensibili che propagano potenziali d’azione attraverso la trappola quando vengono piegati con una particolare forza, velocità e angolo. La chiusura è un processo in due fasi, in cui lo scatto iniziale è causato da due potenziali d’azione (1 e 4). I successivi contatti con i peli di attivazione (2) segnalano alla pianta di sigillare la trappola e iniziare il processo digestivo (3). Recenti esperimenti hanno scoperto che i peli sono abbastanza sensibili da rispondere alle formiche che camminano attraverso la trappola, ma che le trappole più piccole sono più sensibili di quelle più grandi (5), dando alle piccole prede l’opportunità di sfuggire alle trappole grandi (6) che altrimenti potrebbero sprecare energia digestiva su piccoli pasti. WEB | PDF

Kelly Finan

Come le piante possano distinguere la cena dai detriti è stata la domanda a cui il gruppo di Scherzer ha recentemente cercato di rispondere osservando le trappole per Venere in laboratorio. Usando un minuscolo misuratore di forza in combinazione con registrazioni elettrofisiologiche per catturare i potenziali d’azione, i ricercatori hanno misurato le risposte dei peli del grilletto alle formiche che camminano sulle foglie della trappola. Hanno riferito in Nature Plants l’anno scorso che la forza applicata ai peli del grilletto non era tanto importante quanto quanto lontano e quanto velocemente sono stati piegati. Le piante rispondevano a stimoli che erano veloci, come quelli di un insetto che si muoveva. Troppo lenti, e ignoravano il movimento.

“Questo meccanismo garantirebbe che è qualcosa di vivo che è all’interno delle foglie, piuttosto che qualcosa come un piccolo pezzo di bastone o altre cose che non sono interessati a investire nella digestione”, dice Naomi Nakayama, che studia biomeccanica delle piante all’Imperial College di Londra e non è stato coinvolto nel progetto.

Le trappole per la mosca hanno un ulteriore metodo per selezionare i pasti giusti, ha scoperto la squadra di Scherzer. Le trappole più piccole erano più sensibili agli stimoli rispetto alle trappole più grandi, rispondendo a forze più piccole. Scherzer ipotizza che questo potrebbe consentire alle grandi trappole di evitare di sprecare risorse per digerire piccole prede, un’idea che è sostenuta dalle sue osservazioni che i piccoli insetti possono sfuggire alla chiusura iniziale di grandi trappole prima che si sigillino completamente. “Il punto è che ci sono così tanti meccanismi di prevenzione” per evitare di sprecare gli sforzi di digestione, dice.

È possibile che le trappole di Venere abbiano anche un mezzo per rilevare le prede che si muovono lentamente, come le larve. Nel 2019, Ueli Grossniklaus e i suoi colleghi dell’Università di Zurigo hanno riferito in un preprint su bioRxiv che, contrariamente alla credenza comunemente ritenuta che siano necessarie due deflessioni dei capelli di trigger per far scattare la chiusura iniziale della trappola, una spinta molto lenta può anche causare due potenziali d’azione e far scattare le mascelle della pianta chiusa (DOI:10.1101/697797). “Forse le lumache o le prede che si muovono lentamente potrebbero essere catturate”, dice Grossniklaus.

Kerry Grens è un senior editor e il direttore delle notizie a The Scientist. Mandatele un’e-mail all’indirizzo [email protected].

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