Piante carnivore

Da Wikiplants.


Una mosca riflette sulla propria condizione di preda, riposandosi su uno stelo floreale di una Heliamphora

Indice

Cosa sono

Le piante carnivore sono piante che ricavano il glucosio (indispensabile per la vita di ogni essere vivente) come qualsiasi pianta, ovvero tramite la fotosintesi clorofilliana.
Ma oltre a questo, nei millenni di evoluzione hanno acquisito la capacità di attrarre, catturare e digerire insetti e piccoli animali.
Questa esigenza è nata dal fatto che le carnivore si sono dovute adattare alla vita in terreni estremamente avversi alla normale crescita di piante (le torbiere sono estremamente acide, povere di nutrimento e perennemente allagate). L'estrema acidità delle torbiere non permette lo sviluppo dei batteri azotofissatori, e quindi l'azoto organico (che è essenziale per qualsiasi pianta e difatti è uno dei componenti principale di qualsiasi concime reperibile sul mercato) nelle torbiere è estremamente ridotto.
Non essendo disciolto nel terreno se non in minime quantità, le piante carnivore, durante l'evoluzione hanno quindi ridotto (fino a quasi perdere del tutto in alcune specie) la capacità di assorbimento per via radicale di Azoto, conservando però in buona parte la capacità di assorbire Ferro, Potassio, Fosforo, Magnesio ed altri elementi.
Questo significa che se aggiungiamo Azoto nel terreno di coltivazione (o più semplicemente le invasiamo in un terreno fertilizzato),tutto l'azoto resterà accumulato nel terreno, avvelenando la nostra pianta (le piante carnivore stanno quindi all'azoto come un essere umano diabetico sta allo zucchero: se gliene forniamo in eccesso, si accumula nei tessuti e diventa tossico).
E' inoltre scarsamente tollerata la presenza di alte quantità di calcio nel suolo, che tenderebbero ad innalzare il pH rendendo meno solubile e quindi meno assorbibile il Ferro per via radicale (indispensabile per la formazione della clorofilla). Ecco quindi spiegato, come vedremo più avanti, il motivo per il quale in coltivazione è consigliata l'annaffiatura con acqua da osmosi inversa o piovana.

Qualsiasi pianta (a parte alcuni rari casi) può assorbire nutrimenti anche tramite le foglie (per questo eistono i cosiddetti "concimi fogliari"), quindi le piante carnivore non hanno fatto nient'altro che specializzarsi fino all'estremo nell'assorbimento di nutrimenti tramite le foglie.
Quello che distingue una pianta carnivora da una protocarnivora(che analizzeremo più avanti), non è tanto la capacità di assorbire nutrimento, quanto la capacità di digerire la preda:
difatti la difficoltà più grande sta nel riuscire ad estrapolare nutrimento da un insetto (le prede più comuni) che è avvolto da un esoscheletro di chitina (un polisaccaride estremamente resistente). Ecco che quindi le nostre amate piante carnivore hanno fatto diverse scelte evolutive: chi ha scelto di produrre enzimi (come Dionaea,tutte le Sarracenie tranne la purpurea, Pinguicula, Drosera, Drosophyllum, Nepenthes) e chi invece (come S. purpurea, Darlingtonia californica, molte Heliamphore e molte Byblis) si affida invece alla collaborazione di batteri simbionti.

Tutte le piante che producono enzimi digeriscono le prede in maniera molto simile tra loro: delle amilasi (specifici enzimi) perforano la corazza chitinosa (la perforazione avviene di solito a livello delle articolazioni, dove la parete è, per ovvie ragioni, più sottile e malleabile)dell'insetto. Una volta aperta la strada, gli altri enzimi prodotti (proteasi,esterasi, fosfatasi, ribonucleasi) dalla pianta, sommati alle amilasi si occupano di digerire le parti molli all'interno dell'insetto (in maniera non molto dissimile da quanto fanno la maggior parte dei ragni).
Dai fori prodotti dalle amilasi i liquami digeriti escono all'esterno della preda e vengono assorbiti dalla parete della trappola. Lo scheletro chitinoso non è quindi digerito dalla pianta, ed a fine digestione (che dura un tempo variabile da 1 settimana a 20 giorni), lo ritroviamo quasi intatto.
Fanno eccezione alcune Nepenthes, che sono in in grado di produrre anche acido cloridrico (anche se a bassissima concentrazione Molare), e sono quindi in grado di digerire non solo lo scheletro chitinoso degli insetti, ma addirittura interi animali (in natura sono stati ritrovati resti quasi completamente digeriti di uccelli, rane, lucertole e piccoli roditori....ovviamente la digestione di questi animali dura diversi mesi).


Chi invece si affida ai batteri simbionti, fa in modo da garantire loro condizioni ideali per la proliferazione: difatti queste piante fanno sempre in modo di accumulare acqua piovana all'interno dei loro ascidi (la darligntonia invece produce questa acqua in maniera autonoma, secernendola dalle pareti interne degli ascidi). Questi batteri simbionti digeriranno e si nutriranno della preda, mentre la pianta si limiterà ad assorbire le sostanze disciolte in acqua.

