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10 funghi carnivori e piante che non conoscevi
Sono noti circa 200 specie di funghi per attaccare, uccidere e digerire piccoli animali, inclusi protozoi, rotiferi, piccoli artropodi come tardigradi ("orsi d'acqua"), copepodi e altri crostacei e nematodi (vermi). Oltre 600 specie di piante uccidono anche prede animali, principalmente insetti, ragni, altri artropodi e persino piccoli vertebrati, tra cui rane occasionali, lucertole, ratti e uccelli.
Perché lo fanno? Questi funghi e piante crescono in habitat che offrono poco dei nutrienti di cui hanno bisogno, specialmente l'azoto, un elemento necessario per produrre proteine. I funghi tendono a parassitare o decomporre i tronchi legnosi degli alberi, che sono molto limitati in azoto. Le piante si trovano solitamente in torbiere acide, muschio di sfagno o altri ambienti poveri di azoto.
La maggior parte delle piante assorbe azoto attraverso le loro radici, spesso con l'aiuto di batteri che fissano l'azoto, e la maggior parte dei funghi assorbono i nutrienti dal terreno. Ma nei loro habitat poveri di nutrienti, questi funghi e piante carnivori hanno sviluppato varie forme di esche e di armi, alcune delle quali rivaleggiano con i dispositivi più brutali e brutali osservati in qualsiasi camera di tortura medievale, per attirare e uccidere le loro sfortunate vittime.
10 piante del lanciatore della ciotola di toletta
Le circa 150 specie di piante di brocca tropicale del genere Nepenthes si trovano nel sud-est asiatico, nelle Filippine, nel Borneo, a Sumatra, in Nuova Guinea, nello Sri Lanka e nel margine orientale del Madagascar. Alcuni di loro sono abbastanza grandi. La maggior parte di loro intrappola e digerisce animali di vario genere, compresi i piccoli vertebrati.
Tre specie delle foreste pluviali montane del Borneo possono essere giustamente (se non ufficialmente) chiamate "lanciatori di cestini" -Nepenthes lowii, N. rajah, e N. macrophylla. Oltre a intrappolare e digerire piccoli animali in piccoli lanciatori che crescono sul terreno, queste specie hanno anche modificato i "lanciatori di servizi igienici" che crescono alti da terra su steli di vite.
Queste toilette aeree sono progettate specificatamente per servire come trespolo per il treeshrew di montagna (Tupaia montana), in quanto lecca le copiose secrezioni di nettare zuccherino prodotto dal coperchio del lanciatore. Per raggiungere il nettare, il toporagno deve poggiare direttamente sull'apertura a forma di imbuto del lanciatore, il cui bordo non è scivoloso come quelli dei suoi parenti divoratori di insetti. Mentre si nutre, il toporagno spesso defeca nel lanciatore. La prossima pioggia farà in modo che la cacca venga lavata nella ciotola, dove verrà digerita e fornirà una ricca fonte di azoto per la pianta.
9 funghi ostrica
Funghi di ostrica del genere Pleurotus sono tra i funghi commestibili più pregiati raccolti in natura dai micofagi umani (una parola greca che significa "mangiatori di funghi"). I funghi ostrica crescono sui tronchi degli alberi morenti e morti e abbattono il bosco. Il legno contiene molta cellulosa e lignina, ma poco azoto, quindi questi funghi astuti emanano esche chimiche per attirare la loro preda nematode microscopica.
Quando i vermi strisciano sulle ife fungine (filamenti simili a filamenti che costituiscono la maggior parte della massa del fungo), il fungo rilascia tossine dalle punte di minuscole glandule simili a fiammiferi che paralizzano i vermi. Il fungo invia quindi ife digestive lungo la bocca della vittima. Penetrano in tutto il corpo e digeriscono lentamente il verme indifeso dall'interno mentre è ancora vivo.
