FAMIGLIA:
Droseraceae
GENERE: Dionaea
SPECIE: Dionaea muscipula
ORIGINE: Nord e Sud Carolina (Stati Uniti) |
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INTRODUZIONE
La Dionaea muscipula fu la prima specie di piante carnivore
ad attirare l'attenzione
dei botanici. Venne menzionata per la prima volta nel 1743, ma venne
realmente scoperta solo attorno al 1760 dall' allora corrente governatore
del Nord Carolina.
In un primo momento venne classificata come "PIANTA SENSITIVA" dal
botanico Carlo Linneo poi, a seguito di alcuni studi condotti da Ellis,
venne definita come "atta a cacciarsi il cibo".
La vera dimostrazione della sua natura "carnivora" si ebbe pero' soltanto
in seguito ai lunghi ed accurati studi che Charles Darwin riserbo' a questo
genere di piante.
Il nome, coniato da Linneo, deriva dall' originale "bellezza" della
pianta, in riferimento a Diana, dea greca della bellezza. Il nome angolosassone
comune di questa pianta e' appunto VENUS FLY TRAP (da Venere, romanizzazione
di Diana).
Come le Sarracenie e le Drosere, la Dionaea vive in zone acquitrinose
e stagnanti, radicando su terreni torbosi e tendenzialmente acidi (il cui
ph varia tra 4 e 6).
Le radici si estendono fino a circa 10-15 cm di profondita'.
Recentemente e' stata appurata la differenza di alcuni geni di Dionaea,
ognuno caratterizzato da una diversa forma esteriore ed un diverso ritmo
di crescita.
IL SISTEMA SENSORIALE
Il sistema sensoriale della Dionaea consta di sei peli, situati a gruppi
di tre nel centro di ognuno dei carnosi lobi-trappola. I peli sono strutture
complesse che fungono essenzialmente da trasduttori, cioe' sono capaci
di convertire uno stimolo meccanico
(fisico) in uno elettrico. Il pelo lungo e rigido funziona come una
leva: quando e' spinto lateralmente, esercita una notevole pressione sulle
grosse cellule ammassate intorno alla sua base. Queste cellule, al alto
grado di specializzazione se compresse oltre una certa misura, subiscono
un istantaneo cambiamento delle loro proprieta' elettriche.
Il sistema opera in questo modo: nello stato normale di riposo, le
cellule pompano all'esterno, attraverso la membrana cellulare, gli ioni
carichi elettricamente determinando una differenza di potenziale fra l'interno
e l'esterno della cellula stessa. Nella dionaea
il potenziale ha un valore stabile di circa 150 mV, essendo l'interno
della cellula caricato negativamente rispetto all'esterno.
Questa situazione di stabilita' elettrica viene chiamata "potenziale
di riposo". Quando il movimento del pelo sensibile mette sotto pressione
una cellula basale, si raggiunge un punto in cui la permeabilita' della
membrana cellulare subisce un cambiamento improvviso. Tutti gli ioni pompati
fuori dalla cellula per creare il potenziale di riposo vi rientrano precipitosamente,
e il potenziale di conseguenza cala istantaneamente a zero o quasi. Questo
repentino calo, o scarico, e' detto "potenziale di azione" ed e' la chiave
del sistema di comunicazione della pianta. Si tratta, comunque, di un fenomeno
di brevissima durata, poiche', non appena si esaurisce il potenziale, la
membrana cellulare ritorna alla normale permeabilita', gli ioni carichi
sono risospinti fuori e nel giro di un secondo viene ripristinato il potenziale
di riposo.
Dopo aver creato cosi' un impulso di energia elettrica - il potenziale
di azione - la pianta deve ora trasmettere questo segnale attraverso i
suoi tessuti fino a una distanza di 15mm allo scopo di far scattare il
meccanismo di chiusura della trappola da parte delle sue cellule motrici.
Cio' si ottiene con una sorta di reazione a catena, una sequenza di potenziali
d'azione che si manifestano in una cellula dopo l'altra in rapida successione,
scatenanto ciascuno da quello della cellula precedente. Si innesca inoltre
un potenziale di azione nelle grosse cellule motrici, ma qui la risposta
e' perfino piu' spettacolare. Oltre a peredere il suo potenziale elettrico,
la membrana cellulare diventa d'improvviso completamente permeabile. La
soluzione all'interno della cellula, che e' stata tenuta a una pressione
idraulica elevata, fuorisce attraverso le pareti della cellula e gli spazi
intercellulari. La pressione idraulica si annulla e la cellula si sgonfia
come un pallone bucato.