Caratteristiche generali

La stragrande maggioranza delle piante carnivore sono piante perenni (questo significa che, se ben coltivate, potenzialmente possono vivere in eterno), anche se ne esiste qualcuna annuale. La loro riproduzione in natura avviene per lo più tramite seme, ma in coltivazione abbiamo la possibilità di scegliere, in base al genere, anche vie di riproduzione asessuata, che concerne tutti i vari tipi di talea, divisione di stoloni, di tuberi oppure di rizomi.
La distribuzione delle piante carnivore non è ovviamente limitata alle zone tropicali (come si potrebbe pensare) ma è pressochè ubiquitaria: troviamo piante carnivore in quasi ogni angolo del mondo, compresa l'Italia.

Queste piante sono adattate, come già detto, a vivere in condizioni estreme; quindi paradossalmente non sono competitive in ambienti dove qualsiasi normale pianta prolifererebbe senza problemi.



Analisi al microscopio delle piante carnivore, con spiegazioni delle strutture osservate
Drosera paradoxa
Heliamphora
Nepenthes hookeriana

Tipi di trappole

Esistono oltre 700 specie diverse di piante carnivore, che possiamo raggruppare in base al tipo di trappola che hanno sviluppato per la cattura delle loro prede:

  • Trappole ad ascidio: gli insetti vengono catturati da una foglia a forma di brocca dove vengono digeriti da enzimi e/o batteri che vivono in simbiosi con la pianta;
  • Trappole a colla: sulla foglia si crea una distesa di goccioline che oltre ad attrarre gli insetti, incollano l'insetto alla pianta;
  • Trappole a scatto: la trappola con un rapido movimento blocca l'insetto al suo interno;
  • Trappola ad aspirazione: le prede vengono risucchiate all'interno di vescichette mantenute costantemente in depressione (sottovuoto);
  • Trappole a nassa: trappole composte da dei "cunicoli" con all'interno dei peli in grado di costringere la preda, una volta entrata, ad andare nella direzione di una apposita camera digestiva.


Ogni tipo di trappola si è specializzata nel catturare prede di diverso tipo.


Trappole ad ascidio

Le Sarracenie, originarie del Nord America, hanno quasi tutte delle trappole a forma di cono con opercolo a protezione dell'ascidio per evitare accumuli eccessivi di acqua. Fà eccezione la Sarracenia purpurea , che ha l'ascidio completamente aperto per favorire il suo riempimento di acqua, dove l'insetto annega. Attraggono le prede mediante produzione di nettare e colori vivaci verso il peristoma e quindi l'imbocco dell'ascidio. La superficie del peristoma e la superficie subito all'interno della bocca sono rivestiti da una parete cerata, quindi molto scivolosa. L'insetto è spinto ad avventurarsi in questa zona da secrezioni zuccherine, che per gravità, tendono a scivolare verso l'interno dell'ascidio.
Le Sarracenie digeriscono lungo tutta la superficie interna dell'ascidio, tranne che negli ultimi 4-5cm superficiali dove è appunto presente la parete cerata.
Per la S. purpurea il metodo è semplice: l'insetto cade nella pozza d'acqua piovana accumulata ed annega.
Le sarracenie ad ascidio eretto (S. flava,S.leucophylla,S.minor,S.alata, S.rubra e S.minor) invece, hanno un sistema di cattura molto più complesso: una volta caduto all'interno, l'insetto troverà una parete rivestita da una fitta e sottile peluria rivolta verso il basso, sulla quale non riesce ad arrampicarsi.
L'ingegnoso metodo di cattura è strutturato in modo da impedire anche la fuga di insetti volanti:
Mentre i più grandi, non potendo aprire le ali e quindi volare, semplicemente si "incastrano" nell'ascidio; gli insetti volanti più piccoli sono intrappolati sfruttando un noto principio fisico, il teorema di Bernoulli.
Questo teorema ci dice che in un condotto contenente un fluido (in questo caso l'aria, mossa dal battito di ali disperato dell'insetto che tenta la fuga), dove la sezione del condotto è minore abbiamo più velocità di flusso e minor pressione, mentre dove la sezione del condotto è maggiore abbiamo minor velocità del flusso ma anche maggior pressione.
Questo significa che in un condotto conico come l'ascidio, l'insetto avrà sempre al di sopra delle sue ali una sezione di condotto più largo e quindi maggior pressione al di sopra delle ali: creare portanza e decollare sarà quindi impossibile.

Le prede più comuni delle Sarracenie ad ascidio eretto sono mosche, vespe, api, farfalle e tanti altri insetti volanti. La S. purpurea cattura anche molti insetti camminatori (scarafaggi, scarabei, formiche ecc.), mentre la S. psittacina, che vive in ambienti spesso allagati, non di rado cattura anche piccoli invertebrati acquatici.

  • Curiosità: i ragni sono in grado di risalire lungo le pareti dell'ascidio, e spesso si calano all'interno per "rubare" prede alle Sarracenie. Per fortuna,albergando sulle nostre piante, molte specie di ragni si cibano di alcuni parassiti delle Sarracenie.
  • Curiosità: Non è raro osservare vespe che, non potendo risalire l'ascidio, tentano la fuga perforando la parete dell'ascidio.
  • Curiosità: nel nettare di S. flava è stata ritrovata, a bassissima concentrazione, la coniina (un potente alcaloide presente anche nella cicuta), che ha la funzione di stordire le prede.