8 Shaggy Mane (AKA Shaggy Ink Cap)
Un'altra scelta di funghi commestibili (se raccolti mentre è ancora giovane e fresca) è la criniera irsuta quasi cosmopolita (Coprinus comatus). Uno dei funghi porcini, la criniera arruffata autodeliquisces (digerisce le sue branchie e il cappuccio di spore) per produrre un viscido, nero, pasticcio liquido entro 4-6 ore dopo aver depositato le sue spore o raccolto da un cacciatore di funghi. Deve essere prontamente saltato o messo in un bicchiere di acqua ghiacciata per evitare che ciò accada. La sequenza fotografica time-lapse sopra mostra come si verifica.
I nematodi che si nutrono di batteri che fissano l'azoto ottengono molto più azoto di quello che possono usare. I vermi espellono la maggior parte del loro eccesso di azoto come ammoniaca, motivo per cui sono la preda principale della maggior parte dei funghi carnivori. La criniera arruffata prede su due specie di nematodi che attaccano le piante-Panagrellus redivivus e Meloidogyne arenaria. Quando contattano questi funghi, i vermi vengono danneggiati da minuscole "sfere spinose" simili a macis alle estremità dei brevi rami ifali. Le punte cave sulle palle spinose perforano la cuticola del verme (pelle) e l'alta pressione interna del nematode costringe il suo contenuto corporeo all'esterno. Questa ferita meccanica insieme a un potente cocktail di veleni rilasciati dalle spine uccide il verme in pochi minuti. Le ife colonizzanti penetrano poi nel corpo della vittima attraverso le ferite per digerire e assimilare il suo contenuto.
7 Un fungo che uccide con una rete
Arthrobotrys oligospora è un fungo anamorfico (esclusivamente in grado di riprodursi in modo asessuato) che non produce corpi fruttiferi (funghi). Produce una complessa rete adesiva tridimensionale di lacci appiccicosi simili a anelli che si legano chimicamente alla superficie della cuticola di un nematode. La lectina (una proteina altamente specifica per alcuni carboidrati) sulla superficie della rete si combina in modo irreversibile con uno specifico zucchero sulla cuticola per formare un legame indistruttibile. Non importa quanto il verme lotta, non può rompere questi legami o scappare.
Di gran lunga il più diffuso e abbondante di tutti i funghi che intrappolano i nematodi, A. oligospora si trova vivo nel suolo, nelle feci animali e persino nell'acqua dolce e marina, dove si nutre di vegetazione in decomposizione. Produce solo le sue reti appiccicose quando appaiono i nematodi, che il fungo può rilevare dall'odore dei vermi.I vermi secernono una famiglia di feromoni chimici chiamati ascarosidi, che usano per comunicare tra loro, controllare il loro numero e localizzare i compagni. In questo modo, i funghi non sprecano inutilmente l'energia e le risorse necessarie per creare le loro trappole.
Diversi funghi che catturano nematodi rispondono a diversi insiemi di ascarosidi in base alle loro specie nematode preferite, ma la trama si addensa ulteriormente. Alcuni batteri rilasciano grandi quantità di urea, che si diffonde attraverso il terreno e viene assorbita dal fungo. I funghi poi convertono in ammoniaca, che stimola la produzione delle loro reti adesive. L'urea attira anche i nematodi, i cui numeri si gonfiano mentre si nutrono dei batteri. In risposta, i batteri aumentano la loro produzione di urea, che stimola il fungo a produrre più reti adesive per intrappolare i nematodi e portare il loro numero sotto controllo. In questo modo i batteri arruolano abilmente i funghi nella loro difesa contro i vermi! In definitiva, l'ammoniaca rilasciata dai nematodi mangia-batteri fornisce l'azoto ricercato dai funghi.
6 Un fungo che uccide con un lazo
Alcuni funghi che uccidono nematodi come Dreschlerella anchonia creare lassos per catturare la preda. Sono prodotti da tre cellule su un ramo ifale specializzato e formano un cerchio e si fondono per formare un piccolo anello costrittivo di appena 0,03 mm di diametro. Un nematode che entra in uno di questi anelli rompe meccanicamente una linea di debolezza lungo le pareti interne delle cellule che formano l'anello. La pressione osmotica interna delle cellule fa precipitare l'acqua all'esterno attraverso la rottura, facendole gonfiare e aumentando il volume di tre volte in un decimo di secondo. L'anello gonfio costringe il verme indifeso in un cappio stretto da cui la fuga è impossibile. Il battito del verme porta spesso alla sua intrappolamento in un secondo cappio, come mostrato sopra. (Si noti che nel video sopra, il fungo è erroneamente identificato come Arthrobotrys oligospora.)