La chiusura immediata della dionaea sembra dovuta solo alla sua struttura
elastica. Si tratta letteralmente di una trappola a molla, simile alle
vecchie trappole per topi. Nel suo stato normale "rilassato" la trappola
rimane chiusa. Si apre assumendo la posizione di attesa grazie all'espansione
delle grandi cellule motrici, allorche' queste vengono rigonfiate fino
a raggiungere, per osmosi, una forte pressione idraulica interna: pertanto
la trappola restera' aperta per tutto il tempo in cui la pressione si manterra'
elevata in queste cellule. Con la perdita di tale pressione, la trappola
si chiude di scatto, solitamente con una rapidita' sufficiente a imprigionare
la vittima (fino ad 1/30 di secondo).
Una volta scattata, la trappola si chiude velocemente finche' le propaggini
digitiformi sui margini del lobo si congiungono a formare una gabbia. Vi
e' poi una seconda, piu' lenta, fase di chiusura che ha luogo solo nel
caso in cui sia stata catturata una buona preda, e per una dionaea "buono"
e' sinonimo di proteina. Dopo la prima chiusura, la dionaea "assaggia"
qualsiasi cosa abbia catturato e lo fa per mezzo di ghiandole sensoriale
poste sulla superfice dei lobi.
Se si tratta di un frammento di foglia, di una particella di terra
o di un pezzo di carta inseritovi all'interno da una persona curiosa, la
pianta non perde altro tempo, ne' fa altri sforzi. Nel giro di poche ore
le cellule motrici vengono rigonfiate fino a raggiungere
all'interno la pressione completa, i lobi tornano a essere spalancati
e la trappola e' pronta a funzionare di nuovo.
Ma se la trappola contiene proteine, sotto forma di insetti, allora
si chiude completamente, i due lobi comprimono con forza la vittima e alcune
ghiandoline poste sulla loro superficie interna iniziano a secernere enzimi
atta a digerire il cibo mentre la trappola rimane chiusa. Si potra' riaprire
una volta che le sostanze nutritive siano state assorbite.
Bastano uno o due esperimenti a dimostrare che la dionaea e' davvero
una pianta molto sofisticata e possiede sia la capacita' di contare sia
quel che si dice una memoria!
Mediante un sottile filo di vetro contenuto in un manipolatore meccanico
e' possible dare una toccatina a uno dei peli sensoriali e si constatera'
con una certa sorpresa che non accade nulla, anche se il pelo si piega
subito. A ogni modo, se il pelo viene toccato una seconda volta, la trappola
si chiude immediatamente. E' dunque chiaro che la pianta sa distinguere
tra il primo e il secondo tocco, ossia riesce a contare. Per far cio' deve
possedere una memoria.
La prima ipotesi potrebbe essere quella che l'informazione concernente
il primo tocco sua ummagazzinata nel pelo medesimo, ma non e' cosi'. Il
secondo tocco puo' essere dato a uno qualsiasi degli altri cinque peli
e la trappola rispondera' con altrettanta prontezza. E' probabile che il
primo contatto sia memorizzato nelle stesse cellule motrici di modo che
il secondo potenziale d'azione, da qualsiasi fonte provenga, inneschera'
lo sgonfiamento di tali cellule. Questa sequenza di eventi attende ancora
di essere chiarita in modo soddisfacente.
Quantunque natura e sede del sistema di morizzazione non siano state
ancora determinate, e' tuttora possibile stabilire empiricamente l'efficienza
della memoria della dionaea. Si stimolano artficialmente le trappole e
ogni volta si prolunga l'intervallo di tempo tra il primo e il secondo
tocco. Se il secondo tocco segue entro 40 secondi circa dal primo, la trappola
si chiudera', se l'intervallo e' piu' lungo non vi sara' alcuna risposta,
in quanto la trappola avra' nel frattempo dimenticato il primo stimolo.
Rapportato all'uomo, un tempo di memorizzazione di 40 secondi non e'
certo destinato a impressionare, ma si adatta perfettamente alle necessita'
specifiche della dionaea. Una memoria di durata maggiore costituirebbe
infatti un netto svantaggio.
Se la trappola potesse venire stimolata da un unico contatto, ogni
casuale goccia di pioggia o qualsiasi corpuscolo portato dal vento comporterebbe
una chiusura inutile. Un unico stimolo accidentale di questo tipo deve
anche venir dimenticato abbastanza
velocemente, altrimenti in seguito un secondo stimolo accidentale causerebbe
nuovamente una chiusura inutile.Con una memoria che varia dai 30 ai 40
secondi, tali movimenti inutili della trappola vengono ridotti al minimo.
Dal momento che una mosca, o qualsiasi altro insetto che si muova all'interno
della trappola, quasi certamente tocchera' almeno due volte i peli sensoriali
nello spazio di mezzo minuto, e' evidente che l'evoluzione ha, con la massima
esattezza, armonizzato le capacita' della pianta alle sue esigenze e all'ambiente
circostante.
COLTIVAZIONE
Si veda la pagina ''Coltivare Dionaea
muscipula''. |