Sembra che questo concorra nell'efficacia del sistema di cattura.

Sarracenia leucophylla (L81MK)
Sarracenia alata (A20 MK)
Sarracenia leucophylla L23 MK
"Tentativo di fuga andato male: questa vespa è rimasta incastrata nel foro che aveva creato"
Ecco un ascidio di Sarracenia aperto a fine stagione vegetativa: si possono vedere i resti accatastati delle prede digerite


La Darlingtonia californica, detta anche "pianta cobra" per la sua somiglianza ad un serpente,è originaria del Nord America (con alcuni esemplaria addirittura in Canada).
Come caratteristiche generali ha un adattamento presente anche nella Sarracenia psittacina e in modo meno evidente nella Sarracenia minor: la trappola è molto simile ad un ascidio di Sarracenia con la differenza che sulla sommità troviamo un rigonfiamento (la "testa" del serpente), mentre avremo in basso, sulla parte inferiore di questo rigonfiamento, il foro d'entrata, contornato da due "baffi" (la "lingua" del serpente), sede di abbondante produzione di nettare.
Gli insetti risalendo questi baffi (attratti dal nettare via via più abbondante) si troveranno vicini all'apertura della trappola,che essendo cava e fenestrata (con zone semitrasparenti prive di clorofilla ed antociani) farà passare la luce del sole.
Come avremo notato gli insetti non hanno la percezione del "trasparente" (ecco spiegato il motivo per il quale le mosche si ostinano a sbattere contro il vetro di una finestra nonostante l'anta accanto sia aperta), e quindi non si accorgeranno di avere sopra di loro una zona in realtà chiusa.
Ecco che quindi li vedremo, una volta finito il pasto zuccherino, puntare con decisione verso la luce, sbattendo invece contro l'interno della "cupola" e finendo in fondo all'ascidio, che ha le stesse "misure antifuga" di quello delle Sarracenie.


Darlingtonia Califorica
Darlingtonia Califorica, pianta esposta al meeting AIPC 2010, foto di Lara Demetri
Particolare ascidio
Particolare ingresso ascidio


L' Heliamphora, originaria dei monti Tepui in Venezuela, dove c'è una altissima umidità e le precipitazioni sono costanti, ha modificato le sue foglie , facendo divenire le sue trappole dei veri e propri contenitori di acqua , dove proliferano i batteri che digeriscono le prede annegate.
Attrae le prede tramite la produzione di nettare da parte di un opercolo fittizio (che ricorda molto un "campanellino"). Per evitare di perdere le sue prede e di riempirsi troppo con le piogge , la selezione naturale ha fatto in modo che si formasse una sorta di foro di "troppo pieno" appena sotto il labbro dell'apertura dell'ascidio , in modo da poter scaricare l'acqua in eccesso ed evitare il traboccamento.
L'unica Heliamphora in grado di produrre enzimi digestivi è la H. tatei.

Heliamphora
Heliamphora
Heliamphora


Il Cephalotus follicularis, originario dell'Australia, è specializzato nella predazione di insetti camminatori (ad esempio formiche, delle quali fa stragi), ha trappole ad ascidio di dimensioni massime di 7-8 cm , con un (opercolo) che protegge il liquido digestivo all'interno.
Una volta caduti all'interno degli ascidi, le prede non possono arrampicarsi sulle scivolosissime pareti interne e muoiono nel liquido digestivo prodotto dalla pianta. Gli opercoli privi di movimento a scatto, si chiudono, come quelli di alcune Nepenthes, unicamente nei periodi di estrema siccità per evitare l'evaporazione del liquido digestivo all'interno delle trappole.

Cephalotus Follicularis, pianta di Er Biconzo, foto by Giupe77, 2006

Le Nepenthes, originarie del Borneo ed altre isole tropicali,sono le dententrici del record di dimensioni delle trappole, e sono spesso in grado di catturare anche piccoli animali. Attraggono le prede tramite la secrezione di nettare lungo il peristoma e sotto l'opercolo. Una volta scivolati all'interno dell'ascidio, le prede si trovano in un piccolo "stomaco a cielo aperto": presto, la stimolazione delle pareti da parte dell'insetto inviterà la pianta al rilascio di enzimi digestivi.