Dopo che il verme è stato catturato, ife invasive emergono dalle cellule dell'anello che penetrano nel corpo della vittima e lo digeriscono vivo dall'interno. Una versione molto antica di un fungo uccisore di nematodi che usava anelli costrittivi era documentata in un pezzo di ambra fossilizzata di 100 milioni di anni proveniente dalla Francia sud-occidentale. Visse durante il Medio Cretaceo, quando giganteschi dinosauri continuavano a vagare per il pianeta e rettili volanti dominavano i cieli. Ma a differenza delle sue controparti moderne, questi anelli erano formati da una singola cella anziché da tre celle e erano ancora più piccoli (solo 0,015 mm).
5 Bladderworts
Oltre 200 specie del genere Utricularia si trovano in habitat di acqua dolce (come stagni e torbiere) e terreno umido e poco nutriente in tutti i continenti ad eccezione dell'Antartide. Tutti sono carnivori Sebbene siano piante molto generalizzate i cui tessuti, ad eccezione dei loro fiori, non sono differenziati in steli, radici e foglie, tutti intrappolano le loro piccole prede animali per mezzo di sofisticati dispositivi trappola vescicale. Queste trappole della vescica uniche si trovano solo in questo genere di piante.
La vescica crea un vuoto interno parziale pompando attivamente l'acqua all'interno della vescica verso l'esterno, collassando insieme i lati della vescica. L'apertura a forma di bocca viene quindi efficacemente sigillata da una combinazione di tessuti flessibili specializzati e una mucillagine appiccicosa, che mantiene l'acqua fuori. Vicino ai peli di attivazione altamente sensibili, la mucillagine è arricchita con carboidrati zuccherini, che attirano la preda.
Quando un piccolo copepode, cladoceran ("pulce d'acqua") o altre prede di dimensioni adeguate sfiorano i peli del grilletto, il sigillo si rompe meccanicamente, le pareti laterali tornano a posto e l'acqua scorre di nuovo dentro attraverso la bocca aperta, portando la sfortunata preda con esso. Tutto ciò accade in meno di 0,001 secondi. La trappola viene immediatamente risigillata, l'acqua viene rapidamente pompata all'esterno e la trappola viene ripristinata. La preda intrappolata viene quindi digerita dagli enzimi rilasciati all'interno della vescica.
4 Butterworts
I butterwort del genere Pinguicula appartengono alla stessa famiglia (Lentibulariaceae) come le vesciche. Tuttavia, usano "trappole per carta moschicida", che consistono in ghiandole peduncolate (a stalattiti) molto fini e simili a peli sulle superfici superiori delle foglie, che secernono goccioline lucenti di mucillagine appiccicosa. Si pensa che questa mucillagine scintillante attiri gli insetti in cerca di acqua.
Gli insetti che si avventurano sulla mucillagine si bloccano. Le lotte degli insetti fanno piegare lentamente i lembi della foglia, chiudendo parzialmente la preda e liberando una mucillagine più appiccicosa. Le ghiandole sessili che si trovano sotto le ghiandole peduncolate secernono enzimi che digeriscono la preda intrappolata. I prodotti della digestione vengono assorbiti dalla foglia attraverso i fori nella cuticola protettiva e cerosa, chiamata gap cuticolare. Tali fori sono molto insoliti nelle piante e rendono i butterworts suscettibili alla disidratazione.
I loro fiori dai colori vivaci, con il loro dolce nettare, sono appollaiati in cima a lunghi steli centrali per attirare gli impollinatori senza correre il rischio di ucciderli. Le loro trappole di foglie di carta mosche che odorano di muffa sono disposte molto più vicino al terreno per attirare moscerini, moscerini e altri insetti alla ricerca di acqua.
3 domenica
Gli articoli di copertura usano trappole per carta mosche molto più elaborate rispetto ai butterworts e alle oltre 180 specie del genere Drosera appartengono a una famiglia diversa (Drosseraceae). I loro luccicanti peli delle foglie ghiandolari (che danno il nome comune alle sundewine) sono molto più grandi e più visibili di quelli del butterwort, ma funzionano esattamente allo stesso modo. Le ghiandole trasudano un nettare per attirare gli insetti, così come una mucillagine appiccicosa e enzimi digestivi.