Nepentes x "ventrinermis, pianta di Er Biconzo, foto by Giupe77, 2006
Particolare del nettare prodotto in abbondanza lungo il peristoma, pianta di Er Biconzo, foto by Giupe77, 2006


La Brocchinia,originaria dell'America del Sud (molti esemplari vivono nelle stesse zone delle Heliamphore) ed apparenente alla famiglia delle Bromeliacee (alla quale appartengono numerose piante da appartamento); è una carnivora assai particolare: con le sue foglie, cerose e compatte, forma un'urna al centro della quale si accumula acqua piovana.
L'attrazione degli insetti è affidata al particolare rivestimento ceroso delle foglie in grado di riflettere i raggi UV: in questo modo la Brocchinia diventa un vero e proprio "faro" per animali la cui vista è particolarmente sensibile agli ultravioletti.
Gli insetti scivolano sulle foglie cerose e cadono nel "pozzetto" di acqua piovana, che ristagnando, crea le giuste condizioni per la proliferazione dei batteri simbionti.
Difatti, la Brocchinia reducta è in grado di produrre unicamente una fosfatasi, che non sarebbe in grado, da sola, di digerire l'insetto. Ha bisogno quindi, come per altre piante carnivore, della collaborazione di alcuni batteri.


Brocchinia reducta, pianta di Er Biconzo, foto by Giupe77, 2006

Trappole a colla

La Drosera è di sicuro la pianta più rappresentativa tra quelle con trappole adesive. Ha le superfici fogliari ricoperte di lunghi tentacoli, sui quali apici si trovano ghiandole secernenti sostanze terpenoidi (le stesse componenti di molte resine vegetali). L'insetto è attratto dai colori e dalla brillantezza (gli insetti assetati scambiano queste gocce per rugiada) e resta invischiato. A questo punto, i tentacoli, ed in molte Drosere la foglia stessa, lentamente si arrotolano sulla preda (questo fenomeno, che può richiedere da pochi minuti fino ad alcune ore in base alla specie, è detto tigmotropismo), intrappolando sempre più la preda ed al contempo esponendo la maggior superficie possibile a contatto con l'insetto: presto le ghiandole digestive secerneranno i loro enzimi, inziando la digestione. Questo tipo di trappola è definita "trappola a colla attiva".
Le Drosere sono le piante carnivore più diffuse nel mondo, e ne ritroviamo nelle più disparate parti del globo: Drosere subtropicali, che per la maggior parte provengono dal Sudafrica; le Drosere temperate provenienti da Nord America ed Europa (e di cui abbiamo come rappresentante italiana la D. rotundifolia), adattate a sopportare inverni rigidi tramite la formazione di ibernacoli; le Drosere tuberose, che per sfuggire alla stagione secca si rifugiano in un tubero sotterraneo; le Drosere picciolate, dotate di lunghissimi e vellutati piccioli; ed infine le microscopiche, ma non per questo meno letali, Drosere pigmee.

  • Curiosità: alcune Drosere, come la Drosera burmanii, la sessilifolia o la glanduligera, sono dotate di lunghi tentacoli privi di colla alle estremità della foglia: se stimolati dal movimento di una preda, in pochi secondi vengono ripiegati sulla preda, intrappolandola e premendola contro i tentacoli collosi.

Si pensa che questa caratteristica sia stata sviluppata dalle piante sia per evitare la fuga di insetti robusti, sia per evitare il furto della preda da parte di grossi insetti camminatori.

Drosera picciolata, foto by HJ Kuz
Drosera pigmea
Colla Drosera capensis
 
Tigmotropismo in Drosera burmannii
 



La Pinguicula, di cui ne esistono specie temperate e tropicali, ha foglie ricoperte da due diversi tipi di ghiandole: le prime, dette ghiandole peduncolari, si occupano di produrre una secrezione mucillaginosa, che forma le tipiche goccioline appiccicose visibili sulla superficie fogliare. Questa si occupa principalmente della cattura dell'insetto. L'insetto, in cerca di acqua, è attratto da questa superficie vischiosa e vi rimane intrappolato. A questo punto entrano in gioco il secondo tipo di ghiandole, dette sessili, disposte sulla superficie della foglia e che si occupano della produzione di enzimi quali proteasi, amilasi, fosfatasi e ribonucleasi. I fluidi digeriti della preda verranno assorbiti tramite stomi (in stato quasi perennemente aperto)disposti sulla superficie fogliare.

Le specie messicane, le più diffuse in coltivazione, sono tra le pochissime piante carnivore ad esser coltivabili indifferentemente in substrato torboso che in substrato calcareo

Curiosita: per evitare la perdita della preda a causa della pioggia (che farebbe scivolare via l'insetto), alcune Pinguicule sono in grado di ripiegare il margine distale della foglia verso l'alto, formano quindi una sorta di "coppa".

Pinguicula x Weser, dettaglio ghiandole peduncolari
Pinguicula messicana in substrato torboso - foto by Suspiria77
Pinguicula messicana in substrato calcareo


Il Drosophyllum ha, come la Drosera, foglie ricoperte da tentacoli collosi. Questi però, sono privi di movimento (niente avviluppamento quindi), e la preda (attratta dall'inebriante profumo di miele emesso dal Drosophyllum) rimane semplicemente invischiata e successivamente digerita per contatto. Questo tipo di trappola è quindi definita trappola a colla passiva.
Il Drosophyllum, è una delle rare piante carnivore a vivere in zone semidesertiche (Marocco, Portogallo), ambiente peraltro condiviso unicamente da alcune specie di Pinguicule messicane: tutte le altre piante carnivore prediligono ambienti estremamente umidi ed acquitrinosi.

Drosophyllum
Drosophyllum

Pianta simile al Drosophyllum è la Byblis anch'essa dotata di trappola a colla passiva.

Byblis gigantea, pianta di Alessandro "abadei" Ferri esposta al meeting AIPC 2010, foto di Claudio Marotta

Trappola a scatto

La Dionaea Muscipula, originaria del Nord America, è di sicuro la più conosciuta e spettacolare tra le piante carnivore. Dotata di trappole paragonabili a vere e proprie tagliole, queste si chiudono ad una velocità impressionante per una pianta (circa 1/20 di secondo), e se siamo coscienti del fatto che le piante non sono dotate di muscoli, questo dato è ancora più significativo.
La cattura avviene nel seguente modo: l'insetto, attratto da colori sgargianti e da un vero e proprio nettare secreto dalle ghiandole nettarifere all'interno della trappola, tocca i peletti sensitivi (detti in inglese "triggers", cioè grilletti), disposti sulle pagine interne dei 2 lobi della trappola.
La stimolazione dei peletti provoca l'apertura di canali ionici nelle membrane cellulari delle cellule alla base di questi peli, generando una serie di potenziali d'azione, che verranno propagati alle cellule della nervatura mediana (ovvero la zona di insersione dei due lobi). Queste cellule rispondono allo stimolo con il pompaggio in ambiente extracellulare di ioni potassio. Questo causa quindi perdita per osmosi di acqua, provocando il collasso delle cellule della nervatura e quindi un afflosciamento dei due lobi (che erano tenuti in tensione dalla pressione di turgore).
Inoltre, visto l'abbassamento del pH, è stimolata (con la collaborazione dell'ormone auxina) una rapida crescita volumetrica cellulare (detta espansione acida).
Questo ci fa capire che la rapidità di movimento è ottenuta tenendo la trappola perennemente in uno stato di tensione, tensione che viene rilasciata di colpo al momento della cattura generando una sorta di "effetto molla", sottolineata dall'inversione di convessità/concavità dei lobi rispettivamente nella posizione di apertura e nella posizione di chiusura.
La pressione evolutiva ha fatto in modo di limitare alla Dionea il numero di false catture: difatti un solo stimolo di un pelo sensitivo (che potrebbe essere effettuato da un colpo di vento o una goccia di pioggia) non è sufficiente a far chiudere la trappola: sono necessari due stimoli consecutivi (la trappola ha una "memoria" di circa 15-20 secondi) dello stesso pelo sensitivo oppure lo stimolo di due diversi peli sensitivi in contemporanea: a questo punto la Dionaea "sente" che effettivamente c'è qualcosa di grosso nella trappola e repentinamente chiude la trappola (Questo tipo di movimento rapido è definito Tigmonastia).
Una volta effettuata la chiusura rapida, la Dionaea resta in attesa, non serrando completamente la trappola: questo è un ulteriore check up prima di procedere alla digestione (non sarebbe produttivo iniziare la digestione di una foglia caduta dentro, non trovate?).
Difatti, se la pianta ha catturato un insetto, questo si muoverà tentando la fuga, continuando la stimolazione dei peletti sensitivi: se questa stimolazione verrà prolungata per diversi minuti, la Dionaea lentamente sigillerà (questa fase finale di movimento lento è un esempio di tigmotropismo) la trappola trasformandola in una camera digestiva.
In caso di cattura di qualcosa di non animato, nel giro di qualche ora nei due lobi verrà di nuovo pompata acqua, facendo riaprire la trappola.
Un'altra particolarità riguarda la digestione: se esaminiamo la pagina interna della trappola, noteremo che è rivestita da una fitta cuticola. Sfortunatamente questa cuticola riveste anche le ghiandole secernenti gli enzimi digestivi; la Dionaea quindi, prima di poter cominciare a digerire la preda, deve esporre le ghiandole digestive digerendo prima la cuticola stessa.
Entreranno poi in gioco esterasi, proteasi, fosfatasi e nucleasi,che perforeranno l'esoscheletro chitinoso della preda e lo digeriranno dall'interno. I fluidi drenati dal cadavere saranno poi assorbiti dalle pareti cellulari prive di cuticola. La digestione completa avviene di solito in 1-2 settimane, e nel caso di prede troppo grandi (e quindi troppo ricche di nutrimento) la trappola arriva subito a "fine carriera", assorbendo quanto più possibile e poi seccando.


  • Curiosità: sembra che la trappola della Dionaea sia sensibile agli acidi urici (la pipì insomma :) ) degli insetti: difatti, se posti sulle superfici interne dei lobi, si produrrà la chiusura della trappola anche in assenza di stimolazione dei peli sensitivi.
Dionea Long Erect Petiole
Dionea Royal Red
Interno di trappola di Dionaea con preda digerita: sono visibili i peletti sensitivi. Pianta di Morghana, foto by Larhalt
Macro di una trappola: sono visibili le ghiandole digestive della Dionaea
foto al microscopio (ingrandimento 100x) di peletto sensitivo (Trigger) di Dionaea
foto al microscopio (ingrandimento 100x) di ghiandole digestive di Dionaea



In maniera analoga si comporta l'Aldrovanda vesiculosa, considerata dai coltivatori come una "Dionaea acquatica".
Difatti ha anch'essa trappole a scatto, molto simili per forma (ma non per dimensioni) a quelle della Dionaea (da questo si presume che entrambe abbiano avuto un progenitore ancestrale comune), ed anche la chiusura avviene in maniera molto simile tramite la stimolazione di peletti sensitivi all'interno della trappola (in numero molto maggiore a quelli della Dionaea). La chiusura avviene in circa 1/2 secondo, cosa straordinaria se si pensa che all'interno della trappola ovviamente c'è dell'acqua che aumenta enormemente l'attrito di chiusura.