Mosche e altri insetti che atterrano sulle foglie per bere il nettare sono intrappolati e trattenuti velocemente dalla colla.Altri peli di foglie ghiandolari sono messi in gioco, e alcune o tutte le foglie possono anche arricciarsi per racchiudere la preda. Queste azioni si verificano al rallentatore e possono richiedere diverse ore, ma la preda, incollata all'adesivo, non sta andando da nessuna parte! Gli enzimi vengono quindi rilasciati dai peli delle foglie, che digeriscono lentamente la vittima.
2 piante di brocca che mangiano insetti
Le piante di brocca formano le loro foglie in trappole a trappola: bacini alti, cavi, a forma di tromba, contenenti una miscela di acqua acida e un agente umettante detergente (tensioattivo). Queste foglie a forma di lanciatore assomigliano anche ai fiori che attirano gli insetti che gradualmente diventano rosso porpora dall'accumulo di pigmenti noti come antociani, gli stessi pigmenti responsabili dei colori brillanti che vediamo quando le foglie si trasformano in autunno. Vicino all'apertura della trappola, le foglie producono anche un dolce nettare per attirare mosche, formiche, scarafaggi e altri insetti.
Le pareti verticali interne della parte superiore del lanciatore sono rivestite da una cera scivolosa che fa scivolare una mosca o un altro insetto nella pozza d'acqua che attende in basso. Se la preda riesce a fuggire dalla trappola d'acqua, vola a capofitto nelle ripide pareti del tubo a forma di tromba e viene scaraventata in acqua. L'agente umidificante previene rapidamente la fuoriuscita dell'insetto e lo fa affondare fino al fondo, dove viene lentamente digerito dal liquido acido. Questo processo è assistito dai batteri che vivono in questa zuppa che contribuiscono con i loro enzimi digestivi.
Circa una dozzina di specie di un singolo genere (Sarracenia) si trovano nelle torbiere acide del Nord America orientale e forse il doppio di quelle appartenenti a un genere diverso (Heliamphora) vive in Sud America. Una singola specie di un terzo genere, Nepenthes, si verifica nel nord della California e in Oregon.
1 Bromelie carnivore
Le Bromelie sono una famiglia composta da circa 3.000 specie di piante primitive legate a erbe e carici che si trovano quasi esclusivamente nei tropici e subtropici americani. Una singola specie si verifica in Africa. Questa famiglia include l'ananas, il muschio spagnolo e innumerevoli specie di epifite nella nube tropicale e nelle foreste pluviali del Centro e Sud America. Molte di queste piante aeree vivono in alto sugli alberi, dove assorbono l'anidride carbonica di cui hanno bisogno per la fotosintesi direttamente dall'aria. Le basi sovrapposte delle foglie delle cosiddette "bromelie del carro armato" in genere immagazzinano pozze d'acqua che forniscono asili nido in cui le rane degli alberi tropicali possono deporre le uova e schiudersi i girini.
Diverse bromelie sono anche comuni succulente che vivono in terra nei deserti degli Stati Uniti sudoccidentali. Queste piante sembrerebbero perfettamente preadattate per lo sviluppo di uno stile di vita carnivoro, soprattutto perché gli insetti cadono spesso nelle pozze d'acqua e affogano. Tuttavia, solo tre specie in due generi (Brocchinia e catopsis) sono in realtà carnivori. Le foglie erette di queste tre specie sono specializzate per immagazzinare pozze d'acqua permanenti, e le loro foglie sono ricoperte da una polvere friabile che riflette le radiazioni ultraviolette e attrae scarafaggi sensibili agli UV e altri insetti. L'attrazione è rafforzata da secrezioni di tipo nettare su cui si nutrono gli insetti. Gli insetti che atterrano sulla superficie polverosa perdono il loro piede e cadono nell'acqua, dove vengono digeriti da una combinazione di enzimi prodotti dalla pianta e da batteri che vivono nelle piscine.