Aldrovanda vesiculosa

Trappola ad aspirazione

Le Utricularie (delle quali ne esistono specie terresti, epifite ed acquatiche) sono le uniche piante carnivore dotate di trappole ad aspirazione.

Queste piante sono dotate di trappole (sotterranee nel caso di Utricularie terrestri, natanti nel caso di U. acquatiche), a forma di sacco, delle dimensioni variabili da 1 a 5 mm, dette utricoli. Questi generano una depressione interna attraverso il pompaggio all'esterno di ioni provocando una fuoriuscita d'acqua e, conseguentemente,la creazione del "sottovuoto" all'interno di queste trappole.
Nelle specie acquatiche, l'ingresso della trappola è munito di due lunghi peli "grilletto" (con effetto simile a quelli della Dionaea). Gli sventurati costituenti la microfauna di una torbiera (o di uno stagno nel caso di U. acquatiche) che si trovassero a passare casualmente nei pressi di questi utriculi, non avrebbero scampo: la generazione di un potenziale d'azione produce una repentina apertura dell'ingresso dell'utricolo sottovuoto, con conseguente risucchio all'interno di acqua,torba e preda all'interno della vescicola, dove poi avverrà la digestione.

  • Curiosità: non è raro osservare in Utricularie acquatiche (particolarmente ghiotte di larve di zanzare, spesso più grandi delle trappole stesse) prede ancora vive intrappolate all'interno degli utricoli (che sono trasparenti).


Tipico vasetto di Utricularia terrestre reperibile nei garden center: oltre all'utricularia il vasetto è colonizzato da un antiestetico muschietto
Utricularia praetermissa
Utricularia calycifida
Utricularia livida
Dettaglio utricoli di U. longifolia
Foto al microscopio (ingrandimento 100x) di utricolo di U. sandersonii




Trappole a nassa

Questo tipo di trappola e tipica della Genlisea (pianta terrestre ma che vive con le radici, e le trappole, immerse in acqua) , ed è specializzata nella cattura di protozoi acquatici , ha una o più trappole sotterranee dalla forma Y capovolta che fungono come le nasse per le aragoste, cioè favoriscono l'entrata della preda, che una volta entrata non può più uscire, grazie a dei peletti rivolti verso le profondità (in questo caso la zona più alta, essendo il foro di entrata in basso) della trappola, dove avviene la digestione.

Genlisea violacea
Genlisea estratta dal vaso: si notino le trappole a nassa
foto al microscopio, trappola di Genlisea

Piante protocarnivore

Si definisce protocarnivora una pianta in grado di attrarre , uccidere e ma non digerire autonomamente le proprie prede.

Le piante più conosciute come proto-carnivore sono la Roridula e la Catopsis berteroniana.

Roridula gorgonias
La Roridula, originaria del Sudafrica, produce sulle sue foglie una vera e propria resina, molto più appiccicosa della colla di qualsiasi pianta carnivora.

Non ha però capacità digestive (non è stata riscontrata alcuna attività enzimatica) ed ha quindi sviluppato una rapporto di simbiosi con due particolari insetti: Pameridea roridulae, che vive indifferentemente sia su Roridula Gorgonias che su Roridula Dentata; e Pameridea marlothii che vive esclusivamente sulla Roridula Dentata. Questi insetti, la cui prosperità è legata esclusivamente alla possibilità di vivere sulle Roridule (non sono altrimenti in grado di procurarsi cibo se non quello che resta intrappolato sulla pianta), riescono a non rimanere invischiati nella resina e si nutrono degli insetti rimasti intrappolati sulla Roridula, dopodichè defecano sulle foglie. Queste feci fungono da vero e proprio concime fogliare per la Roridula.


La Catopsis berteroniana ha lo stesso metodo di cattura della Brocchinia reducta: le prede finiscono nella sua urna ricolma di acqua, dove grazie ad al lavoro di batteri vengono digerite e quindi assorbiti dalla pianta. Non è stato però isolato alcun enzima digestivo prodotto da questa pianta.


Altre piante Protocarnivore meno famose ma non meno belle sono la Ibicella Lutea e la Proboscidea louisianica, piante molto simili ad una comune pianta di zucca, ma interamente rivestite di una peluria appiccicosa e vischiosa che cattura moltissimi insetti , ma non producono alcun enzima atto alla digestione. Si pensa che questo sia un meccanismo di protezione (comune in molte altre piante, come tabacco o pomodori) per difendersi dai parassiti.

Proboscidea louisianica
fiore di Proboscidea louisianica

Coltivazione

Esistendo diversi generi e specie di piante carnivore, è ovvio che la coltivazione varierà di volta in volta (consultate le apposite sezioni, divise genere per genere, del Wikiplants).
Ma la maggior parte delle piante carnivore presentano un filo comune:


  • Terreno acido e povero di nutrimenti in grado di resistere a condizioni di perenne allagamento per diverso tempo (anni) senza marcire, che individuiamo nella torba acida di sfagno.
  • Sostanza drenante da aggiungere al substrato per limitarne il compattamento e favorire la formazione di "sacche d'aria" in un substrato quasi perennemente sommerso, che individuiamo in perlite, sabbia di quarzo od altri materiali inerti (c'è addirittura chi usa delle piccole biglie di vetro).
  • Un sottovaso sempre ricolmo d'acqua, possibilmente da osmosi inversa, distillata (quella per le batterie d'auto va benissimo) o piovana, in modo da non variare il pH della torba (l'acqua di rubinetto contiene calcare ed altre sostanze nocive, che alla lunga deteriorerebbero il substrato, inficiando con la qualità della vita delle piante carnivore).
  • Esposizione solare con quante più ore di Sole diretto possibili.

Ogni pianta avrà poi le proprie esigenze in base alle zone di origine:

Piante temperate, ovvero provenienti da climi simili a quello mediterraneo (Sarracenie, Dionee, Drosere temperate, Pinguicule temperate, Cephalotus, Darlingtonia ed altre ancora), potranno essere coltivate all'esterno tutto l'anno: con l'arrivo dell'inverno entreranno in uno stato di quiescenza (una sorta di letargo) definito "riposo vegetativo". In questo periodo piante come le Sarracenie e Dionee rallenteranno fino a bloccare del tutto la produzione di foglie (che anzi in parte seccheranno).
Altre piante, come le Drosere temperate o le Utricularie acquatiche, produrranno una sorta di "bozzolo invernale" definito rispettivamente ibernacolo e turione, in attesa del ritorno della primavera.
In questo periodo è essenziale, in coltivazione, limitare l'apporto idrico in modo da scongiurare il rischio di attacchi funginei su piante praticamente indifese.
Benchè tollerino gelate anche molto forti, il riparo invernale ideale è all'interno di una serra non riscaldata, dove si potrà tenerle al riparo dalle intemperie.

Piante carnivore (in ripresa vegetativa) coltivate in balcone
Piante carnivore coltivate in serra fredda
Macro di un ibernacolo di D. filiformis

Le piante originarie invece da climi tropicali e subtropicali non sono "programmate" per andare in letargo, ed in coltivazione dovremo quindi rispettare questo parametro, riponendole in terrario durante il periodo invernale. Inoltre, in piena estate, una Nepenthes difficilmente tollererà in coltivazione 14 ore di sole diretto come una Sarracenia.

Come già detto queste sono regole di coltivazine generali, ma la coltivazione varierà molto non solo da specie a specie (per esempio le Pinguicule messicane vivono benissimo anche in terreno basico e calcareo, composto da un misto di sabbia di fiume, pozzolana, vermiculite, torba e perlite), ma anche da regione a regione: chi abita al centro-sud Italia potrà tranquillamente lasciare le proprie Drosere subtropicali fuori anche in inverno, meglio se riparate in serra fredda, mentre chi abiterà al nord italia sarà costretto a riporle in terrario o comunque in casa dietro ad une finestra esposta a sud.

Tenuto conto di tutti questi parametri, arriviamo al dubbio che attanaglia tutti i neocoltivatori: LA NUTRIZIONE

Ovviamente piante coltivate all'aperto catturano da sole molti più insetti (e quindi ottengono un "boost" nella crescita) rispetto a pianta coltivate in teche di vetro come i terrari.
I coltivatori più apprensivi si mettono quindi alla ricerca di insetti oppure versano negli ascidi delle loro piante gocce di latte, aminos od altri prodotti,con l'intento di fornire più nutrimento alla pianta. Spesso però abbuffando la pianta si ottengono più danni che benefici: ogni trappola, ascidio o foglia collosa che sia, è "programmata" per assorbire un determinato quantitativo di nutrimento, raggiunto il quale semplicemente secca.
Normalmente il rapporto tra foglie che seccano e foglie che nascono è costante, ed abbiamo quindi delle piante belle folte e sane. Se andiamo però a velocizzare il processo di morte delle foglie abusando col nutrimento, ecco che avremo piante scarne e brutte.
Il consiglio è quindi sempre quello di imparare bene a coltivare le piante carnivore senza usare nessun concime od altro, e solo quando si avrà molta esperienza, magari consultando qualche esperto del forum, si passerà a sperimentare questi prodotti.
Una pianta carnivora non morirà mai di fame: è una pianta che fa la fotosintesi, e già da 4-5 prede ottiene tutto il nutrimento necessario per un'intera stagione vegetativa.

Riproduzione

Fiore di Sarracenia
Fiori di Dionaea
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Come tutte le piante, anche le piante carnivore possono riprodursi tramite riproduzione sessuata (ovvero tramite la produzione di fiori, e da questi poi semi) sia in maniera asessuata (Talea, divisione di rizoma, gemme, stoloni, turioni o polloni, dipendentemente dal genere e dalla specie).

Il vantaggio della riproduzione da seme è dato da una maggiore variabilità genetica, mentre il vantaggio della riproduzione asessuata (che di fatto è una clonazione) è una maggiore velocità di propagazione (indispensabile in determinate condizioni di stress, basti pensare a seguito di un incendio o dopo altro tipo di insulto meccanico).


Molte piante carnivore sono monoiche, ed in alcune di queste spesso si attua la via della autoimpollinazione (molto diffusa nel genere Drosera) o addirittura quella della cleistogamia (eclatante il caso della Utricularia subulata).
Altre piante carnivore, come per esempio le Nepenthes, sono invece dioiche.


La maggior parte delle piante carnivore che necessita l'impollinazione da parte di insetti, durante la fioritura attua delle strategie di protezione degli insetti impollinatori: Se questi venissero predati dalle trappole, la fecondazione non potrebbe avere luogo.

Emblematico è quindi il caso delle Sarracenie, che sviluppano il fiore subito dopo la fine del riposo vegetativo, prima quindi che vengano prodotti i nuovi ascidi stagionali; oppure il caso delle Dionaea muscipula, che producono un lungo stelo floreale (alto una 30ina di cm) con in cima i fiori, in modo da tenerli ben lontani dalle trappole (che a inizio ripresa vegetativa sono radenti al suolo).


In alcuni generi (Sarracenia, Dionaea) la fioritura è una operazione molto dispendiosa (in termini energetici) per la pianta, tant'è che spesso i coltivatori optano per la recisione dello stelo floreale non appena questo raggiunge i 5-6 cm di altezza, in modo da favorire lo sviluppo delle trappole.

Parassiti e Malattie

Le piante carnivore, come tutte le piante, sono soggette a malattie ed attacchi parassitari.


Parassiti

I parassiti più comuni delle piante carnivore sono la cocciniglia, il ragnetto rosso, gli afidi, la metcalfa le lumache ed i bruchi.


Se l'infestazione diventasse eccessiva, si può ricorrere ad opportuni insetticidi: possiamo ricorrere al "fai da te" preparando una macerata di tabacco oppure una macerata di aglio, oppure ricorrere a prodotti di sintesi, come il Provado Plus oppure il Reldan 22.

Malattie

Le piante hanno un sistema immunitario molto primordiale rispetto a quello degli animali: sono dotate infatti esclusivamente di immunità aspecifica,e sono prive di qualsiasi immunità specifica e quindi di memoria immunologica. Questo significa che una pianta suscettibile ad una data malattia, lo sarà per tutta la vita (ed ecco spiegato perchè la ricerca, attraverso gli O.G.M, cerca di selezionare già all'origine esemplari resistenti), e non avrà mai modo di poter diventare resistente a tale malattia. condizioni di coltivazione errati possono indebolire ulteriormente una pianta fino ad esporla a diverse malattie.

Le malattie più frequenti delle piante carnivore sono di origine funginea. Esistono malattie della parte aerea come Botrite, Cercospora, Oidio; e malattie dell'apparato radicale e del colletto come il Phytium.


Rimandiamo all'apposita sezione del Wikiplants su "Parassiti e Malattie" per dettagli aggiuntivi.



Sistematica

La nomenclatura botanica delle piante carnivore è in continua evoluzione: solo di recente il Drosohyllum lusitanicum è stato rimosso dalla Famiglia delle Droseraceae per essere inserito nella famiglia delle Drosophyllaceae (della quale è unico rappresentante).

Da questa tabella è stata volutamente esclusa, Visto l'impossibilità di ottenerla in coltivazione, la Famiglia delle Dioncophyllaceae, alla quale appartiene il rarissimo (in Europa soltanto 3 orti botanici lo coltivano con successo) Triphyophyllum peltatum, pianta carnivora "saltuaria": questa emette foglie carnivore (Trappole a colla) soltanto poco prima della fioritura per garantirsi un surplus di Potassio.



Divisione Classe Ordine Famiglia Genere Tipo di trappola
Magnoliophyta Magnoliopsida Caryophyllales Drosophyllaceae Drosophyllum adesiva
Droseraceae Aldrovanda
Dionaea
Drosera
a scatto
a scatto
adesiva
Nepenthaceae Nepenthes ascidio
Ericales
Roridulaceae Roridula adesiva
Sarraceniaceae Sarracenia
Darlingtonia
Heliamphora
ascidio
ascidio
ascidio
Lamiales
Byblidaceae Byblis adesiva
Lentibulariaceae Pinguicula
Genlisea
Utricularia
adesiva
a nassa
aspirante
Martyniaceae Ibicella
Proboscidea
adesiva
Oxalidales
Cephalotaceae Cephalotus ascidio
Liliopsida
Poales
Bromeliaceae Brocchinia
Catopsis
urna
urna



  • Autori: Gianluigi "Er Biconzo" Piegari; Francesco "Raistlin" Farruggia
  • Fonte IMG: utenti del forum CPI
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